Нейромедиатор это вещество, которое синтезируется в нейроне, содержится в пресинаптическом окончании, высвобождается в синаптическую щель в ответ на нервный импульс и действует на специализированные рецепторные участки постсинаптической мембраны, вызывая изменение мембранного потенциала и (или) метаболизма клетки.
В настоящее время среди нейромедиаторов, обеспечивающих химическую передачу, выделяют ацетилхолин, моноамины (норадреналин, дофамин, гистамин, 5-окситриптамин, или серотонин), аминокислоты (L-глутамат, L-аспартат, глицин, у-аминомасляная кислота — ГАМК), пуриновые нуклеотиды и нейропептиды, являющиеся не только нейромедиаторами, но и нейромодуляторами.
Выделяясь из пресинаптической мембраны, нейромедиатор может связываться с рецептором постсинаптической мембраны, инактивироваться в синаптической щели и частично вновь захватываться пресинаптической мембраной (процесс обратного, или нейронального захвата — reuptake) с помощью активного высокоселективного транспортного механизма, локализованного в пресинаптических окончаниях. Если рецептор постсинаптической мембраны заблокирован, то возможны оба последних процесса, а также избыточное накопление медиатора и связанное с этим понижение чувствительности рецепторов.
Выполнив свою функцию, медиатор, а также его излишки должны быть удалены из синаптической щели. В синаптической области имеются специализированные системы инактивации секретирован- ного медиатора, позволяющие завершить его эффект: определенные ферменты, разрушающие медиатор, механизм обратного захвата медиатора в пресинаптическую терминаль либо быстрое поглощение его из области синапса глиальными клетками. Например, механизм инактивации ацетилхолина связан преимущественно с действием фермента ацетилхолинэстеразы, который располагается на постси- 12
наптической мембране и быстро разрушает медиатор после его взаимодействия с рецептором. Ферментами, инактивирующими медиаторы в области адренергических синапсов, выступают моноаминокси- дазы (МАО) и катехол-О-метилтрансфераза (КОМТ). Выделяют два типа моноаминоксидаз: МАОд и МАОв. В норадренергических нейронах обнаружена оксидаза типа МАОа, тогда как в дофаминергических нейронах и их аксонах преобладает моноаминоксидаза МАОв-типа. В глутаматергическом синапсе удаление нейромедиатора из синаптической щели происходит в основном в результате поглощения L-глу- тамата окружающими глиальными клетками. В ГАМК-ергическом синапсе преобладает система обратного захвата медиатора.
Медиаторные вещества могут выступать в роли медиатора и (или) модулятора синаптической передачи. Нейромодуляторы не обладают самостоятельным физиологическим действием, а только модифицируют эффект медиатора. При этом действие нейромодулятора имеет тонический характер, т.е. развивается медленно и отличается определенной длительностью, не сопряжено по времени с эффектом нейромедиатора и не обязательно инициируется нервными импульсами. Оно может быть направлено не только на постсинаптические мембраны и не только на рецепторы наружной мембраны, но и на разные участки нейрона, в том числе и внутриклеточные мембранные структуры.
Различают два основных вида нейромодуляции — пресинапти- ческую и постсинаптическую.
Пресинаптическая модуляция высвобождения медиатора происходит в результате ауторецепции, когда высвободившийся в синаптическую щель медиатор воздействует на собственные ауторецепторы, уменьшая (пресинаптическое торможение) или увеличивая (пре- синаптическое облегчение) последующее высвобождение. При этом нейромедиатор выполняет функцию нейромодулятора. Известны пресинаптические ауторецепторы глутамата, дофамина, серотонина, ГАМК, адренорецепторы, мускариновые холинорецепторы.
Существуют также пресинаптические гетерорецепторы, которые чувствительны к медиаторам, высвобождающимся из других нервных окончаний. Так, гиперактивность а2-адренорецепторов и гипоактивность а,-адренорецепторов, расположенных в пресинапти- ческом окончании серотонинергических нейронов, снижают высвобождение серотонина из терминали.
Постсинаптическая модуляция также может иметь характер ауторецепции, при которой изменяется чувствительность рецептора к медиатору. При длительном воздействии медиатора на рецепторы снижается их чувствительность, т.е. развивается десенситизация рецепторов, а при длительном недостатке медиатора в синаптической щели чувствительность к нему соответствующих рецепторов повышается, т.е. развивается сенсибилизация рецепторов. Постсинаптические рецепторы подвергаются также гетерорегуляции в результате воздействия нейромедиаторных веществ, в частности нейропептидов.
Химическое кодирование сигналов в нервной системе, как полагают, основывается на принципе множественности химических сигналов. Согласно этому принципу в одном нейроне может синтезироваться не один, а несколько разных медиаторных веществ. Более того, каждое пресинаптическое окончание способно высвобождать несколько медиаторных веществ, сочетание которых на разных синапсах одного и того же нейрона может отличаться. Такие медиаторы, обладающие совместной локализацией и совместным высвобождением, называются сопутствующими. При этом они депонируются в одном синаптическом окончании, но, как правило, в разных синаптических пузырьках.
В связи с этим ставшее привычным понятие «ергичности» нейрона и синапса условно. Термины «холинергический», «адренергический» и т.д. можно употреблять, имея в виду присутствие в данном нейроне и высвобождение в данном синапсе конкретного медиатора, не исключая при этом существования других медиаторов и не подразумевая приоритетной роли одного медиатора по отношению к другим.