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
  1. Каково строение химического синапса?
  2. Какова роль нейромедиаторов и нейромодуляторов в передаче нервных импульсов?
  3. Какова роль ионных каналов в синаптической передаче.
  4. Чем отличается ионотропный рецептор от метаботропного?
  5. Каковы пути фармакологического воздействия на синаптическую передачу?

Источник: Белова Е. И., «Основы нейрофармакологии» 2006

А так же в разделе «Особенности воздействия нейротропных веществ на синаптическую передачу »