Conducerea, transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Conducerea, transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos"

Ἰουλία Χρηστόπουλος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Conducerea, transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos Conducerea, transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos Repere istorice Valenstein E S The war of the soups and sparks - Columbia University Press L.Galvani electricitatea animală A.Volta-bateria electrică Ch. Sherrington Sinapsa Otto Loewi Ach Cole şi Curtis -1939, Hodkin & Katz1949- PA / Na 1

2 Conducerea, transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos I. Transmiterea sinaptică Transmiterea sinaptică electrică Transmiterea sinaptică chimică II. Transmiterea nonsinaptică Transmiterea hormonală Transmiterea auto- paracrină Transmiterea efaptică +20 depolarizare repolarizare Pm (mv) depolarizare -60 hiperpolarizare repolarizare timp (ms) Variaţia potenţialului de membrană în raport cu activitatea celulei nervoase amprenta electrică, electronică, cuantică 2

3 strat de mielină teaca de mielină strat de mielină nod Ranvier axon nucleu Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervo I. Date generale SNC neuroni; sinapse/neuron - neuron=microprocesor? 3

4 Tansmiterea sinaptică electrică model tridimensional al sinapsei electrice: A. Secţiune prin sinapsă. Fiecare din cele două membrane conţine câte o jumătate din canalul sinaptic. B.Conformaţia conexonului variază cu starea închis/deschis. C. Semnificaţie funcţională? 4

5 Gap J.- unda de Ca - reţea astrocitară Gap J.- K - reţea astrocitară Gap J.- miocard, m. neted Gap J.- ph, Ca Gap J.- transport mesageri secunzi Gap J.- teaca de mielina- B. Charcot- Marie- Tooth Transmiterea sinaptică chimică 5

6 Sinapsa chimică Segment presinaptic Celulă glială E AGONIŞTI ANTAGONIŞTI Sinapsă excitatorie Sinapsă inhibitorie Segment postsinaptic Neurotransmiţători cu moleculă mică şi enzimele lor de biosinteză Neurotransmiţător ACETIL COLINĂ AMINE BIOGENE Enzime Colin acetiltransferază Activitate Specifică Dopamină ă Tirozin i hidroxilazăil ă Specifică ă Epinefrină Norepinefrină Serotonină Histamină AMINOACIZI GABA Glutamat Glicină Tirozin hidroxilază şi dopamin b hidroxilază Tirozin hidroxilază şi dopamin b hidroxilază Triptofan hidroxilază Histidin decarboxilază Glutamat decarboxilază Enzime din metabolismul general Enzime din metabolismul general Specifică Specifică Specificitate incertă Specificitate probabilă Cale specifică nedeterminată Cale specifică nedeterminată 6

7 Peptide cerebrale neuroactive clasificate după localizarea tisulară Categoria HORMONI ELIBERATORI HIPOTALAMICI HORMONI NEUROHIPOFIZARI PEPTIDE HIPOFIZARE PEPTIDE GASTROINTESTINALE PEPTIDE CARDIACE ALTELE Peptide TRH, GnRH, Somatostatin, CRH, GH-RH Vasopresină, Oxitocină ACTH, B-endorfină, A-MSH, Prolactină, LH, GH, TSH VIP, CCK, Gastrină, Neurotensină, Met- Enkefalină, Leu-Enkefalină, SP, Insulină, Glucagon, Bombezină, Secretină, SST, TRH, Motilină PAN Angiotensina II, Bradikinină, Calcitonină, CGRP, NPYY, Galanină, Substanţa K (Neurokinina A), Peptide de somn sinapsa colinergică 7

8 . Receptori colinergici Nicotinici Ag.nicotina Atg. d-tubocurarina Muscarinici Ag.muscarina, pilocarpina Atg. atropina Nicotinici musculari Ag.feniltrimetilamoniu Atg. d-tubocurarina Nicotinici neuronali Ag.dimetilfenilpiperazina citisina Atg. trimetafan, bungarotoxin Ag.oxotremorina Atg. propilbenzilcolina embrionar (α 1 ) 2 βγδ nicotinici nicotinici muscarinici neuronali neuronali M 1-5 jonctional β α (α 1 ) 2 βεδ R. MUSCARINICI Muscarinici M1 pirenzepin Muscarinici M2 metoctramină Muscarinici M3 hexahidrosiladifenidol Muscarinici M4 himbacină Muscarinici M5? 8

9 Distribuţia receptorilor colinergici I. Distribuţia periferică - m.scheletic (N) - s n v (N+M) II. Distribuţia centrală SNC (N+M) III. Alte roluri orgs. unicelulare orgs. pluricelulare dezvoltare diferenţiere I.Distribuţia receptorilor colinergici Receptorii nicotinici musculari embrionari - pe toată tă suprfaţa ţ fibrei i musculare neinervată sau denervată - au o rată mare a turnoverlui Receptorii nicotinici musculari joncţionali Receptorii nicotinici musculari joncţionali - la nivelul joncţiunii neuromusculare - au o rată mică a turnoverlui 9

10 I.Distribuţia receptorilor colinergici Receptorii nicotinici neuronali -sp.şi psp.din creasta neurală, au proprietăţi ă iidenticei - gg. postsinp. sp.,psp. şi MS. Receptorii muscarinici neuronali - postgg.psp. psp - m.n.visceral, miocard glande secretorii - postgg.sp.- piloerecţie, sudoraţie II.Distribuţia receptorilor colinergici -interneuronilor-corpul striat- controlul motor extrapiramidal şi memorie -neuronilor de proiecţie: din nc.bazali,conectati cu hipocampusul bulbul olfactiv şi cortex.(meynert- b. Alz. -din tr.cerebral, conectati cu talamusul, nc. interpeduncular,coliculii. sup - cel. Renshaw 10

11 Sinapsa Colinergica ACh Transportor Transportor vezicular de ACh Transportor de colina Muscarinici carbachol edrofoniu Nicotinici musc. suxametoniu Nicotinici nn. lobelina AChh vesamicol ACh AcCoA ChAT Colina Muscarinici atropina Nicotinici musc. D-tubocurarina Nicotinici nn. hexametoniu ACh Ach AChE fizostigmina hemicolinium Colina + Ac- + Ac - M.Gravis? Trasportor de colina (ChT) - 13 segmente transmembranare - grad mare de conservare filogenetică -in alte ţesuturi, (K m =10-100µ mol/l) - in neuron, Na dependent, situsuri de fosforilare, (K m = 1-5 µ mol/l) - co-localizat în membr. veziculară cu VAchT şi în membrana sinaptică 11

12 Trasportor de colina (ChT) - blocarea endocitozei colinei? - nr. şi activităţii ChT din membrana sinaptică - stimularea sintezei şi elib. ACh? - nr. şi activităţii ChT din membrana sinaptică - captarea Ch = factor de control al biosintezei şi eliberării ACh - tratamentul cu hemicolină? Transportor vezicular de acetilcolina (VAChT) - 12 segmente transmembranare - gena localizată pe Cr.X in apropierea genei de sinteza a ChAT - este un antiporter H + / ACh, ATP depentent - este inhibat selectiv de vesamicol 12

13 Acetilcolinesteraza (AChE) -Este un important factor de control al transmiterii sinaptice - animale knock out prezinta un tremor continuu, dezvoltare deficitară, disfuncţii neurologice -Inhibitori I i AChE: sarinul, compuşi organofosforici induc fibrilaţii musculare, blocarea activităţii musculare Acetilcolinesteraza (AChE) -succinilcolina blocant muscular competitiv - miorelaxant -anticolinesteraze i - tratament pentru miastenia gravis, B.Alzhaimer -inhibitori reversibili: edrofonium, galamina 13

14 sinapsa noradrenergică Sinapsa noradrenergica 14

15 Subtipuri de receptori α1-adrenergici α1a α1b α1d Aminoacizi Cromosom Cale efectoare Ca2+, PKC Ca2+, PKC Ca2+, PKC Distributie inimă, ficat, splină, rinichi, aorta, cerebellum, creier fetal cortex cerebral cortex cerebral, vase sang vase sanguine Subtipuri de receptori α2-adrenergici α 2A α 2B α 2C Aminoacizi Cromosom Cale efectoare camp camp camp Distribution pancreas, ficat, inimă,plămân intestin subţire, talamus aorta, hipocampus locus ceruleus bulb olfactiv, hipocampus 15

16 Subtipuri de receptori β-adrenergici β1 β2 β3 Aminoacizi /408 Cromosom Cale efectoare camp camp camp Distributie inimă, rinichi, plămân,ficat creier, cortex cerebral, cerebellum, ţesut adipos hipotalamus hipocampus, cortex cerebral, muschi neted, bulb olfactiv Caracteristici ale şoarecilor knockout pentru receptori catecolaminergici Knockout Receptor adrenergic 1A Receptor adrenergic 1B Receptor adrenergic 1D Receptor adrenergic 2A Receptor adrenergic 2B Fenotip Scăderea presiunii arteriale Scăderea presiunii arteriale şi a răspunsului la stimulenţii SNC Scăderea presiunii arteriale Creşterea activităţii simpatice, tahicardie Scăderea răspunsului vasoconstrictor la agoniştii α2 Receptor adrenergic 2C Fără ă un fenotip evident Receptor adrenergic β1 Receptor adrenergic β2 Receptor adrenergic β3 Majoritatea mor prenatal Modificări de tonus vascular şi de metabolism energetic în stres Modificarea concentraţiilor de leptină şi insulină după tratamentul cu agonişti 16

17 sinapsa glutamatergică Sinapsa glutamatergica 17

18 Transportori sinaptici sinapsa GABAergică 18

19 Benzodiazepines Nonbenzodiazepine (Zolpidem) Barbiturice Methaqualone Baclofen Muscimol Progabide Tiagabine Bicuculline Metrazol Flumazenil Conducerea, transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos II. Transmiterea nonsinaptică Transmiterea hormonală Transmiterea auto- paracrină Transmiterea efaptică 19

20 Transmitere efaptică Myoclonus of peripheral origin: two case reports. Tyvaert L, Krystkowiak P, Cassim F, Houdayer E, Kreisler A, Destée A, Defebvre L. Mov Disord Jan 30;24(2):274 7 Bilateral processing in chemical synapses with electrical 'ephaptic' feedback: a theoretical model. Savtchenko LP. Math Biosci May;207(1): Epub 2006 Oct 7.PMID: Rhythmic neuronal discharge in the medulla and spinal cord of fetal rats in the absence of synaptic transmission. Ren J, Momose Sato Y, Sato K, Greer JJ. J Neurophysiol Jan;95(1): Epub 2005 Sep 7 20

21 Neuron presinaptic Axon hillock Neuron presinaptic Neuron postsinaptic Modularea transmiterii semnalului 21

22 Componenta trigger si de conducere Canale de Na + voltaj- dependente Modularea activităţii receptor RACK Na + Ptdins(4,5)P 2 Gk PLC DAG [Ca 2+ ] PKC activ PKC inactiv P Alţi modulatori Inhibarea C Na incetinirea inactivării Na1.8- PGE 2 AMPC, efect opus TTX rezistent Muscarina Ach-PLC Dopamina,D 1,AMPc,PKA Cocaina efectul DA Defosforilare Fosfataza 1,2a Calcineurina 22

23 23

24 24

Σχετικά έγγραφα

Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos I. Transmiterea sinaptică. II. Transmiterea nonsinaptică

Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos I. Transmiterea sinaptică. II. Transmiterea nonsinaptică Transmiterea şi procesarea I. Date generale SNC - 10 11 neuroni; - 1000 sinapse/neuron - alte mecanisme de comunicare - neuron=microprocesor? Transmiterea şi procesarea Repere istorice L.Galvani 1791-97-electricitatea