11-12-sn2(zagrean)
Post on 21-Jan-2016
35 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
10/19/2011
1
Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos
I.Transmiterea sinapticăTransmiterea sinaptică chimică
II. Transmiterea nonsinapticăT it h lă
Transmiterea sinaptică electricăTransmiterea sinaptică chimică
Transmiterea efapticăTransmiterea auto- paracrinăTransmiterea hormonală
Transmiterea sinaptică chimică
10/19/2011
2
I. Date generaleSNC - 1011 neuroni;
Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos
SNC - 1011 neuroni;- 1000 sinapse/neuron
lt i d i- neuron=microprocesor ?- alte mecanisme de comunicare
Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos
Repere istoriceL Galvani electricitatea animală1797L.Galvani- electricitatea animală
A.Volta-bateria electrică 1800
1820H C Oersted electromagnetism
1797
1820H.C.Oersted-electromagnetism
10/19/2011
3
Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul nervos
Repere istorice
Otto Loewi-1920- Ach
C l K S i C ti H 1939
Ch. Sherrington – 1897, Sinapsa
Cole K. S şi Curtis.H -1939impedanţa electrică, giant axonHodkin A.L. & Huxley A.F.1939,PA/Na
Sinapsa chimicăSegment presinaptic
E
AGONIŞTI
ANTAGONIŞTI
Celulă Sinapsă excitatorie
Sinapsă inhibitorie
glială
Segment postsinaptic
10/19/2011
4
Neurotransmiţători cu moleculă mică şi enzimele lor de biosinteză
NeurotNeurotransmiransmiţătorţător Enzime Enzime Activitate Activitate
ACETIL COLINĂACETIL COLINĂ Colin acetiltransferazăColin acetiltransferază Specifică Specifică
AMINE BIOGENEAMINE BIOGENE
D i ăD i ă Ti i hid il ăTi i hid il ă S ifi ăS ifi ăDopamină Dopamină Tirozin hidroxilazăTirozin hidroxilază SpecificăSpecifică
Epinefrină Epinefrină Tirozin hidroxilază şi Tirozin hidroxilază şi dopamin b hidroxilazădopamin b hidroxilază
Norepinefrină Norepinefrină Tirozin hidroxilază şi Tirozin hidroxilază şi dopamin b hidroxilazădopamin b hidroxilază
SpecificăSpecifică
Serotonină Serotonină Triptofan hidroxilazăTriptofan hidroxilază SpecificăSpecifică
Histamină Histamină Histidin decarboxilazăHistidin decarboxilază Specificitate incertăSpecificitate incertă
AMINOACIZI AMINOACIZI
GABAGABA Glutamat decarboxilazăGlutamat decarboxilază Specificitate probabilăSpecificitate probabilă
Glutamat Glutamat Enzime din Enzime din metabolismul general metabolismul general
Cale specifică Cale specifică nedeterminatănedeterminată
Glicină Glicină Enzime din Enzime din metabolismul generalmetabolismul general
Cale specifică Cale specifică nedeterminatănedeterminată
Peptide cerebrale neuroactive clasificate după localizarea tisulară
Categoria Categoria Peptide Peptide
HORMONI ELIBERATORI HORMONI ELIBERATORI HIPOTALAMICIHIPOTALAMICI TRH, GnRH, Somatostatin, CRH, GHTRH, GnRH, Somatostatin, CRH, GH--RHRH
HORMONI NEUROHIPOFIZARIHORMONI NEUROHIPOFIZARI Vasopresină, OxitocinăVasopresină, Oxitocină
PEPTIDE HIPOFIZAREPEPTIDE HIPOFIZARE ACTH, BACTH, B--endorfină, Aendorfină, A--MSH, Prolactină, MSH, Prolactină, LH, GH, TSHLH, GH, TSH
PEPTIDE GASTROINTESTINALEPEPTIDE GASTROINTESTINALE
VIP, CCK, Gastrină, Neurotensină, MetVIP, CCK, Gastrină, Neurotensină, Met--Enkefalină, LeuEnkefalină, Leu--Enkefalină, SP, Enkefalină, SP, Insulină, Glucagon, Bombezină, Insulină, Glucagon, Bombezină, Secretină, SST, TRH, MotilinăSecretină, SST, TRH, Motilină
PEPTIDE CARDIACEPEPTIDE CARDIACE PANPAN
ALTELE ALTELE
Angiotensina II, Bradikinină, Angiotensina II, Bradikinină, Calcitonină, CGRP, NPYY, Galanină, Calcitonină, CGRP, NPYY, Galanină, Substanţa K (Neurokinina A), Peptide Substanţa K (Neurokinina A), Peptide de somnde somn
10/19/2011
5
Sinapsa colinergică
Receptori colinergici.
NicotiniciAg.nicotinaAtg. d-tubocurarina
MuscariniciAg.muscarina, pilocarpinaAtg. atropina
Ag.oxotremorinaAtg. propilbenzilcolina
Nicotinici musculariAg.feniltrimetilamoniuAtg. d-tubocurarina
Nicotinici neuronaliAg.dimetilfenilpiperazina
citisinaAtg. trimetafan, bungarotoxin
embrionar(α1)2βγδ nicotinici
linicotinici
limuscariniciM
jonctional(α1)2βεδ
neuronaliα 2-10
neuronaliβ2-5
M1-5
10/19/2011
6
R. MUSCARINICI
Muscarinici M1pirenzepin
Muscarinici M2metoctraminămetoctramină
Muscarinici M3hexahidrosiladifenidol
Muscarinici M4himbacină
Muscarinici M5?
I. Distribuţia periferică
Distribuţia receptorilor colinergici
- m.scheletic (N)- s n v (N+M)
II. Distribuţia centrală – SNC (N+M)
III. Alte roluriorgs. unicelulare orgs. pluricelulare
dezvoltarediferenţiere
10/19/2011
7
Receptorii nicotinici musculari embrionarit tă f ţ fib i l
I.Distribuţia receptorilor colinergici
- pe toată suprfaţa fibrei musculareneinervată sau denervată- au o rată mare a turnoverlui
Receptorii nicotinici musculari joncţionaliReceptorii nicotinici musculari joncţionali- la nivelul joncţiunii neuromusculare- au o rată mică a turnoverlui
Receptorii nicotinici neuronaliI.Distribuţia receptorilor colinergici
- sp.şi psp.din creasta neurală,i ă i id i
Receptorii muscarinici neuronali
- gg. postsinp. sp.,psp. şi MS.au proprietăţi identice
- postgg psp - m n visceral miocardpostgg.psp. m.n.visceral, miocardglande secretorii
- postgg.sp.- piloerecţie, sudoraţie
10/19/2011
8
II.Distribuţia receptorilor colinergici-interneuronilor-corpul striat- controlul motor extrapiramidal şi memorie-neuronilor de proiecţie: din nc.bazali,conectati cu hipocampusulbulbul olfactiv şi cortex.(Meynert- b. Alz.
- cel. Renshaw
-din tr.cerebral, conectati cu talamusul,nc. interpeduncular,coliculii. sup
Sistemul Colinergic (Neurochemistry of Consciousness. Neurotransmitters in mind by Elaine Perry,Heather Ashton, Allan Young. John Benjamins BV. 2002)
10/19/2011
9
Transportor de colina
Transportor Transportor vezicular de ACh
Muscarinici carbacholedrofoniu
Sinapsa Colinergica
Nicotinici musc.suxametoniu
Muscarinici atropina
ACh
h
vesamicolACh
Colina
ChAT
Nicotinici nn.lobelina
suxametoniu
Nicotinici musc.D-tubocurarina
M.Gravis ?...
ACh
fizostigmina
hemicolinium
AChAch
AChE
Colina + Ac-Colina + Ac -
AcCoANicotinici nn.hexametoniu
BNCh 188
PPSI poate fi mediat de DOPA şi NA eliberate de interneuroni sub acţiunea Ach, şi poate fi blocat de antagonişti alfa adrenergici. PPSI poate avea parametrii dinamici asemănători PPSE
10/19/2011
10
Trasportor de colina (ChT)
- 13 segmente transmembranare - grad mare de conservare filogenetică
- in neuron Na dependent situsuri de- in alte ţesuturi, (Km=10-100µ mol/L)
- in neuron, Na dependent, situsuri de fosforilare, (Km= 1-5 µ mol/L)
- co-localizat în membr. veziculară cu VAchT şi în membrana sinaptică
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
10/19/2011
11
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
depentent
Acetilcolinesteraza (AChE) -Este un important factor de controlal transmiterii sinaptice
- animale knock out prezinta un tremor continuu, dezvoltare deficitară, disfuncţii neurologice
I hibit i AChE i l i-Inhibitori AChE: sarinul, compuşi organofosforici induc fibrilaţii musculare, blocarea activităţii musculare
10/19/2011
12
Acetilcolinesteraza (AChE) -succinilcolina blocant muscular competitiv - miorelaxant
i i- anticolinesteraze - tratament pentrumiastenia gravis, B.Alzhaimer
-inhibitori reversibili: edrofonium, galaminagalamina
sinapsa noradrenergică
10/19/2011
13
Sinapsa noradrenergica
Subtipuri de receptori α1-adrenergici
α1A α1B α1DAminoacizi 430-476 515 560Cromosom 8 5 20Cale efectoare ↑Ca2+, PKC ↑Ca2+, PKC ↑ Ca2+, PKC
Distributie inimă ficat splină rinichi aortaDistributie inimă, ficat, splină, rinichi, aorta,cerebellum, creier fetal cortex cerebral
cortex cerebral, vase sangvase sanguine
10/19/2011
14
Subtipuri de receptori α2-adrenergici
α2A α2B α2C
Aminoacizi 450 450 461Cromosom 10 2 4Cale efectoare ↓cAMP ↓cAMP ↓cAMPDistribution pancreas, ficat, inimă,plămân
intestin subţire, talamus aorta, hipocampuslocus ceruleus bulb olfactiv,
hipocampus
Subtipuri de receptori β-adrenergici
β1 β2 β3
Aminoacizi 477 413 402/408
Cromosom 10 5 8
Cale efectoare cAMP cAMP cAMP
Distributie inimă, rinichi, plămân,ficat creier,cortex cerebral cerebellum ţesut adiposcortex cerebral, cerebellum, ţesut adiposhipotalamus hipocampus,
cortex cerebral,muschi neted,bulb olfactiv
10/19/2011
15
Sistemul Noradrenergic (Neurochemistry of Consciousness. Neurotransmitters in mind by Elaine Perry,Heather Ashton, Allan Young. John Benjamins BV. 2002)
Caracteristici ale şoarecilor knockoutpentru receptori catecolaminergici
Knockout FenotipReceptor adrenergic 1A Scăderea presiunii arterialeReceptor adrenergic 1B Scăderea presiunii arteriale şi a răspunsului la
stimulenţii SNCReceptor adrenergic 1D Scăderea presiunii arteriale
Receptor adrenergic 2A Creşterea activităţii simpatice, tahicardieReceptor adrenergic 2B Scăderea răspunsului vasoconstrictor la
agoniştii α2R t d i 2C Fă ă f ti id tReceptor adrenergic 2C Fără un fenotip evidentReceptor adrenergic β1 Majoritatea mor prenatal
Receptor adrenergic β2 Modificări de tonus vascular şi de metabolism energetic în stres
Receptor adrenergic β3 Modificarea concentraţiilor de leptină şi insulină după tratamentul cu agonişti
10/19/2011
16
Modularea chimică
Sistemul dopaminergic
Dopamine transporters in the cortex are concentrated in cingulate and medialprefrontal regions.While cholinergic and noradrenergic systems are said to and noradrenergic systems are said to be involved in ‘low level’ aspects of attention (e.g. Attentional orienting),the dopaminergic system contributes to motivated behaviours and is said to be associated with more ‘executive’ aspects of attention such as attentional set-shifting or workingmemory. It has recently been suggested that dopamine rather than signalling
10/19/2011
17
Sistemul Dopaminergic (Neurochemistry of Consciousness. Neurotransmitters in mind by Elaine Perry,Heather Ashton, Allan Young. John Benjamins BV. 2002)
sinapsa glutamatergică
10/19/2011
18
Sinapsa glutamatergica
Transportori sinaptici
10/19/2011
19
sinapsa GABAergică
BenzodiazepinesNonbenzodiazepine(Zolpidem)BarbituriceMethaqualoneBaclofenMuscimolProgabideTiagabine
BicucullineMetrazolFlumazenil
10/19/2011
20
Transmiterea şi procesarea semnalului în sistemul
nervosII. Transmiterea nonsinapticăTransmiterea hormonală
Transmiterea efapticăTransmiterea auto- paracrină
Un model tridimensionalal sinapsei electrice:
A. Secţiune prin sinapsă. Fiecare din cele două membrane conţine câte ţo jumătate din canalul sinaptic.
B.Conformaţia conexonului variază cu starea închis/deschis.
10/19/2011
21
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. 2009 Jan 30;24(2):274‐7
Bilateral processing in chemical synapses with electrical 'ephaptic' feedback: a theoretical model. Savtchenko LP. Math Biosci. 2007 May;207(1):113‐37. Epub 2006 Oct 7.PMID: 17112549
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. 2006 Jan;95(1):527‐34. Epub 2005 Sep 7
10/19/2011
22
+++
+++
Axon hillock
Neuron presinaptic
++
++
Neuron presinaptic
Neuron postsinaptic
Modularea transmiterii semnalului
10/19/2011
23
Componenta tComponenta trigger rigger si de conduceresi de conducere
Canale de Na+ voltaj- dependenteModularea activităţii
Na+receptor RACK
Gk
PLC
PKC activ
PKC inactiv
PInhibarea C Na incetinirea inactivării
Na1.8- PGE2 AMPC, efect opusTTX rezistent
[Ca2+]Ptdins(4,5)P2
DAG
Dopamina,D1,AMPc,PKA
Alţi modulatori
Muscarina Ach-PLC
Cocaina efectul DA
Fosfataza 1,2aCalcineurina
Defosforilare
top related