Нейрофізіологія нейротрансмітерних порушень

Відео: Лекція К.В.Анохіна «Пам`ять і мозок: механізми формування, зберігання і редагування спогадів»

Найважливішим механізмом підтримки церебрального (нейронного) гомеостазу є баланс в системі трансмітер - рецептор, і враховувати функцію цієї системи особливо важливо в тих випадках, коли деякі клінічні явища не можуть бути пояснені тільки дефіцітарние передачі в тій чи іншій трансмітерну системі (В.А.Карлов , 1996).

Ідентифікація та дослідження функціональної ролі нейротрансмітерних систем, що беруть участь в регуляції рухових функцій, відкривають нові перспективи у вивченні біохімічних механізмів патогенезу неврологічних захворювань, що супроводжуються руховими розладами (В.П.Бархатова з співавт., 1996- І.А.Завалішін, В.П. Бархатова, 1997).

Організація рухового поведінки, особливо нейротрансмітерної анатомія так званих рухових центрів - церебральних структур, залучених в контроль рухових функцій, є надзвичайно складною і залишається багато в чому недослідженою (В.П.Бархатова і ін., 1996). Показано, що в здійсненні і регуляції довільних рухових актів бере участь велика кількість нейротрансмітерних систем. При цьому ключова збудлива нейротрансмісію здійснюється, в основному, амінокислотами Glu і Asp, причому передбачається, що швидке і повільне збудження генерується різними популяціями Glu-рецепторів. Швидке збудження опосередковується квісквалатнимі і каінатного, а повільне потенціалзалежне збудження - NMDA-рецепторами (C.W.Cotman, L.L.Irersen, 1987).

Встановлено збудлива природа Кортікофугальние нейронів рухових областей кори. При цьому отримані дані, що свідчать про те, що Glu є нейротрансмиттером еферентних шляхів до striatum, зорового бугра і руховим центрам середнього мозку, в свою чергу, посилають проекції до спинного мозку. Тому пошкодження моторної кори і її низхідних систем призводить до зниження збудливого коркового впливу на рухові освіти спинного мозку і мозкового стовбура.

На активність спінальних интернейронов і мотонейронів - кінцевого загального рухового шляху також можуть впливати Glu- і Asp-ергічні системи проекційних ядер мозочка, можливо, йдуть в складі рубро-спинального і ретикуло-спинального шляхів (W.H.Oertel, 1989). Передбачається глутаматергіческіх природа і ряду систем, що зв`язують між собою супраспінальних рухові центри.

У спинному мозку збуджуючі нейротрансмітери секретируются з пресинаптичних терминалей первинних аферентних систем кортико-спинального тракту і, можливо, інших низхідних шляхів, а також з интернейронов. Показано їх участь в сегментарной рефлекторної активності. При цьому передбачається, що Glu вивільняється як первинними аферентні терминалями, так і інтернейронамі, а Asp - тільки інтернейронамі (R.A.Davidoff, 1990 J.D.Davies, J.C.Watkins, 1983).

В даний час отримано достатньо багато даних, які свідчать про те, що збуджують амінокислоти залучаються до сегментарну рефлекторну активність- при цьому показано, що полісинаптичні рефлекси опосредуются NMDA-рецепторами, а моносинаптічеськие - іншими типами Glu-рецепторів (RADavidoff, 1990 JDDavies, JCWatkins, 1983- MLMayer, GLWestbrook, 1987). Можна вважати в зв`язку з цим, що блокування спінальних постсинаптических глутаматних рецепторів здатне зменшувати гіперактивність рефлекторних реакцій у хворих зі спастичністю (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997). В експериментальних моделях спастичності на тварин антагоністи глутаматних рецепторів зменшували полісинаптичні рефлекторну активність і знижували м`язовий тонус (L.Turski et al., 1985 J.S.Watkins, H.J.Olverman, 1987). Однак застосування цих сполук для лікування спастичності у хворих вимагає подальших клініко-фармакологічних досліджень і, в першу чергу, створення з`єднань, що надають селективну дію на спинальні сегментарні структури, без зниження підлягаючих зберіганню рухових можливостей (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997).



ГАМК - гамма-аміномасляна кислота є основним інгібіторним трансмиттером в ЦНС і здійснює нейрональную трансмісію в 1/3 всіх синапсів головного і спинного мозку. Так, ГАМК-ергіческімі є інтернейрони рухових областей кори, основні еферентні системи striatum до globus pallidus і substantis nigra, а також великі еферентні екстрапірамідні системи, в свою чергу, відходять від внутрішнього сегмента globus pallidus і ретикулярної частини substantis nigra (І.А.Завалішін , В.П.Бархатова, 1997).

Базальні ганглії через інгібіторні ГАМК-ергічні системи можуть впливати на спадні проекції до спинного мозку декількома шляхами: 1 через циклічний зв`язок кора gt; striatum gt; globus pallidus gt; зоровий бугор gt; кора. Ця, прецентральная, область кори посилає велику проекцію до червоного ядра, від якого починається рубро-спинальний шлях-2 через паллидарная ефферентов до ядер ретикулярної формації середнього мозку, зокрема, до n. tegnemti pedunculopontis, які входять до складу рухової області середнього мозку і передають контролюючу інформацію до спинного мозку через ретикуло-спинальний тракт (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997). Подібним же чином 4 з 5 типів нейронів в корі мозочка, в тому числі клітини Пуркіньє, від яких починаються еферентні системи, використовують в якості трансмітера ГАМК. Мозочок впливає на активність спінальних мотонейронів через три низхідні системи - рубро-спинальний [зауважимо, що за останніми даними (А. М. Вейна. Цит. За: Захворювання вегетативної ..., 1991, 1998) ця система відсутня у людини], вестибуло- спинальний і ретикуло-спинальний тракти. Отримано дані, що свідчать про роль ГАМК-ергічних систем в механізмах, що генерують локомоторним команди в мозковому стовбурі (J.C.Smith et al., 1988).

У спинному мозку ГАМК виконує функції ингибиторного трансмітера як на пресинаптичних рецепторах, локалізованих на терміналах еферентних проекцій, так і на постсинаптичних рецепторах, розташованих на мотонейронах і інтернейронах (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997). При цьому пресинаптическое гальмування, опосредуемое ГАМК-А- і ГАМК-Б-рецепторами, призводить до зменшення припливу аферентних імпульсів до інтернейронов і мотонейронам, в той час як постсинаптичні гальмування через активацію постсинаптичних ГАМК-А-рецепторів знижує активність мотонейронів і интернейронов, а через активацію ГАМК-В-рецепторів - тільки активність интернейронов (NGBowery et al., 1987 RADavidoff, 1990). Показано (R.A.Davidoff, 1990), що підвищений пресинаптическое гальмування в спинному мозку хворих зі спастичністю знижує активність рефлекторних реакцій шляхом зменшення вивільнення збуджуючих трансмиттеров з первинних аферентних терміналі, наслідком чого є зниження м`язового тонусу.

Потенціювання ГАМК-ергіческой ингибиторной синаптичної трансмісії через посилення пре- і постсинаптичного гальмування призводить до зниження спінальної сегментарной рефлекторної активності і є одним з підходів до лікування спастичності (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997). В експериментах на тваринах показано, що основним місцем дії ГАМК-агоністів може бути ретикулярна формація мозкового стовбура. У той же час основним місцем дії широко застосовується для лікування спастичності агоніста ГАМК-В-рецепторів - баклофена є спинний мозок. У зв`язку з цим, використання даного препарату є більш прийнятним для лікування спастичності, так як зменшує можливість розвитку побічних ефектів, пов`язаних з депресією супраспінальних структур (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997). Баклофен, активуючи ГАМК-В-рецептори шляхом впливу на Ca2 + - і K + -іонів механізми, пригнічує моно- і полісинаптичні збудження мотонейронів і интернейронов і знижує вивільнення трансмиттеров з аферентних терміналі, що призводить до зниження сегментарної рефлекторної активності (DRCurtis et al., 1981- RADavidoff, 1990).

Важливе значення в нейротрансмітерних інгібіторних механізмах в спинному мозку має також гліцин, дія якого опосередковується постсинаптическими чутливими до стрихніну рецепторами. Встановлено, що 25% спінальних пресинаптических терміналі є гліцинергічними (E.C.Daly, M.H.Aprison, 1983). В даний час в спинному мозку ідентифіковані два гліцинергічними шляху до мотонейронам - від клітин Реншоу і інгібіторних интернейронов, які отримують проекції від м`язів антагоністів. Таким чином, гліцин є медіатором поворотного і реципрокного (сегментарного) гальмування. Заслуговує на увагу і той факт, що гліцин, поряд з цим, може підсилювати дію збуджуючих амінокислот, діючи на інший тип (нечутливий до стрихніну) гліцинового рецепторів, що входять в комплекс певних Glu (NMDA) рецепторів (R.A.Davidoff, 1990).

Встановлено (R.Waziri, 1996), що викликається ішемією нейрональная "смерть" пов`язана з підвищеним рівнем глутамату, ГАМК та гліцину. Повчитися докази того, що гліцин грає велику роль в ішемічної нейродегенерации (Globus et al., 1991 - цит. За: R.Waziri, 1996). Це, на думку цих авторів, повинно насторожувати щодо застосування високих доз гліцину, і потрібні попередні, преклинические дослідження, що включають макро- і мікроскопічне вивчення тканини мозку. З іншого боку, є дані про зниженому вивільненні гліцину при експериментальній спінальної спастичності (P.V.Hall et al., 1979) і про сприятливий вплив перорального прийому гліцину на симптоми спастичності у хворих (A.Barbean, 1974).

Як відомо, спинальні мотонейрони мають холинергическую природу. Поряд з цим, в рухових утвореннях головного і спинного мозку ідентифіковано велику кількість пептидів, які можуть діяти як трансмітери або модулятори. Зокрема, отримані дані, що свідчать про постсинаптичної локалізації рецепторів речовини P на мотонейронах спинного мозку і про роль цього пептиду в функціонуванні мотонейронів (M.M.Dietl et al., 1989).

Використання нейропептидів, що беруть участь в забезпеченні пластичних властивостей нервової системи в нормі і при патології, є одним з можливих підходів в лікуванні рухових порушень (А.Ю.Макаров з співавт., 1991 D.T.Krieger, 1984 F.O.Schmidt, 1984). В даний час вже отримані перші результати використання тиреотропного рилізінг-гормону і опиатного антагоніста налоксону в лікуванні рухових порушень. Однак дія тиреотропного рилізінг-гормону недовго (WKEngel et al., 1983), а дані про ефективність налоксону носять суперечливий характер (DSBaskin, Y.Hosobuchi, 1981- JRCutler et al., 1983 AIFaden, 1983, 1986 J.Jabaily, JNDavis, 1984). Тому представляється вкрай важливим ведеться поруч вчених (Г.А.Вартанян, Ю.В.Балабанов, 1978- Г.А.Вартанян, Б.І.Клементьев, 1991- А.Ю.Макаров з співавт., 1991 та ін.) спрямований пошук інших ендогенних регуляторів рухових функцій.

В цілому роль нейропептидів в здійсненні та контролі рухів, а також в патогенезі нервових хвороб залишається неясною. Можливість використання для лікування спастичності різних з`єднань, диференційовано впливають на різні типи нейротрансмітерних рецепторів, теж потребує підтвердження (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997).

Недостатньо вивчено також участь моноаминов, особливо катехоламінів, в складній системі нейротрансмітерної організації рухових функцій в нормі і патології і, зокрема, у розвитку спастичності (В.П.Бархатова і ін., 1996- І.А.Завалішін, В.П. Бархатова, 1997). Відомо, що основні індоламінових і норадреналінового системи головного мозку є гальмівними регулюючими системами (S.L.Foote, 1986). Ідентифіковано дві серотонинергические системи від ядер шва до спинного мозку. Одна з них, що надає інгібуючий вплив на спинний мозок, містить також ГАМК і закінчується в задніх рогах. Другий серотонінергічний шлях йде до мотонейронам- його термінали, поряд з серотоніном, містять нейропептиди - речовина Р і гормон тіротропін. Цей другий шлях підвищує чутливість спінальних мотонейронів до глутамату та аспартату, а також до інших імпульсам від червоного ядра і кори (J.C.Holstege, H.G.Knypers, 1987 W.H.Oertel, 1989). У спинному мозку ідентифіковані різні типи серотонінових рецепторів (R.A.Glennon, 1987). В експерименті на тваринах серотонін підвищує спинальную рефлекторну активність.

Спадні норадренергические проекції до спинного мозку починаються від locus coeruleus і клітин вентральної норадренергической системи, розташованих в довгастому мозку і вароліевом мосту, і закінчуються в сірій речовині по всьому довжині спинного мозку-вони надають полегшує вплив на спинальні мотонейрони (І.А.Завалішін, В .П.Бархатова, 1997). При цьому наявність колатералей Церулей.--спинального шляху в спинному мозку свідчить про відносно дифузному характері впливу норадренергических систем (W.H.Oertel, 1989- K.N.Westlund et al., 1984).

Передбачається участь цих систем в різних спінальних як рухових, так і чутливих функціях (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997). Термінали норадренергіческого шляху утворюють моносинаптічеськие контакти на проксимальних відділах дендритів спінальних мотонейронів і надають полегшує вплив на їх активність (J.C.Holstege, H.G.Knypers, 1987 S.R.White, R.S.Neumann, 1983). Норадреналін, що вивільняється з терминалей супраспінальних норадренергических систем, активує альфа-1 і альфа-2 адренорецептори, які локалізуються на інтернейронах, терминалях основних аферентних шляхів і мотонейронах і можуть опосередковувати як збудження (альфа-1-рецептори), так і гальмування (альфа-2 рецептори) (WHOertel, 1989).

Про роль норадреналіну в нейрохимических механізмах спастичності свідчать також дані про сприятливий вплив на спастичність агоніста альфа-2-адренорецепторів - тизанідину (сирдалуда), який, активуючи альфа-2-адренорецептори, гальмує вивільнення норадреналіну з аферентних проекцій і интернейронов, а також зменшує вивільнення збуджуючих амінокислот (RADavidoff, 1990 WHOertel, 1989). За допомогою цього механізму тизанидин пригнічує реактивність спінальних интернейронов і зменшує полісинаптичні спинальні рефлекси. Поряд з цим, тизанидин може послаблювати полегшує норадренергической вплив на спинальні мотонейрони, діючи на гальмівні альфа-2-ауторецептори норадренергических нейронів в блакитному плямі або їх терміналі в спинному мозку (R.A.Davidoff, 1990 W.H.Oertel, 1989).

Є відомості про можливу роль адреналіну в еферентних проекціях до спинного мозку від бульбо-спінальних нейронів ростровентрального відділу довгастого мозку, а також про наявність дофаминергических систем в складі нігро-ретикуло-спинального шляху, який діє на швидку веретенообразную петлю в спинному мозку (PLMcGeer et al ., 1979- JBMinson et al., 1990). З впливом на ці системи пов`язують сприятливий вплив на спастичність фенотіазинових препаратів, які є потужними антагоністами дофамінових, а також адренергічнихрецепторів (І.А.Завалішін, В.П.Бархатова, 1997) - ці сполуки зменшують вплив, що активує бульбо-спінальних адренергічнихрецепторів на фузімоторние волокна, що іннервують м`язові веретена (RADavidoff, 1989).lt; lt; ПопереднєНаступна gt; gt;

Увага, тільки СЬОГОДНІ!