Особенности воздействия нейротропных веществ на синаптическую передачу
Цель действия многих нейротропных веществ — синаптическая
передача в центральной и (или) периферической нервной системе.
Фармакологические вещества могут непосредственно взаимодействовать с рецепторами как постсинаптическими, так и пресинапти- ческими. Соединения, которые могут связывать рецепторы, называются лигандами. Они бывают эндогенными и экзогенными. Лиганды распознаются специальными структурными элементами рецептора. Молекулы лиганда имеют функциональные группы, структурно соответствующие функциональным группировкам рецептора по принципу «ключ к замку». В зависимости от силы и прочности связывания лиганда с рецептором определяют степень аффинности (сродства) лиганда по отношению к рецептору.
г-
При связывании рецептора с лигандом может происходить как активация, так и блокада рецептора. В этом случае говорят об агонистах и антагонистах рецепторов, а также о частичных агонистах. Максимальную эффективность в отношении активации рецептора имеет полный агонист, минимальную (практически нулевую) - антагонист. Между ними находятся вещества, называемые частичными агонистами. Последние действуют значительно мягче, чем полные агонисты, и кроме того, занимая определенное пространственное положение в молекуле рецептора, могут предотвращать избыточное действие полного агониста, т.е. действуют частично как антагонисты.
Высокой аффинностью могут обладать как агонисты, так и антагонисты рецептора. Агонист активирует рецептор, вызывая соответствующий физиологический эффект, в то время как антагонист, связываясь с рецептором, блокирует его и предотвращает развитие физиологического эффекта, вызываемого агонистами. Примером антагонистов могут служить нейролептики, которые предотвращают эффекты дофамина на уровне дофаминового рецептора. Если антагонисты занимают те же рецепторы, с которыми взаимодействуют агонисты, то говорят о конкурентных антагонистах, если другие участки макромолекулы, то — о неконкурентных антагонистах. Если вещество действует как агонист на один тип рецепторов и как антагонист — на другой тип, его называют агонистом -антагонистом. Например, анальгетик пентазоцин является антагонистом р- и агонистом 5- и к-опиодных рецепторов.
Если вещество взаимодействует только с функционально однозначными рецепторами определенной локализации и не влияет на другие рецепторы, то говорят об избирательном действии такого вещества.
Рассматривая действие веществ на постсинаптические рецепторы, отмечают возможность аллостерического взаимодействия веществ как эндогенного (например, глицин), так и экзогенного (например, анксиолитики бензодиазепинового ряда) происхождения. Аллостерическое взаимодействие вещества с рецептором не вызывает непосредственного «сигнала». Однако происходит модуляция основного медиаторного эффекта, который может как усиливаться, так и ослабевать. Например, анксиолитики бензодиазепинового ряда увеличивают частоту открывания С1-каналов ГАМКд-рецепторов, в результате потенциируется действие тормозного медиатора ГАМК.’
«Мишенью» для действия многих веществ служат ионные каналы. Так, некоторые противоэпилептические средства (дифенин, кар- бамазепин) блокируют потенциал-зависимые На+-каналы, что лежит в основе противосудорожного эффекта.
Вещества могут воздействовать и на различные звенья цепи биохимических процессов, обеспечивающих передачу сигнала метабо
тройным рецептором от внешней поверхности мембраны к внутренней. Применительно к G-белкам известны токсины, которые связываются с ними. С Сз-белком взаимодействует токсин холерного вибриона, а с Gj-белком — токсин палочки коклюша.
Некоторые фармакологические препараты оказывают влияние на ферменты, участвующие в регуляции синтеза вторичных мессенджеров. Например, метилксантины, в частности кофеин, ингибируют фос- фодиэстеразу, что приводит к повышению концентрации цАМФ внутри клетки. Повышение уровня ц АМФ в нейронах коры головного мозга лежит в основе психостимулирующего эффекта метилксантинов.
Действие фармакологических веществ может быть направлено на ферменты, участвующие в синтезе и инактивации медиаторов. Например, а-метилтирозин угнетает синтез норадреналина, а анти- холинэстеразные вещества влияют на инактивацию медиатора аце- тилхолина. Они блокируют фермент ацетилхолинэстеразу, который разрушает ацетилхолин в области холинергических синапсов. Поэтому применение антихолинэстеразных препаратов повышает содержание ацетилхолина в структурах мозга и стабилизирует функции холинергической системы.
Большое внимание фармакологов привлекает возможность воздействия фармакологическими веществами на транспортные системы мембранных структур клетки. Так, трициклические антидепрессанты блокируют транспортные системы, обеспечивающие нейрональный захват норадреналина и серотонина. Резерпин ингибирует работу трансмембранных систем, переносящих катехоламины в синаптические пузырьки, вследствие чего они накапливаются в аксоплазме и подвергаются распаду под воздействием фермента моноаминоксидазы. Уменьшение количества норадреналина в депо и тем более полное истощение его запасов нарушают синаптическую передачу.
Таким образом, возможности для направленного воздействия фармакологических веществ на синаптическую передачу весьма разнообразны.
Контрольные вопросы
- Каково строение химического синапса?
- Какова роль нейромедиаторов и нейромодуляторов в передаче нервных импульсов?
- Какова роль ионных каналов в синаптической передаче.
- Чем отличается ионотропный рецептор от метаботропного?
- Каковы пути фармакологического воздействия на синаптическую передачу?
Источник: Белова Е. И., «Основы нейрофармакологии» 2006