нейротрансмиттеры и рецепторы

НЕЙРОТРАНСМИТТЕРЫ И РЕЦЕПТОРЫ

Мы уже разобрались в том, что такое нейротрансмиттеры (нейромедиаторы) и какие они бывают, а в этот раз давайте посмотрим, что такое рецепторы нейротрансмиттеров.

Рецепторы нейротрансмиттеров

Рецепторы – это белки, которые находятся на “грани” клетки, это такие своеобразные ворота в клетку. Рецептор можно представить как эдакую занозу, которая сидит в мембране клетки. То есть, рецептор “торчит” и выше мембраны, и находится в самой мембране, и имеет части, которые идут поглубже в клетку. 

Рецепторы умеют вот такие вещи:

  1. они распознают вещество, которое им подходит
  2. этот процесс “распознавания” они превращают в сигнал, который потом влияет на процессы в нервной клетке

Сидит такой рецептор серотонина – увидел серотонин – говорит “иди ко мне, серотонин” – сцепился с серотонином – и пошли процессы и изменения в клетке.

Характеристики рецепторов

У рецепторов есть разные важные характеристики:

  1. сродство к лиганду (“аффинитет”)
  2. селективность
  3. количество
  4. насыщаемость
  5. обратимость связывания

Попросту говоря: насколько хорошо и сильно рецептор и вещество связываются, насколько выборочно рецептор выбирает именно это вещество, а не другие, как много таких рецепторов вообще есть, сколько таких мест, где вещество может прицепится к рецептору, и легко ли это вещество от рецептора отрывается.

нейротрансмиттеры рецепторы

Виды рецепторов и как они работают

И вот рецептор и вещество сцепились. Что происходит дальше? 

Дальше происходят изменения в клетке, но какие и как быстро – это зависит от типа рецептора. 

Есть 2 главных типа рецепторов:

  1. ионотропные рецепторы
  2. метаботропные рецепторы

Ионотропные рецепторы можно запомнить как “более лёгкие ворота”. Там действий происходит меньше и изменения наступают быстрее (хоп-хоп – потекли там ионы – и сразу пошли изменения). Можно сказать, что сигнал там течёт в форме ионов

Метаботропные рецепторы – это “более сложные ворота” в клетку. Для того, чтобы там пошли изменения, недостаточно просто, чтобы вещество прицепилось к рецептору. Там ещё нужен целый каскад химический процессов уже внутри клетки.

И вот за эти процессы внутри клетки отвечают “вторичные мессенджеры”, например cAMP или cGMP. Эти каскадные процессы можно представить как эстафету с передачей палочки. Сигнал пройдёт хорошо, если вся эстафета будет успешной. 

Что такое мессенджеры?

И говоря про “мессенджеры”. Что это такое.

Первичные мессенджеры – это, собственно, нейротрансмиттеры. Это первый этап эстафеты. Они бегут и несут “месседж”, то есть, сигнал. 

Вторичные мессенджеры – это вон те, cAMP и cGMP внутри клетки. Они тоже передают месседж, но это более поздний этап эстафеты. 

Рецепторы-сироты

Продолжая про рецепторы. 

Самая большая группа “сложных” метаботропных рецепторов – это рецепторы, сопряжённые с G-белком (GPCRs, G-protein coupled receptors). Рецепторы серотонина, дофамина, глутамата и ГАМК принадлежат вот как раз к этой группе. 

И вот с этими рецепторами интересно что. Сейчас найдено около 800 этих рецепторов. А вот всех веществ, которые сцепляются с этими рецепторами, ещё не найдено. То есть: мишень есть, а вещества нет. 

Поэтому такие рецепторы иногда называют “сиротами” (orphans), или – орфанными рецепторами, а процесс поиска нужного им вещества и их “воссоединение” называют “избавлением от сиротства” (deorphanizing). 

Например, в 1990 году только для 150 рецепторов было найдено 75 соответствующих веществ, а для остальных – нет. В среднем в год “избавляют от сиротства” только около 7-8 рецепторов, так что в нас таится ещё много и много нераскрытых загадок.

рецепторы нейромедиаторов

Регуляция рецепторов

И вот что ещё очень-очень важно про рецепторы – это их регуляция. 

И нейротрансмиттеры, и нейромодуляторы могут влиять на количество рецепторов и на их чувствительность. 

Когда всё нормально, тогда всё работает нормально. Но при разных обстоятельствах могут происходить 2 вот каких процесса.

Up-regulation (апрегуляция, сенситизация)

Это когда, например, рецептор постоянно затыкается веществом-антагонистом (“пробкой”), из-за этого организм думает – блин, что-то не проходит вещество через рецептор, надо увеличить количество рецепторов.

Количество рецепторов увеличивается  и их чувствительность тоже повышается – этот процесс можно метафорично представить как “рецепторы очень-очень ждут, чтобы вещество к ним пришло, они там прям кричат и машут платочками”.

Down-regulation (даунрегуляция, десенситизация)

Это когда на рецептор очень много и очень долго действует вещество-агонист – это можно представить, как будто вещество долбит и долбит в этот рецептор, долбит и долбит. Приятного конечно мало. Что остаётся делать рецептору? Рецептор снижает свою чувствительность.

Сенситизация и десенситизация рецепторов: примеры

Пример up-regulation (сенситизации) происходит, например, при длительном применении антипсихотических препаратов – так как дофаминовые рецепторы D2 постоянно “затыкаются” (чтобы не было психоза), то там нарастают новые рецепторы и они становятся более чувствительными к дофамину (то есть, у них такая прям жажда по дофамину, а его всё нет и нет).

Соответственно, если человек долгое время принимал такие препараты, а потом резко бросил, то весь дофамин попадёт на это большое количество очень чувствительных рецепторов. И на что это будет похоже? Это будет похоже на приступ острого психоза. Весь дофамин будто прорвётся через дамбу и начнёт затапливать рецепторы, и мозгу будет сложно всё хорошо отрегулировать. 

Down-regulation (десенситизация) может происходить, например, при приёме антидепрессантов (СИОЗС). Считается, что эти таблетки позволяют большему количеству серотонина плавать между нервными клетками. Из-за того, что серотонина становится больше, один серотониновый рецептор начинает “деактивироваться”.

Это рецептор 5HT1a, так называемый авто-рецептор, который захватывает серотонин обратно в ту клетку, откуда он вышел (и это не круто для депрессии и всего остального). Соответственно, количество 5HT1a рецепторов уменьшается, они перестают так сильно и ненужно “затаскивать серотонин обратно домой”, серотонин может гулять свободно и способствовать хорошей передаче сигналов, что приводит к улучшению состояния. 

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

нейротрансмиттеры что это такое

НЕЙРОТРАНСМИТТЕРЫ – ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

что такое эндогенные опиоиды

ЧТО ТАКОЕ ЭНДОГЕННЫЕ ОПИОИДЫ?

гипоталамо-гипофизарно-надпочечникова система

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-НАДПОЧЕЧНИКОВАЯ СИСТЕМА – СТРЕСС СИСТЕМА ОРГАНИЗМА

симпатическая и парасимпатическая нервная система

СИМПАТИЧЕСКАЯ И ПАРАСИМПАТИЧЕСКАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА