2020-06-29
58
Исторически сложилось так, что первыми открытыми медиаторами стали ацетилхолин и моноамины. Это обусловлено их широким распространением в периферической нервной системе (по крайней
мере в случае ацетилхолина и норадреналина). Однако не они являются наиболее часто встречающимися медиаторами ЦНС:
ü глутаминовая кислота — около 40 % нейронов;
ü ГАМК — около 40 % нейронов;
ü ацетилхолин — около 5 % нейронов;
ü норадреналин — менее 1 %;
ü дофамин и серотонин — 1–2 %;
ü гистамин, глицин, аденозин, медиаторы-пептиды и др. —10–13 %.
Очень высокий процент (около 80 %) клеток головного и спинного мозга используют в качестве медиаторов вещества аминокислоты, которые переносят основную часть сенсорных, двигательных
и прочих сигналов по нейронным сетям (возбуждающие аминокислоты). Можно сказать, что аминокислоты реализуют быструю передачу информации, а моноамины и ацетилхолин создают общий мотивационно-эмоциональный фон и «наблюдают» за уровнем бодрствования. Существуют и еще более «медленные» уровни регуляции деятельности мозга — системы нейропептидов и гормональные влияния на ЦНС. По сравнению с образованием моноаминов синтез медиаторов-аминокислот является для клетки более простым процессом, и все они несложны по химическому составу. Медиаторы этой группы характеризуются большей специфичностью синаптических эффектов: конкретному соединению присущи либо возбуждающие свойства (глутаминовая и аспарагиновая кислоты), либо тормозные (глицин и гамма-аминомасляная кислота — ГАМК). Агонисты и антагонисты аминокислот вызывают более предсказуемые эффекты в ЦНС, чем агонисты и антагонисты ацетилхолина и моноаминов. С другой стороны, воздействие на глутамат или ГАМК- ергические системы нередко приводит к слишком «широким» изменениям во всей ЦНС, что создает свои трудности.
Главным возбуждающим медиатором ЦНС является глутаминовая кислота. В нервной ткани взаимные превращения глутаминовой кислоты и ее предшественника глутамина выглядят как на рис. 4.10. Пищевая аминокислота — самая распространенная, входит в состав белков пищи и белков нашего тела, потребляется с едой 5–10 г в сутки. Водный раствор существует в ионизированном виде, т. е. в форме отрицательно заряженного остатка глутамата.
Для синтеза необходимы альфа-кетоглутаровая кислота (промежуточный продукт окисления глюкозы в цикле Кребса (Цикл Кребса — это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме); в больших количествах образуется в митохондриях); аминогруппа любой аминокислоты, полученной с пищей; фермент из группы аминотрансферазы. После синтеза глутамат загружается в везикулы, выбрасывается
в синаптическую щель при приходе потенциала действия и влияет на рецепторы, запуская Возбуждающий Постсинаптический Потенциал. Введение глутамата непосредственно в мозг (в желудочки) вызывает возбуждение ЦНС и судороги. Глутамат, помимо действия на рецепторы постсинаптической мембраны, способен влиять на вкусовые клетки — рецепторы языка
(вкус белка). Существуют особые клетки— рецепторы для сладкого, горького, кислого, соленого, глутамата и др. На мембране располагаются белки-рецепторы к соответствующим веществам. Их активация ведет к входу Са2+, выбросу глутамата (как медиатора) и возникновению потенциала действия в волокнах вкусовых нервов (VII и IX).
В настоящее время выделяют три типа ионотропных и не менее пяти типов метаботропных рецепторов глутамата. Все они запускают Возбуждающий Постсинаптический Потенциал. 
