Neurotransmitters en neuromodulators hoe werken ze?

Men kan zeggen dat er in alle neuronen een manier is om met elkaar te communiceren, de zogenaamde synapsen.

Bij synapsen communiceren neuronen met elkaar via neurotransmitters, welke moleculen verantwoordelijk zijn voor het verzenden van signalen van het ene neuron naar het volgende. Andere deeltjes, neuromodulators genaamd, komen ook tussen in de communicatie tussen zenuwcellen

Dankzij neurotransmitters en neuromodulators, de neuronen van onze hersenen zijn in staat om de stroom van informatie te genereren die we 'mentale processen' noemen, maar deze moleculen worden ook gevonden in de periferie van het zenuwstelsel, synaptische uiteinden van motorische neuronen (neuronen van het centrale zenuwstelsel die de axonen in spier of klier projecteren), waar zij stimuleren de spiervezels te contracteren.

Verschillen tussen neurotransmitter en neuromodulator

Twee of meer neuroactieve stoffen kunnen zich in dezelfde zenuwuiteinde bevinden en men kan functioneren als een neurotransmitter en een andere als een neuromodulator..

Vandaar het verschil neurotransmitters aanmaken of actiepotentialen (elektrische impulsen die optreden in de celmembraan), geactiveerde postsynaptische receptoren (postsynaptische cellen of neuronen) receptoren en ionkanalen openen (eiwitten neuronale membranen die poriën bij het openen, ze de doorgang van deeltjes breken als ionen) tijdens neuromodulators niet actiepotentialen maken, maar die de activiteit van ionkanalen reguleren.

Bovendien moduleren neuromodulatoren de efficiëntie van de membraanpotentialen van postsynaptische cellen geproduceerd in de receptoren geassocieerd met ionkanalen. Dit wordt geproduceerd door de activering van G-proteïnen (deeltjes die informatie van een receptor naar de effectoreiwitten transporteren). Een neurotransmitter opent een kanaal, terwijl een neuromodulator één of twee tientallen G-eiwitten beïnvloedt, die cAMP-moleculen produceren en tegelijkertijd vele ionkanalen openen.

Er is een mogelijk verband tussen snelle veranderingen van het zenuwstelsel en neurotransmitters en langzame veranderingen met neuromodulatoren. Ook de latentietijd (veranderingen in de postsynaptische membraanpotentiaal onder invloed van een neurotransmitter) neurotransmitter is 0'5-1 milliseconden, maar de neuromodulator is enkele seconden. Bovendien is de "levensverwachting" van neurotransmitters 10-100 ms. en die van de neuromodulatoren is van minuten tot uren.

Wat betreft de verschillen tussen neurotransmitters en neuromodulatoren volgens hun vorm, is die van neurotransmitters vergelijkbaar met die van kleine blaasjes van 50 mm. in diameter, maar die van neuromodulatoren is die van grote blaasjes van 120 mm. in diameter.

Soorten ontvangers

Neuroactieve stoffen kunnen worden gekoppeld aan twee soorten receptoren, die de volgende zijn:

Ionotrope receptoren

Het zijn receptoren die ionkanalen openen. In de meeste worden neurotransmitters gevonden.

Metabotropische receptoren

Receptoren gebonden aan G-eiwitten. Neuromodulatoren werken meestal samen met metabotrope receptoren.

Er zijn ook andere typen receptoren die de autoreceptoren of presynaptische receptoren zijn die deelnemen aan de synthese van de stof die in de terminal wordt vrijgegeven. Als er sprake is van overmatige afgifte van de neuroactieve stof, bindt het aan de autoreceptoren en produceert het een remming van de synthese om de uitputting van het systeem te voorkomen.

Neurotransmitterklassen

Neurotransmitters worden ingedeeld in groepen: acetylcholine, biogene aminen, doorlatende aminozuren en neuropeptiden.

1. Acetylcholine

Acetylcholine (ACh) is de neurotransmitter van de neuromusculaire junctie, wordt gesynthetiseerd in de septale kernen en nasale kernen van Meynert (kernen voorhersenen), kan zowel in het centrale zenuwstelsel (waar de hersenen en ruggenmerg) en perifere zenuwstelsel (de rest) en veroorzaakt ziekten zoals myasthenia gravis (neuromusculaire aandoening die te wijten is aan de zwakte van skeletspieren) en spieren dystonie (stoornis gekenmerkt door onwillekeurige bewegingen van torque).

2. Biogene aminen

De biogene amines zijn serotonine en catecholamines (adrenaline, noradrenaline en dopamine) en ze werken voornamelijk door metabotrope receptoren.

• Serotonine wordt gesynthetiseerd uit de raphe nuclei (hersenstam); noradrenaline in de locus coeruleus (hersenstam) en dopamine in de substantia nigra en het ventrale tegmentale gebied (waar projecties verschillende gebieden van de voorhersenen worden verzonden).

• Dopamine (DA) is gerelateerd aan plezier en humeur. Een tekort hiervan in de substantia nigra (gedeelte van het mesencephalon en fundamenteel element in de basale ganglia) produceert Parkinson en de overmaat veroorzaakt schizofrenie.

• Noradrenaline wordt gesynthetiseerd uit dopamine, is gerelateerd aan vecht- en vluchtmechanismen en een tekort veroorzaakt ADHD en depressie.

• Epinefrine wordt gesynthetiseerd uit noradrenaline in de bijnier capsules of bijniermerg, activeert het sympathische zenuwstelsel (systeem verantwoordelijk voor de innervatie van gladde spieren, hartspier en de klieren), neemt deel aan de reacties te vechten en vlucht, verhoogt de hartslag en vernauwt bloedvaten; het veroorzaakt emotionele activering en is gerelateerd aan stresspathologieën en algemeen aanpassingssyndroom (een syndroom waarbij het lichaam wordt blootgesteld aan stress).

• de biogene aminen spelen een belangrijke rol in de regulatie van affectieve toestanden en mentale activiteit.

3. Verzendende aminozuren

De belangrijkste excitatoire transmisserende aminozuren zijn glutamaat en aspartaat en de remmers zijn GABA (gamma-immunoboterzuur) en glycine. Deze neurotransmitters zijn verspreid over de hersenen en nemen deel aan bijna alle CZS-synapsen, waar ze binden aan ionotrope receptoren.

4. Neuropeptiden

Neuropeptiden worden gevormd door aminozuren en werken voornamelijk als neuromodulatoren in het CZS. De mechanismen van chemische synaptische transmissie kan worden beïnvloed door psychoactieve stoffen, waarvan het effect op de hersenen verandert de efficiëntie waarmee de zenuw chemische communicatie plaatsvindt, en het is om deze reden dat sommige van deze stoffen worden gebruikt als therapeutische instrumenten bij de behandeling van pathologische aandoeningen en neurodegeneratieve ziekten.