Nörotransmitter

bilgipedi.com.tr sitesinden

Nöronlar arasında veya bir nöron ile başka tür bir hücre arasında iletişimi sağlayan kimyasallara nörotransmitter veya nörotransmiter denir. Sinir sistemi boyunca sinirsel sinyaller bu kimyasal taşıyıcılar yardımıyla iletilir.

Sinir hücrelerinin taşıdığı sinyaller nöronlar üzerinde son derece hızlı ilerler. Bu hız sinir hücresini türüne göre 1 m/sn ile 12 m/sn arasında değişir. Sinir hücreleri arasındaki bağlantı ve sinyal aktarımını ise sinaps denilen ve iki sinir hücresi arasında bulunan bölgelerce sağlar. Bu bağlantı bölgelerinde sinyalin geldiği nörondan salgılanan nörotransmitterler, karşıdaki nöronun hücre yüzeyinde bulunan protein reseptörlerce algılanarak sinyalin bu hücreye aktarılmasını sağlarlar. Post-sinaptik protein reseptörlerle iletişim yolu çoğu sinir ileticisi için geçerli olmakla beraber gaz formunda bir sinir ileticisi olan nitrik oksit post-sinaptik membranı aşarak intrasellüler cGMP düzeyi üzerinden etkisini gösterir. Günümüzde ATP de sinir ileticisi olarak kabul edilmektedir ve etkilerinin bir kısmı için pürinerjik post-sinaptik reseptöre ihtiyaç duymaz.

Sinapslarda iki hücre arasındaki mesafe son derece azdır (yaklaşık olarak 20 nm). Bu durum fizyolojik sıcaklıklarda ve ortam koşullarındaki difüzyon hızı ile birlikte ele alındığında, bir hücreden salınan nörotransmitter maddenin diğerine varış zamanının neredeyse anlık olacak şekilde çok kısa olmasına neden olur.

Temel olarak iki grup nörotransmitter madde bulunur. Bunlar eksite edici (uyarıcı, agonist) ve inhibe edici (engelleyici, antagonist) maddelerdir. Sinir istemindeki sinyallerin işlenip bunların bilgiye dönüştüğü yer olan sinapslarda bu iki farklı grup nörotransmitter madde sayesinde bazı sinyaller artırılırken bazıları azaltılmış olur. Bu özellik, sinir dokuların sinyal işleme yetisinin temel bileşenlerinden biridir.

Tipik bir kimyasal sinapsın yapısı
An illustrated chemical synapse
Postsinaptik
yoğunluk
Gerilim-
kapılı Ca++
kanal
Sinaptik
vezikül
Nörotransmitter
TAŞIYICI
Reseptör
Akson terminali
Sinaptik yarık
Dendrit

Nörotransmitterler sinaptik veziküllerden sinaptik yarığa salınır ve burada hedef hücre üzerindeki nörotransmitter reseptörleri ile etkileşime girebilirler. Nörotransmitterin hedef hücre üzerindeki etkisi, bağlandığı reseptör tarafından belirlenir. Birçok nörotransmitter, amino asitler gibi basit ve bol miktarda bulunan öncül maddelerden sentezlenir, bunlar kolayca temin edilebilir ve genellikle dönüşüm için az sayıda biyosentetik adım gerektirir.

Nörotransmitterler karmaşık sinir sistemlerinin işlevi için gereklidir. İnsanlardaki benzersiz nörotransmitterlerin tam sayısı bilinmemektedir, ancak 100'den fazla tanımlanmıştır. Yaygın nörotransmitterler arasında glutamat, GABA, asetilkolin, glisin ve norepinefrin bulunur.

Mekanizma ve döngü

Sentez

Nörotransmitterler genellikle nöronlarda sentezlenir ve hücrede bol miktarda bulunan öncü moleküllerden oluşur veya bunlardan türetilir. Nörotransmitter sınıfları arasında amino asitler, monoaminler ve peptitler bulunur. Monoaminler tek bir amino asidin değiştirilmesiyle sentezlenir. Örneğin, serotoninin öncüsü triptofan amino asididir. Peptit ileticiler veya nöropeptitler, modülatör bir etkiye sahip olmak için genellikle diğer ileticilerle birlikte salınan protein ileticilerdir. ATP gibi pürin nörotransmitterleri nükleik asitlerden türetilir. Diğer nörotransmitterler nitrik oksit ve karbon monoksit gibi metabolik ürünlerden oluşur.

Örnekler
Amino Asit glisin, glutamat
Monoaminler serotonin, epinefrin, dopamin
Peptitler P maddesi, opioidler
Pürinler ATP, GTP
Diğer nitrik oksit, karbon monoksit
Nörotransmitter içeren sinaptik veziküller

Depolama

Nörotransmitterler genellikle presinaptik nöronun akson terminalinde hücre zarına yakın kümelenmiş sinaptik veziküllerde depolanır. Ancak, metabolik gazlar karbon monoksit ve nitrik oksit gibi bazı nörotransmitterler sentezlenir ve veziküllerde hiç depolanmadan bir aksiyon potansiyelinin hemen ardından salınır.

Salınım

Genel olarak, presinaptik nöronda aksiyon potansiyeli adı verilen bir elektrik sinyaline yanıt olarak presinaptik terminalde bir nörotransmitter salınır. Bununla birlikte, düşük seviyeli 'bazal' salınım elektriksel uyarım olmadan da gerçekleşir. Nörotransmitterler sinaptik yarık içine salınır ve burada yayılır, burada postsinaptik nöronun membranındaki spesifik reseptörlere bağlanırlar.

Reseptör etkileşimi

Sinaptik yarığa salındıktan sonra nörotransmitterler sinaps boyunca yayılır ve burada hedef hücre üzerindeki reseptörlerle etkileşime girebilirler. Nörotransmitterin etkisi, hedef hücrenin sinapsta bulunan reseptörlerinin kimliğine bağlıdır. Reseptöre bağlı olarak, nörotransmitterlerin bağlanması postsinaptik nöronun uyarılmasına, inhibisyonuna veya modülasyonuna neden olabilir. Daha fazla bilgi için aşağıya bakınız.

Eliminasyon

Asetilkolin sinaptik yarıkta asetik asit ve koline ayrılır

Sinaptik sonrası veya hedef hücre üzerindeki reseptörlerin sürekli aktivasyonunu önlemek için nörotransmitterlerin sinaptik yarıktan uzaklaştırılması gerekir. Nörotransmitterler üç mekanizmadan biri yoluyla uzaklaştırılır:

  1. Difüzyon - nörotransmitterler sinaptik yarıktan dışarı sürüklenir ve burada glial hücreler tarafından emilir. Bu glial hücreler, genellikle astrositler, fazla nörotransmitterleri emer. Glial hücrede nörotransmitterler enzimler tarafından parçalanır ya da sinaptik yarığa geri pompalanır.
  2. Enzim bozulması - enzim adı verilen proteinler nörotransmitterleri parçalar.
  3. Geri alım - nörotransmitterler sinaptik öncesi nörona yeniden emilir. Taşıyıcılar veya membran taşıma proteinleri, nörotransmitterleri sinaptik yarıktan tekrar kullanılmak üzere depolandıkları akson terminallerine (presinaptik nöron) geri pompalar.

Örneğin, asetilkolin, asetil grubunun asetilkolinesteraz enzimi tarafından parçalanmasıyla ortadan kaldırılır; kalan kolin daha sonra alınır ve daha fazla asetilkolin sentezlemek için pre-sinaptik nöron tarafından geri dönüştürülür. Diğer nörotransmitterler hedeflenen sinaptik bağlantı noktalarından uzaklaşabilir ve böbrekler yoluyla vücuttan atılır veya karaciğerde yok edilir. Her nörotransmitterin düzenleyici noktalarda çok spesifik bozunma yolları vardır ve bunlar vücudun düzenleyici sistemi ya da ilaçlar tarafından hedef alınabilir. Kokain, dopaminin geri alımından sorumlu bir dopamin taşıyıcısını bloke eder. Taşıyıcı olmadan, dopamin sinaptik yarıktan çok daha yavaş yayılır ve hedef hücre üzerindeki dopamin reseptörlerini aktive etmeye devam eder.

Keşif

20. yüzyılın başlarına kadar bilim insanları beyindeki sinaptik iletişimin çoğunun elektriksel olduğunu varsayıyordu. Ancak Ramón y Cajal tarafından yapılan histolojik incelemeler sonucunda, nöronlar arasında bugün sinaptik yarık olarak bilinen 20 ila 40 nm'lik bir boşluk keşfedildi. Böyle bir boşluğun varlığı, sinaptik yarıktan geçen kimyasal haberciler aracılığıyla iletişim kurulduğunu düşündürdü ve 1921 yılında Alman farmakolog Otto Loewi, nöronların kimyasallar salgılayarak iletişim kurabildiğini doğruladı. Loewi, kurbağaların vagus sinirlerini kullanarak yaptığı bir dizi deneyle, vagus sinirinin etrafında bulunan tuzlu su çözeltisinin miktarını kontrol ederek kurbağaların kalp atış hızını manuel olarak yavaşlatmayı başardı. Bu deneyin tamamlanmasının ardından Loewi, kalp fonksiyonunun sempatik düzenlenmesine kimyasal konsantrasyonlardaki değişiklikler yoluyla aracılık edilebileceğini ileri sürmüştür. Ayrıca Otto Loewi, bilinen ilk nörotransmitter olan asetilkolini (ACh) keşfetmesiyle tanınır.

Tanımlama

Nörotransmitterleri tanımlamak için dört ana kriter vardır:

  1. Kimyasal nöronda sentezlenmeli veya başka bir şekilde nöronda bulunmalıdır.
  2. Nöron aktif olduğunda, kimyasal salınmalı ve bazı hedeflerde bir yanıt üretmelidir.
  3. Kimyasal deneysel olarak hedefe yerleştirildiğinde de aynı yanıt elde edilmelidir.
  4. İşi bittikten sonra kimyasalın aktivasyon bölgesinden uzaklaştırılması için bir mekanizma mevcut olmalıdır.

Bununla birlikte, farmakoloji, genetik ve kimyasal nöroanatomideki ilerlemeler göz önüne alındığında, "nörotransmitter" terimi aşağıdaki kimyasallara uygulanabilir:

  • Postsinaptik membranı etkileyerek nöronlar arasında mesaj taşıyan
  • Membran voltajı üzerinde çok az etkisi olan veya hiç etkisi olmayan, ancak sinapsın yapısını değiştirmek gibi ortak bir taşıma işlevine sahip olan.
  • Vericilerin salınımını veya geri alımını etkileyen ters yönlü mesajlar göndererek iletişim kurmak.

Nörotransmitterlerin anatomik lokalizasyonu tipik olarak immünositokimyasal teknikler kullanılarak belirlenir; bu teknikler ya transmitter maddelerin kendilerinin ya da sentezlerinde rol oynayan enzimlerin yerini tanımlar. İmmünositokimyasal teknikler ayrıca birçok vericinin, özellikle de nöropeptitlerin birlikte lokalize olduğunu, yani bir nöronun sinaptik terminalinden birden fazla verici salabileceğini ortaya koymuştur. Merkezi sinir sistemi boyunca nörotransmitterleri tanımlamak için boyama, uyarma ve toplama gibi çeşitli teknikler ve deneyler kullanılabilir.

Eylemler

Nöronlar, sinir uyarılarının - aksiyon potansiyellerinin - hareket ettiği ayrıntılı ağlar oluşturur. Her nöronun komşu nöronlarla 15.000 kadar bağlantısı vardır.

Nöronlar birbirlerine dokunmazlar (bir boşluk kavşağı yoluyla elektriksel bir sinaps durumu hariç); bunun yerine nöronlar sinaps adı verilen temas noktalarında etkileşime girerler: iki sinir hücresi içinde, impulsların bir nörotransmitter tarafından taşındığı minyatür bir boşluktan oluşan bir kavşak. Bir nöron, bilgisini aksiyon potansiyeli adı verilen bir sinir impulsu yoluyla taşır. Bir aksiyon potansiyeli sinapsın presinaptik terminal düğmesine ulaştığında, nörotransmitterlerin salınımını uyarabilir. Bu nörotransmitterler sinaptik yarığa salınarak postsinaptik membranın reseptörlerine bağlanır ve inhibitör ya da eksitatör bir şekilde başka bir hücreyi etkiler. Bir sonraki nöron çok daha fazla nörona bağlı olabilir ve eğer uyarıcı etkilerin toplamından inhibitör etkilerin toplamı yeterince büyükse, o da "ateşlenecektir". Yani, akson tepeciğinde yeni bir aksiyon potansiyeli oluşturacak, nörotransmitterleri serbest bırakacak ve bilgiyi başka bir komşu nörona aktaracaktır.

Modülasyon

Bir nörotransmitter hedef hücre üzerinde uyarıcı, inhibe edici veya modülatör etkiye sahip olabilir. Bu etki nörotransmitterin post-sinaptik membranda etkileşime girdiği reseptörler tarafından belirlenir. Nörotransmitter, temas ettiği hücrenin bir aksiyon potansiyeli üretme olasılığını artırmak (uyarıcı) veya azaltmak (inhibe edici) için trans-membran iyon akışını etkiler. Uyarıcı etkilere sahip reseptörler içeren sinapslara Tip I sinapslar denir, Tip II sinapslar ise inhibitör etkilere sahip reseptörler içerir. Böylece, çok çeşitli sinapslara rağmen, hepsi sadece bu iki tip mesaj iletir. İki tip farklı görünümdedir ve öncelikle etkisi altındaki nöronların farklı kısımlarında bulunur. Modülatör etkileri olan reseptörler tüm sinaptik membranlara yayılmıştır ve nörotransmitterlerin bağlanması, hücrenin işlevini düzenlemesine yardımcı olan sinyal kaskadlarını harekete geçirir. Nörotransmitterlerin modülatör etkilere sahip reseptörlere bağlanması birçok sonuç doğurabilir. Örneğin, sinaptik membrana daha fazla veya daha az reseptör bağlayarak gelecekteki uyarana karşı duyarlılığın artmasına veya azalmasına neden olabilir.

Tip I (uyarıcı) sinapslar tipik olarak dendritlerin şaftlarında veya dikenlerinde bulunurken, tip II (inhibitör) sinapslar tipik olarak bir hücre gövdesinde bulunur. Buna ek olarak, Tip I sinapslar yuvarlak sinaptik veziküllere sahipken, tip II sinapsların vezikülleri yassıdır. Presinaptik ve post-sinaptik membranlar üzerindeki materyal Tip I sinapsta Tip II'ye göre daha yoğundur ve Tip I sinaptik yarık daha geniştir. Son olarak, Tip I sinaps üzerindeki aktif bölge Tip II sinapstakinden daha büyüktür.

Tip I ve tip II sinapsların farklı konumları bir nöronu iki bölgeye ayırır: uyarıcı bir dendritik ağaç ve inhibitör bir hücre gövdesi. İnhibitör perspektiften bakıldığında, uyarım dendritler üzerinden gelir ve bir aksiyon potansiyelini tetiklemek için akson tepeciğine yayılır. Mesaj durdurulacaksa, en iyi şekilde aksiyon potansiyelinin ortaya çıktığı akson tepeciğine yakın olan hücre gövdesine inhibisyon uygulanarak durdurulur. Uyarıcı-inhibitör etkileşimini kavramsallaştırmanın bir başka yolu da uyarımın inhibisyonu alt etmesini resmetmektir. Eğer hücre gövdesi normalde inhibe edilmiş durumdaysa, akson tepeciğinde bir aksiyon potansiyeli oluşturmanın tek yolu hücre gövdesinin inhibisyonunu azaltmaktır. Bu "kapıları aç" stratejisinde, uyarıcı mesaj pistte koşmaya hazır bir yarış atı gibidir, ancak önce inhibitör başlangıç kapısının kaldırılması gerekir.

Nörotransmitter eylemleri

Yukarıda açıklandığı gibi, bir nörotransmitterin tek doğrudan etkisi bir reseptörü aktive etmektir. Bu nedenle, bir nörotransmitter sisteminin etkileri, transmitteri kullanan nöronların bağlantılarına ve reseptörlerin kimyasal özelliklerine bağlıdır.

  • Glutamat, beyin ve omurilikteki hızlı uyarıcı sinapsların büyük çoğunluğunda kullanılır. Aynı zamanda "değiştirilebilir", yani gücü artabilen ya da azalabilen sinapsların çoğunda da kullanılır. Değiştirilebilir sinapsların beyindeki ana hafıza depolama unsurları olduğu düşünülmektedir. Aşırı glutamat salınımı beyni aşırı uyarabilir ve nöbet veya felçle sonuçlanan hücre ölümüne neden olan eksitotoksisiteye yol açabilir. Eksitotoksisite, iskemik inme, epilepsi, amiyotrofik lateral skleroz, Alzheimer hastalığı, Huntington hastalığı ve Parkinson hastalığı gibi bazı kronik hastalıklarla ilişkilendirilmiştir.
  • GABA, beynin hemen hemen her bölümündeki hızlı inhibitör sinapsların büyük çoğunluğunda kullanılır. Birçok sakinleştirici/uyuşturucu ilaç GABA'nın etkilerini artırarak etki gösterir. Buna paralel olarak glisin de omurilikteki inhibitör transmitterdir.
  • Asetilkolin, periferik ve merkezi sinir sistemlerinde keşfedilen ilk nörotransmitterdir. Somatik sinir sisteminde iskelet kaslarını aktive eder ve otonom sistemde iç organları uyarabilir ya da inhibe edebilir. Motor sinirleri kaslara bağlayan nöromüsküler kavşaktaki verici olarak ayırt edilir. Felç edici ok zehiri kürar bu sinapslardaki iletimi bloke ederek etki eder. Asetilkolin de beynin birçok bölgesinde faaliyet gösterir, ancak nikotinik ve muskarinik reseptörler de dahil olmak üzere farklı reseptör türlerini kullanır.
  • Dopaminin beyinde bir dizi önemli işlevi vardır; buna motor davranışların düzenlenmesi, motivasyonla ilgili zevkler ve ayrıca duygusal uyarılma dahildir. Ödül sisteminde kritik bir rol oynar; Parkinson hastalığı düşük dopamin seviyeleriyle, şizofreni ise yüksek dopamin seviyeleriyle ilişkilendirilmiştir.
  • Serotonin bir monoamin nörotransmitteridir. Çoğu bağırsak tarafından üretilir ve bağırsakta bulunur (yaklaşık %90), geri kalanı ise merkezi sinir sistemi nöronlarında bulunur. İştah, uyku, hafıza ve öğrenme, sıcaklık, ruh hali, davranış, kas kasılması ve kardiyovasküler sistem ve endokrin sistemin işlevini düzenlemek için işlev görür. Bazı depresif hastaların beyin omurilik sıvısında ve beyin dokusunda serotonin metabolitlerinin daha düşük konsantrasyonlarda olduğu görüldüğünden, depresyonda bir rolü olduğu tahmin edilmektedir.
  • Merkezi sinir sistemi ve sempatik sinirlerde sentezlenen norepinefrin, otonom sinir sisteminin tepkilerini, uyku düzenini, odaklanmayı ve uyanıklığı modüle eder. Tirozinden sentezlenir.
  • Yine tirozinden sentezlenen epinefrin adrenal bezlerde ve beyin sapında salınır. Uykuda, kişinin uyanık olma ve uyanık kalma becerisinde ve savaş ya da kaç tepkisinde rol oynar.

Türleri

Nörotransmitterleri sınıflandırmanın birçok farklı yolu vardır. Bunları amino asitler, peptitler ve monoaminler olarak ayırmak bazı sınıflandırma amaçları için yeterlidir.

Başlıca nörotransmitterler:

  • Amino asitler: glutamat, aspartat, D-serin, gama-Aminobütirik asit (GABA), glisin
  • Gaz aktarıcılar: nitrik oksit (NO), karbon monoksit (CO), hidrojen sülfür (H2S)
  • Monoaminler: dopamin (DA), norepinefrin (noradrenalin; NE, NA), epinefrin (adrenalin), histamin, serotonin (SER, 5-HT)
  • Eser aminler: fenetilamin, N-metilfenetilamin, tiramin, 3-iodotironamin, oktopamin, triptamin, vb.
  • Peptitler: oksitosin, somatostatin, P maddesi, kokain ve amfetaminle düzenlenmiş transkript, opioid peptitler
  • Pürinler: adenozin trifosfat (ATP), adenozin
  • Diğerleri: asetilkolin (ACh), anandamid, vb.

Ayrıca, 100'den fazla nöroaktif peptit bulunmuştur ve düzenli olarak yenileri keşfedilmektedir. Bunların çoğu küçük moleküllü bir transmitter ile birlikte salınır. Bununla birlikte, bazı durumlarda, bir peptit bir sinapstaki birincil vericidir. Beta-Endorfin, merkezi sinir sistemindeki opioid reseptörleriyle oldukça spesifik etkileşimlere girdiği için nispeten iyi bilinen bir peptid nörotransmitter örneğidir.

Nitrik oksit (NO), karbon monoksit (CO) ve hidrojen sülfür (H2S) gibi bazı gaz moleküllerinin yanı sıra tek iyonlar (sinaptik olarak salınan çinko gibi) da bazıları tarafından nörotransmitter olarak kabul edilir. Gazlar nöral sitoplazmada üretilir ve hemen hücre zarından hücre dışı sıvıya ve ikinci habercilerin üretimini uyarmak için yakındaki hücrelere yayılır. Çözünebilir gaz nörotransmitterlerin incelenmesi zordur, çünkü hızlı hareket ederler ve hemen parçalanırlar, sadece birkaç saniye var olurlar.

En yaygın verici, insan beynindeki sinapsların %90'ından fazlasında uyarıcı olan glutamattır. Bir sonraki en yaygın verici, glutamat kullanmayan sinapsların %90'ından fazlasında inhibitör olan gama-Aminobütirik Asit veya GABA'dır. Diğer ileticiler daha az sinapsta kullanılsa da, işlevsel olarak çok önemli olabilirler: psikoaktif ilaçların büyük çoğunluğu etkilerini, genellikle glutamat veya GABA dışındaki ileticiler aracılığıyla hareket eden bazı nörotransmitter sistemlerinin eylemlerini değiştirerek gösterir. Kokain ve amfetaminler gibi bağımlılık yapıcı ilaçlar etkilerini öncelikle dopamin sistemi üzerinde gösterirler. Bağımlılık yapan opiat ilaçlar etkilerini öncelikle opioid peptidlerin işlevsel analogları olarak gösterirler ve bunlar da dopamin seviyelerini düzenler.

Nörotransmitterler, peptidler ve gaz sinyal moleküllerinin listesi

Nörotransmitterler
Kategori İsim Kısaltma Metabotropik İyonotropik
Küçük: Amino asitler (Arg) Arginin Arg, R α2-Adrenerjik reseptörler, imidazolin reseptörleri NMDA reseptörleri
Küçük: Amino asitler Aspartat Asp, D NMDA reseptörleri
Küçük: Amino asitler Glutamat Glu, E Metabotropik glutamat reseptörleri NMDA reseptörleri, kainat reseptörleri, AMPAR'lar
Küçük: Amino asitler Gama-aminobütirik asit GABA GABAB reseptörleri GABAA reseptörleri, GABAA-ρ reseptörleri
Küçük: Amino asitler Glisin Gly, G NMDA reseptörleri, glisin reseptörleri
Küçük: Amino asitler D-serin Ser, S NMDA reseptörleri
Küçük: Asetilkolin Asetilkolin ACh Muskarinik asetilkolin reseptörleri Nikotinik asetilkolin reseptörleri
Küçük: Monoamin (Phe/Tyr) Dopamin DA Dopamin reseptörleri, eser aminle ilişkili reseptör 1
Küçük: Monoamin (Phe/Tyr) Norepinefrin (noradrenalin) NE, NAd Adrenerjik reseptörler
Küçük: Monoamin (Phe/Tyr) Epinefrin (adrenalin) Epi, Ad Adrenerjik reseptörler
Küçük: Monoamin (Trp) Serotonin (5-hidroksitriptamin) 5-HT Serotonin reseptörleri (5-HT3 hariç hepsi) 5-HT3
Küçük: Monoamin (His) Histamin H Histamin reseptörleri
Küçük: Eser amin (Phe) Fenetilamin PEA İnsan iz amin ilişkili reseptörleri: hTAAR1, hTAAR2
Küçük: Eser amin (Phe) N-metilfenetilamin NMPEA hTAAR1
Küçük: Eser amin (Phe/Tyr) Tiramin TYR hTAAR1, hTAAR2
Küçük: Eser amin (Phe/Tyr) oktopamin Ekim hTAAR1
Küçük: Eser amin (Phe/Tyr) Synephrine Syn hTAAR1
Küçük: Eser amin (Trp) Triptamin hTAAR1, çeşitli serotonin reseptörleri
Küçük: Eser amin (Trp) N-metiltriptamin NMT hTAAR1, çeşitli serotonin reseptörleri
Lipit Anandamid AEA Kannabinoid reseptörleri
Lipit 2-Araşidonoilgliserol 2-AG Kannabinoid reseptörleri
Lipit 2-Araşidonil gliseril eter 2-AGE Kannabinoid reseptörleri
Lipit N-Arakidonoil dopamin NADA Kannabinoid reseptörleri TRPV1
Lipit Virodhamine Kannabinoid reseptörleri
Küçük: Pürin Adenozin Ado Adenozin reseptörleri
Küçük: Pürin Adenozin trifosfat ATP P2Y reseptörleri P2X reseptörleri
Küçük: Pürin Nikotinamid adenin dinükleotid β-NAD P2Y reseptörleri P2X reseptörleri
Nöropeptitler
Kategori İsim Kısaltma Metabotropik İyonotropik
Bombesin benzeri peptitler Bombesin BBR1-2-3
Bombesin benzeri peptit Gastrin salgılatıcı peptit CTP
Bombesin benzeri peptit Neuromedin B NMB Nöromedin B reseptörü
Bradikininler Bradikinin B1, B2
Kalsitonin/CGRP ailesi Kalsitonin Kalsitonin reseptörü
Kalsitonin/CGRP ailesi Kalsitonin geniyle ilişkili peptid CGRP CALCRL
Kortikotropin salgılatıcı faktörler Kortikotropin salgılatıcı hormon CRH CRHR1
Kortikotropin salgılatıcı faktörler Ürokortin CRHR1
Galaninler Galanin GALR1, GALR2, GALR3
Galaninler Galanin benzeri peptit GALR1, GALR2, GALR3
Gastrinler Gastrin Kolesistokinin B reseptörü
Gastrinler Kolesistokinin CCK Kolesistokinin reseptörleri
Granins Kromogranin A ChgA
Melanokortinler Adrenokortikotropik hormon ACTH ACTH reseptörü
Melanokortinler Proopiomelanokortin POMC Melanokortin 4 reseptörü
Melanokortinler Melanosit uyarıcı hormonlar MSH Melanokortin reseptörleri
Nörohipofizerler Vazopressin AVP Vazopressin reseptörleri
Nörohipofizerler Oksitosin OT Oksitosin reseptörü
Nörohipofizerler Nörofizin I
Nörohipofizerler Nörofizin II
Nörohipofizerler Copeptin
Nöromedinler Neuromedin U NmU NmUR1, NmUR2
Nöropeptid B/W Nöropeptid B NPB NPBW1, NPBW2
Nöropeptid B/W Nöropeptid S NPS Nöropeptid S reseptörleri
Nöropeptid Y Nöropeptid Y NY Nöropeptid Y reseptörleri
Nöropeptid Y Pankreatik polipeptit PP
Nöropeptid Y Peptit YY PYY
Opioidler Enkefalinler δ-Opioid reseptörü
Opioidler Dinorfinler κ-Opioid reseptörü
Opioidler Neoendorfinler κ-Opioid reseptörü
Opioidler Endorfin μ-Opioid reseptörleri
Opioidler Endomorfinler μ-Opioid reseptörleri
Opioidler Morfin μ-Opioid reseptörleri
Opioidler Nociceptin/orphanin FQ N/OFQ Nosiseptin reseptörleri
Oreksinler Oreksin A OX-A Oreksin reseptörleri
Oreksinler Oreksin B OX-B Oreksin reseptörleri
Paratiroid hormon ailesi Paratiroid hormonuyla ilişkili protein PTHrP
RFamides Kisspeptin KiSS GPR54
RFamides Nöropeptid FF NPFF NPFF1, NPFF2
RFamides Prolaktin salgılatıcı peptit PrRP PrRPR
RFamides Pyroglutamylated RFamide peptid QRFP GPR103
Secretins Sekretin Sekretin reseptörü
Secretins Motilin Motilin reseptörü
Secretins Glukagon Glukagon reseptörü
Secretins Glukagon benzeri peptid-1 GLP-1 Glukagon benzeri peptid 1 reseptörü
Secretins Glukagon benzeri peptid-2 GLP-2 Glukagon benzeri peptid 2 reseptörü
Secretins Vazoaktif bağırsak peptidi VIP Vazoaktif intestinal peptid reseptörleri
Secretins Büyüme hormonu salgılatıcı hormon GHRH Büyüme hormonu salgılatıcı hormon reseptörü
Secretins Hipofiz adenilat siklaz aktive edici peptit PACAP ADCYAP1R1
Somatostatinler Somatostatin Somatostatin reseptörleri
Taşikininler Nörokinin A
Taşikininler Nörokinin B
Taşikininler Madde P
Taşikininler Nöropeptid K
Diğer Agouti ile ilişkili peptit AgRP Melanokortin reseptörü -
Diğer N-Asetilaspartilglutamat NAAG Metabotropik glutamat reseptörü 3 (mGluR3)
Diğer Kokain ve amfetaminle düzenlenen transkript CART Bilinmiyor Gi/Go-bağlı reseptör
Diğer Gonadotropin salgılatıcı hormon GnRH GnRHR
Diğer Tirotropin salgılatıcı hormon TRH TRHR
Diğer Melanin yoğunlaştırıcı hormon MCH MCHR 1,2
Gaz İleticileri
Kategori İsim Kısaltma Metabotropik İyonotropik
Gaz halindeki sinyal molekülü Nitrik oksit HAYIR Çözünebilir guanilil siklaz
Gaz halindeki sinyal molekülü Karbon monoksit CO Potasyum kanallarına bağlı hem
Gaz halindeki sinyal molekülü Hidrojen sülfür H2S

Beyin nörotransmitter sistemleri

Belirli nörotransmitter türlerini ifade eden nöronlar bazen farklı sistemler oluşturur ve sistemin aktivasyonu, hacim iletimi olarak adlandırılan beynin büyük hacimlerini etkiler. Başlıca nörotransmitter sistemleri arasında noradrenalin (norepinefrin) sistemi, dopamin sistemi, serotonin sistemi ve kolinerjik sistem yer alır. Eser aminler, eser aminle ilişkili reseptör 1 aracılığıyla sinyal verme yoluyla beyin boyunca monoamin yollarında (yani dopamin, norepinefrin ve serotonin yollarında) nörotransmisyon üzerinde modülatör bir etkiye sahiptir. Bu sistemlerin kısa bir karşılaştırması aşağıda verilmiştir:

Beyindeki nörotransmitter sistemleri
Sistem Yolun kökeni ve projeksiyonları Düzenlenmiş bilişsel süreçler ve davranışlar
Noradrenalin sistemi
Noradrenerjik yollar:
  • Locus coeruleus (LC) projeksiyonları
  • Lateral tegmental alan (LTF) projeksiyonları
  • LTF → Beyin sapı ve Omurilik
  • LTF → Olfaktör ampul
  • kaygı
  • uyarılma (uyanıklık)
  • sirkadiyen ritim
  • bilişsel kontrol ve çalışma belleği (dopamin tarafından birlikte düzenlenir)
  • beslenme ve enerji homeostazı
  • solunumun medüller kontrolü
  • olumsuz duygusal hafıza
  • nosisepsiyon (ağrı algısı)
  • ödül (küçük rol)
Dopamin sistemi
Dopaminerjik yollar:
  • Ventral tegmental alan (VTA) projeksiyonları
  • VTA → Amigdala
  • VTA → Singulat korteks
  • VTA → Hipokampüs
  • VTA → Ventral striatum (Mezolimbik yol)
  • VTA → Olfaktör ampul
  • VTA → Prefrontal korteks (Mezokortikal yol)
  • Nigrostriatal yol
  • Substantia nigra pars compacta → Dorsal striatum
  • Tuberoinfundibular yol
  • Arkuat çekirdek → Medyan eminens
  • Hipotalamospinal projeksiyon
  • İnsertohipotalamik yol
  • Zona incerta → Hipotalamus
  • uyarılma (uyanıklık)
  • kaçınma
  • bilişsel kontrol ve çalışma belleği (norepinefrin tarafından birlikte düzenlenir)
  • duygu ve ruh hali
  • motivasyon (motivasyonel belirginlik)
  • motor fonksiyon ve kontrol
  • olumlu pekiştirme
  • ödül (birincil aracı)
  • cinsel uyarılma, orgazm ve refrakter dönem (nöroendokrin düzenleme yoluyla)
Histamin sistemi
Histaminerjik yollar:
  • Tuberomamiller nükleus (TMN) projeksiyonları
  • TMN → Serebral korteks
  • TMN → Hipokampüs
  • TMN → Neostriatum
  • TMN → Nucleus accumbens
  • TMN → Amigdala
  • TMN → Hipotalamus
  • uyarılma (uyanıklık)
  • beslenme ve enerji homeostazı
  • öğrenme
  • bellek
Serotonin sistemi
Serotonerjik yollar:

Kaudal çekirdekler (CN):
Raphe magnus, raphe pallidus ve raphe obscurus

  • Kaudal çıkıntılar
  • CN → Serebral korteks
  • CN → Talamus
  • CN → Kaudat-putamen ve nükleus akumbens
  • CN → Substantia nigra ve ventral tegmental alan
  • CN → Serebellum
  • CN → Omurilik

Rostral çekirdekler (RN):
Nucleus linearis, dorsal raphe, medial raphe ve raphe pontis

  • Rostral projeksiyonlar
  • RN → Amigdala
  • RN → Singulat korteks
  • RN → Hipokampüs
  • RN → Hipotalamus
  • RN → Neokorteks
  • RN → Septum
  • RN → Talamus
  • RN → Ventral tegmental alan
  • uyarılma (uyanıklık)
  • vücut ısısının düzenlenmesi
  • duygu ve ruh hali, potansiyel olarak saldırganlık dahil
  • beslenme ve enerji homeostazı
  • ödül (küçük rol)
  • duyusal algı
Asetilkolin sistemi
Kolinerjik yollar:

Ön beyin kolinerjik çekirdekleri (FCN):
Meynert'in nükleus bazalisi, medial septal nükleus ve diyagonal bant

  • Ön beyin çekirdekleri projeksiyonları
  • FCN → Hipokampüs
  • FCN → Serebral korteks
  • FCN → Limbik korteks ve duyusal korteks

Striatal tonik olarak aktif kolinerjik nöronlar (TAN)

  • TAN → Orta dikenli nöron

Beyin sapı kolinerjik çekirdekleri (BCN):
Pedunculopontine nucleus, laterodorsal tegmentum, medial habenula ve
parabigeminal çekirdek

  • Beyin sapı çekirdekleri projeksiyonları
  • BCN → Ventral tegmental alan
  • BCN → Thalamus
  • uyarılma (uyanıklık)
  • duygu ve ruh hali
  • öğrenme
  • motor fonksiyon
  • motivasyon (motivasyonel belirginlik)
  • kısa süreli bellek
  • ödül (küçük rol)
Adrenalin sistemi
Adrenerjik yollar:
  • Rostral ventrolateral medulla (RVLM) projeksiyonları
  • solunumun medüller kontrolü
  • sempatik sinir sistemi
  • beslenme ve enerji homeostazı
  • uyarılma
  • stres

İlaç etkileri

İlaçların nörotransmitterler üzerindeki etkilerinin anlaşılması, sinirbilim alanındaki araştırma girişimlerinin önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Bu araştırma alanına dahil olan çoğu sinirbilimci, bu tür çabaların çeşitli nörolojik hastalıklar ve bozukluklardan sorumlu devreleri anlamamızı ve bu tür hastalıkları etkili bir şekilde tedavi etmenin ve bir gün muhtemelen önlemenin veya iyileştirmenin yollarını daha da ilerletebileceğine inanmaktadır.

İlaçlar nörotransmitter aktivitesini değiştirerek davranışı etkileyebilir. Örneğin, ilaçlar söz konusu nörotransmitter için sentetik enzim(ler)i etkileyerek nörotransmitterlerin sentez oranını azaltabilir. Nörotransmitter sentezleri bloke edildiğinde, salınım için mevcut nörotransmitter miktarı önemli ölçüde azalır ve bu da nörotransmitter aktivitesinde bir azalmaya neden olur. Bazı ilaçlar belirli nörotransmitterlerin salınımını bloke eder veya uyarır. Alternatif olarak, ilaçlar sinaptik vezikül membranlarının sızıntı yapmasına neden olarak sinaptik veziküllerde nörotransmitter depolanmasını önleyebilir. Bir nörotransmitterin reseptörüne bağlanmasını önleyen ilaçlara reseptör antagonistleri denir. Örneğin, haloperidol, klorpromazin ve klozapin gibi şizofreni hastalarını tedavi etmek için kullanılan ilaçlar, beyindeki dopamin reseptörlerinde antagonisttir. Diğer ilaçlar bir reseptöre bağlanarak ve normal nörotransmitteri taklit ederek etki eder. Bu tür ilaçlara reseptör agonistleri denir. Reseptör agonistine bir örnek, ağrıyı hafifletmek için endojen nörotransmitter β-endorfinin etkilerini taklit eden bir opiat olan morfindir. Diğer ilaçlar, bir nörotransmitterin salındıktan sonra deaktivasyonuna müdahale eder, böylece bir nörotransmitterin etkisini uzatır. Bu, yeniden alımı bloke ederek veya yıkıcı enzimleri inhibe ederek gerçekleştirilebilir. Son olarak, ilaçlar merkezi ve periferik sinir sistemi boyunca nöronal aktiviteyi bloke ederek bir aksiyon potansiyelinin oluşmasını da önleyebilir. Nöral aktiviteyi bloke eden tetrodotoksin gibi ilaçlar tipik olarak ölümcüldür.

Ana sistemlerin nörotransmitterini hedef alan ilaçlar tüm sistemi etkiler, bu da bazı ilaçların etki karmaşıklığını açıklayabilir. Örneğin kokain, dopaminin presinaptik nörona geri alımını engelleyerek nörotransmitter moleküllerini uzun bir süre sinaptik boşlukta bırakır. Dopamin sinapsta daha uzun süre kaldığından, nörotransmitter postsinaptik nöron üzerindeki reseptörlere bağlanmaya devam ederek zevkli bir duygusal tepki ortaya çıkarır. Kokaine fiziksel bağımlılık, sinapslarda aşırı dopamine uzun süre maruz kalmaktan kaynaklanabilir, bu da bazı post-sinaptik reseptörlerin aşağı regülasyonuna yol açar. İlacın etkileri geçtikten sonra, nörotransmitterin bir reseptöre bağlanma olasılığının azalması nedeniyle birey depresyona girebilir. Fluoksetin, presinaptik hücre tarafından serotoninin geri alımını engelleyen, sinapsta bulunan serotonin miktarını artıran ve ayrıca daha uzun süre orada kalmasını sağlayarak doğal olarak salınan serotoninin etkisi için potansiyel sağlayan seçici bir serotonin geri alım inhibitörüdür (SSRI). AMPT tirozinin dopaminin öncüsü olan L-DOPA'ya dönüşümünü önler; reserpin veziküller içinde dopamin depolanmasını önler; ve deprenil monoamin oksidaz (MAO)-B'yi inhibe eder ve böylece dopamin seviyelerini artırır.

İlaç-Nörotransmitter Etkileşimleri
İlaç İle etkileşime girer: Reseptör Etkileşimi: Tip Etkileri
Botulinum Toksini (Botox) Asetilkolin Antagonist PNS'de Asetilkolin salınımını bloke eder

Kas kasılmalarını önler

Kara Dul Örümcek Venom Asetilkolin Agonist PNS'de asetilkolin salınımını teşvik eder

Kas kasılmalarını uyarır

Neostigmin Asetilkolin Asetilkolineraz aktivitesi ile etkileşime girer

ACh'nin reseptörlerdeki etkilerini artırır

Myastenia gravis tedavisinde kullanılır

Nikotin Asetilkolin Nikotinik (iskelet kası) Agonist ACh aktivitesini artırır

Dikkati artırır

Güçlendirici etkiler

d-tubokürarin Asetilkolin Nikotinik (iskelet kası) Antagonist Reseptör bölgesindeki aktiviteyi azaltır
Curare Asetilkolin Nikotinik (iskelet kası) Antagonist ACh aktivitesini azaltır

Kas kasılmalarını önler

Muscarine Asetilkolin Muskarinik (kalp ve düz kas) Agonist ACh aktivitesini artırır

Zehirli

Atropin Asetilkolin Muskarinik (kalp ve düz kas) Antagonist Göz bebeği daralmasını engeller

Tükürük üretimini engeller

Skopolamin (Hyoscine) Asetilkolin Muskarinik (kalp ve düz kas) Antagonist Taşıt tutması ve ameliyat sonrası bulantı ve kusmayı tedavi eder
AMPT Dopamin/norepinefrin Tirozin hidroksilazı inaktive eder ve dopamin üretimini inhibe eder
Reserpine Dopamin Sinaptik veziküllerde dopamin ve diğer monoaminlerin depolanmasını önler

Sedasyon ve depresyona neden olur

Apomorfin Dopamin D2 Reseptörü (presinaptik otoreseptörler/postsinaptik reseptörler) Antagonist (düşük doz)/Doğrudan agonist (yüksek doz) Düşük doz: otoreseptörleri bloke eder

Yüksek doz: postsinaptik reseptörleri uyarır

Amfetamin Dopamin/norepinefrin Dolaylı agonist Dopamin, noradrenalin ve serotonin salgılar

Geri alımı engeller

Metamfetamin Dopamin/norepinefrin Dopamin ve noradrenalin salgılar

Geri alımı engeller

Metilfenidat Dopamin Geri alımı engeller

DEHB'de dikkat ve dürtü kontrolünü artırır

Kokain Dopamin Dolaylı Agonist Presinapsa geri alımı engeller

Voltaja bağlı sodyum kanallarını bloke eder

Topikal anestezik (göz damlası) olarak kullanılabilir

Deprenil Dopamin Agonist MAO-B'yi inhibe eder

Dopamin yıkımını önler

Klorpromazin Dopamin D2 Reseptörleri Antagonist D2 reseptörlerini bloke eder

Halüsinasyonları hafifletir

MPTP Dopamin Parkinson benzeri semptomların sonuçları
PCPA Serotonin (5-HT) Antagonist Triptofan hidroksilaz aktivitesini bloke ederek serotonin sentezini bozar
Ondansetron Serotonin (5-HT) 5-HT3 reseptörleri Antagonist Kemoterapi ve radyasyonun yan etkilerini azaltır

Bulantı ve kusmayı azaltır

Buspirone Serotonin (5-HT) 5-HT1A reseptörleri Kısmi Agonist Anksiyete ve depresyon belirtilerini tedavi eder
Fluoksetin Serotonin (5-HT) 5-HT geri alımını destekler SSRI Serotoninin geri alımını engeller

Depresyon, bazı anksiyete bozuklukları ve OKB'yi tedavi eder Yaygın örnekler: Prozac ve Sarafem

Fenfluramin Serotonin (5-HT) Serotonin salınımına neden olur

Serotoninin geri alımını engeller

İştah kesici olarak kullanılır

Liserjik asit dietilamid Serotonin (5-HT) Sinaptik sonrası 5-HT2A reseptörleri Doğrudan Agonist Görsel algıda bozulmalara yol açar

Ön beyindeki 5-HT2A reseptörlerini uyarır

Metilendioksimetamfetamin (MDMA) Serotonin (5-HT)/ norepinefrin Serotonin ve norepinefrin salınımını uyarır ve geri alımını engeller

Uyarıcı ve halüsinojenik etkilere neden olur

Strychnine Glisin Antagonist Şiddetli kas spazmlarına neden olur
Diphenhydramine Histamin Kan beyin bariyerini geçerek uyuşukluğa neden olur
Tetrahidrokanabinol (THC) Endokannabinoidler Kannabinoid (CB) reseptörleri Agonist Analjezi ve sedasyon üretir

İştahı artırır

Bilişsel etkiler

Rimonabant Endokannabinoidler Kannabinoid (CB) reseptörleri Antagonist İştahı bastırır

Sigarayı bırakmada kullanılır

MAFP Endokannabinoidler FAAH'ı inhibe eder

Kannabinoid sistem aktivitesini artırmak için araştırmalarda kullanılır

AM1172 Endokannabinoidler Kannabinoid geri alımını engeller

Kannabinoid sistem aktivitesini artırmak için araştırmalarda kullanılır

Anandamid (endojen) Kannabinoid (CB) reseptörleri; 5-HT3 reseptörleri Bulantı ve kusmayı azaltır
Kafein Adenozin Adenozin reseptörleri Antagonist Adenozin reseptörlerini bloke eder

Uyanıklığı artırır

PCP Glutamat NMDA reseptörü Dolaylı Antagonist PCP bağlanma bölgesini bloke eder

Kalsiyum iyonlarının nöronlara girmesini engeller

Öğrenmeyi bozar

AP5 Glutamat NMDA reseptörü Antagonist NMDA reseptörü üzerindeki glutamat bağlanma bölgesini bloke eder

Sinaptik plastisiteyi ve belirli öğrenme biçimlerini bozar

Ketamin Glutamat NMDA reseptörü Antagonist Anestezi olarak kullanılır

Trans benzeri bir durum yaratır, ağrı kesici ve sedasyona yardımcı olur

NMDA Glutamat NMDA reseptörü Agonist NMDA reseptörünü incelemek için araştırmalarda kullanılır

İyonotropik reseptör

AMPA Glutamat AMPA reseptörü Agonist AMPA reseptörünü incelemek için araştırmalarda kullanılır

İyonotropik reseptör

Allyglycine GABA GABA sentezini inhibe eder

Nöbetlere neden olur

Muscimol GABA GABA reseptörü Agonist Sedasyona neden olur
Bicuculine GABA GABA reseptörü Antagonist Nöbetlere Neden Olur
Benzodiazepinler GABA GABAA reseptörü Dolaylı agonistler Anksiyolitik, sedasyon, hafıza bozukluğu, kas gevşemesi
Barbitüratlar GABA GABAA reseptörü Dolaylı agonistler Sedasyon, hafıza bozukluğu, kas gevşemesi
Alkol GABA GABA reseptörü Dolaylı agonist Sedasyon, hafıza bozukluğu, kas gevşemesi
Picrotoxin GABA GABAA reseptörü Dolaylı antagonist Yüksek dozlar nöbetlere neden olur
Tiagabine GABA Antagonist GABA taşıyıcı antagonisti

GABA'nın kullanılabilirliğini artırın

Nöbet geçirme olasılığını azaltır

Moklobemid Norepinefrin Agonist Depresyon tedavisi için MAO-A'yı bloke eder
Idazoxan Norepinefrin alfa-2 adrenerjik otoreseptörler Agonist Alfa-2 otoreseptörleri bloke eder

Norepinefrin sistemini incelemek için kullanılır

Fusarik asit Norepinefrin Norepinefrin üretimini engelleyen dopamin beta-hidroksilaz aktivitesini inhibe eder

Dopamin sistemini etkilemeden norepinefrin sistemini incelemek için kullanılır

Opiyatlar (Afyon, morfin, eroin ve oksikodon) Opioidler Opioid reseptörü Agonistler Analjezi, sedasyon ve takviye edici etkiler
Nalokson Opioidler Antagonist Opiyat zehirlenmesi veya aşırı doz semptomlarını (örn. nefes alma sorunları) tersine çevirir

Agonistler

Bir agonist, bir nörotransmitter reseptörü gibi bir reseptöre bağlanabilen ve tipik olarak endojen maddenin bağlanmasıyla üretilen aynı reaksiyonu başlatabilen bir kimyasaldır. Bir nörotransmitterin agonisti böylece transmitter ile aynı reseptör tepkisini başlatacaktır. Nöronlarda, agonist bir ilaç nörotransmitter reseptörlerini doğrudan ya da dolaylı olarak aktive edebilir. Doğrudan bağlanan agonistler ayrıca tam agonistler, kısmi agonistler, ters agonistler olarak karakterize edilebilir.

Doğrudan agonistler, presinaptik nöron veya postsinaptik nöron veya her ikisinde de bulunabilen ilişkili reseptör bölgelerine doğrudan bağlanarak bir nörotransmittere benzer şekilde hareket eder. Tipik olarak, nörotransmitter reseptörleri postsinaptik nöron üzerinde bulunurken, nörotransmitter otoreseptörleri monoamin nörotransmitterlerinde olduğu gibi presinaptik nöron üzerinde bulunur; bazı durumlarda, bir nörotransmitter, nörotransmitterin postsinaptik olarak salındığı ve presinaptik nöron üzerinde bulunan hedef reseptörlere bağlandığı nöronlarda bir tür geri besleme sinyali olan retrograd nörotransmisyonu kullanır. Tütünde bulunan bir bileşik olan nikotin, çoğunlukla kolinerjik nöronlarda bulunan nikotinik asetilkolin reseptörlerinin çoğunun doğrudan agonistidir. Morfin, eroin, hidrokodon, oksikodon, kodein ve metadon gibi opiyatlar μ-opioid reseptör agonistleridir; bu etki onların öfori ve ağrı giderici özelliklerine aracılık eder.

Dolaylı agonistler, nörotransmitterlerin salınımını uyararak veya geri alımını önleyerek hedef reseptörlerinde nörotransmitterlerin bağlanmasını artırır. Bazı dolaylı agonistler nörotransmitter salınımını tetikler ve nörotransmitter geri alımını önler. Örneğin amfetamin, her bir nörondaki postsinaptik dopamin, norepinefrin ve serotonin reseptörlerinin dolaylı bir agonistidir; Hem presinaptik nörona ve ardından sinaptik yarığa nörotransmitter salınımına neden olur hem de presinaptik G proteinine bağlı bir reseptör olan TAAR1'i aktive ederek ve monoamin nöronları içindeki sinaptik veziküllerde bulunan bir tür monoamin taşıyıcı olan VMAT2 üzerindeki bir bölgeye bağlanarak sinaptik yarıktan geri alımlarını önler.

Antagonistler

Bir antagonist, vücutta başka bir kimyasal maddenin (bir opiat gibi) fizyolojik aktivitesini azaltmak için etki eden bir kimyasaldır; özellikle bir ilacın veya vücutta doğal olarak oluşan bir maddenin sinir sistemi üzerindeki etkisine, sinir reseptörü ile birleşerek ve onu bloke ederek karşı çıkan bir kimyasaldır.

İki ana antagonist türü vardır: doğrudan etkili Antagonist ve dolaylı etkili Antagonistler:

  1. Doğrudan etkili antagonist- reseptörler üzerinde mevcut olan ve aksi takdirde nörotransmitterlerin kendileri tarafından alınan yeri kaplar. Bu, nörotransmitterlerin reseptörlere bağlanmasının engellenmesiyle sonuçlanır. En yaygın olanı Atropin olarak adlandırılır.
  2. Dolaylı etkili antagonist- nörotransmitterlerin salınımını/üretimini engelleyen ilaçlar (örn. Reserpin).

İlaç antagonistleri

Antagonist bir ilaç, biyolojik bir yanıt üretmek için reseptörü aktive etmeden reseptör adı verilen bir bölgeye bağlanan (veya bağlanan) bir ilaçtır. Bu nedenle içsel bir aktivitesi olmadığı söylenir. Bir antagonist aynı zamanda bir reseptör "bloke edici" olarak da adlandırılabilir çünkü bir agonistin bölgedeki etkisini bloke ederler. Bu nedenle bir antagonistin farmakolojik etkileri, ilgili reseptör bölgesinin agonistlerinin (örneğin ilaçlar, hormonlar, nörotransmiterler) ona bağlanmasını ve onu aktive etmesini engellemekle sonuçlanır. Antagonistler "rekabetçi" veya "geri dönüşümsüz" olabilir.

Rekabetçi bir antagonist, reseptöre bağlanmak için bir agonist ile rekabet eder. Antagonistin konsantrasyonu arttıkça, agonistin bağlanması aşamalı olarak engellenir ve fizyolojik yanıtta bir azalmaya neden olur. Bir antagonistin yüksek konsantrasyonu yanıtı tamamen engelleyebilir. Ancak agonist ve antagonist reseptöre bağlanmak için rekabet ettiğinden, bu inhibisyon agonist konsantrasyonunun artırılmasıyla tersine çevrilebilir. Rekabetçi antagonistler, bu nedenle, agonist için doz-yanıt ilişkisini sağa kaydırmak olarak karakterize edilebilir. Rekabetçi bir antagonistin varlığında, antagonistin yokluğunda gözlemlenen aynı yanıtı üretmek için agonistin konsantrasyonunun artması gerekir.

Geri dönüşümsüz bir antagonist reseptöre, reseptörü agoniste bağlanmak için kullanılamaz hale getirecek kadar güçlü bir şekilde bağlanır. Geri dönüşümsüz antagonistler reseptör ile kovalent kimyasal bağlar bile oluşturabilir. Her iki durumda da, geri dönüşümsüz antagonistin konsantrasyonu yeterince yüksekse, agonistin bağlanması için kalan bağlanmamış reseptörlerin sayısı o kadar düşük olabilir ki agonistin yüksek konsantrasyonları bile maksimum biyolojik yanıtı üretmez.

Öncüller

İnsan beyninde katekolaminler ve eser aminler için biyosentetik yollar
Graphic of catecholamine and trace amine biosynthesis
L-Fenilalanin
L-Tirozin
L-DOPA
Fenetilamin
p-Tiramin
N-Metilfenetilamin
N-Metiltiramin
p-Oktopamin
Synephrine
3-Metoksitiramin
AADC
AADC
AADC
birincil
patika
PNMT
PNMT
PNMT
PNMT
AAAH
AAAH
Beyin
CYP2D6
küçük
patika
COMT
DBH
DBH
İnsanlarda katekolaminler ve fenetilaminerjik eser aminler L-fenilalanin amino asidinden türetilir.

Nörotransmitter öncüllerinin alımı nörotransmitter sentezini artırırken, nörotransmitter salınımının ve postsinaptik reseptör ateşlemesinin artıp artmadığına dair kanıtlar karışıktır. Nörotransmitter salınımı artmış olsa bile, sinir sistemi artan nörotransmitter sentezi gibi değişikliklere adapte olabileceğinden ve bu nedenle sabit ateşlemeyi sürdürebileceğinden, bunun nörotransmitter sinyal gücünde uzun vadeli bir artışa neden olup olmayacağı belirsizdir. Bazı nörotransmitterlerin depresyonda rolü olabilir ve bu nörotransmitterlerin öncüllerinin alımının hafif ve orta dereceli depresyon tedavisinde yararlı olabileceğini gösteren bazı kanıtlar vardır.

Katekolamin ve eser amin öncüleri

Kan-beyin bariyerini aşan bir dopamin öncüsü olan L-DOPA, Parkinson hastalığının tedavisinde kullanılmaktadır. Nörotransmitter norepinefrinin düşük aktivitesinin söz konusu olduğu depresif hastalarda nörotransmitter prekürsör uygulamasının faydasına dair çok az kanıt vardır. L-fenilalanin ve L-tirozinin her ikisi de dopamin, norepinefrin ve epinefrin için öncüdür. Bu dönüşümler B6 vitamini, C vitamini ve S-adenozilmetiyonin gerektirir. Birkaç çalışma L-fenilalanin ve L-tirozinin potansiyel antidepresan etkilerine işaret etmektedir, ancak bu alanda daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.

Serotonin öncülleri

Serotonin için bir öncü olan L-triptofan uygulamasının beyindeki serotonin üretimini iki katına çıkardığı görülmüştür. Hafif ve orta dereceli depresyon tedavisinde plaseboya göre önemli ölçüde daha etkilidir. Bu dönüşüm C vitamini gerektirir. Yine serotonin için bir öncü olan 5-hidroksitriptofan (5-HTP) plasebodan daha etkilidir.

Hastalıklar ve bozukluklar

Hastalıklar ve bozukluklar belirli nörotransmitter sistemlerini de etkileyebilir. Aşağıda, belirli nörotransmitterlerin artması, azalması veya dengesizliği ile ilgili bozukluklar yer almaktadır.

Dopamin: Örneğin, dopamin üretimindeki sorunlar (esas olarak substantia nigra'da), kişinin istediği gibi hareket etme yeteneğini etkileyen, sertlik, titreme veya sallanma ve diğer semptomlarla sonuçlanan bir bozukluk olan Parkinson hastalığına neden olabilir. Bazı çalışmalar, çok az veya çok fazla dopamine sahip olmanın veya beynin düşünme ve hissetme bölgelerinde dopamin kullanımındaki sorunların şizofreni veya dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu (DEHB) gibi bozukluklarda rol oynayabileceğini öne sürmektedir. Dopamin aynı zamanda bağımlılık ve uyuşturucu kullanımıyla da ilgilidir, çünkü çoğu eğlence amaçlı uyuşturucu beyinde dopamin akışına neden olarak (özellikle opioid ve metamfetaminler) zevkli bir his yaratır, bu yüzden kullanıcılar sürekli uyuşturucu ister.

Serotonin: Benzer şekilde, bazı araştırmalar serotoninin geri dönüşümünü veya geri alımını engelleyen ilaçların depresyon teşhisi konan bazı kişilere yardımcı olduğunu öne sürdükten sonra, depresyonlu kişilerin normalden daha düşük serotonin seviyelerine sahip olabileceği teorisi ortaya atılmıştır. Yaygın olarak popüler olmasına rağmen, bu teori sonraki araştırmalarda doğrulanmadı. Bu nedenle, sinapslardaki serotonin miktarını artırmak için seçici serotonin geri alım inhibitörleri (SSRI'lar) kullanılmaktadır.

Glutamat: Ayrıca, glutamat üretimi veya kullanımı ile ilgili sorunlar, otizm, obsesif kompulsif bozukluk (OKB), şizofreni ve depresyon dahil olmak üzere birçok zihinsel bozuklukla düşündürücü ve geçici olarak ilişkilendirilmiştir. Çok fazla glutamat olması Parkinson hastalığı, multipl skleroz, Alzheimer hastalığı, felç ve ALS (amiyotrofik lateral skleroz) gibi nörolojik hastalıklarla ilişkilendirilmiştir.

CAPON Nitrik Oksit Sentazı Bağlayarak NMDA Reseptör Aracılı Glutamat Nörotransmisyonunu Düzenliyor

Nörotransmitter dengesizliği

Genel olarak, farklı nörotransmitterlerin uygun seviyeleri veya "dengeleri" için bilimsel olarak belirlenmiş "normlar" yoktur. Çoğu durumda, bir beyindeki ya da vücuttaki nörotransmitterlerin seviyelerini zamanın herhangi bir anında ölçmek bile pragmatik olarak imkansızdır. Nörotransmitterler birbirlerinin salınımını düzenler ve bu karşılıklı düzenlemedeki zayıf tutarlı dengesizlikler sağlıklı insanlarda mizaçla ilişkilendirilmiştir . Nörotransmitter sistemlerindeki güçlü dengesizlikler veya bozulmalar birçok hastalık ve zihinsel bozuklukla ilişkilendirilmiştir. Bunlar arasında Parkinson, depresyon, uykusuzluk, Dikkat Eksikliği Hiperaktivite Bozukluğu (DEHB), anksiyete, hafıza kaybı, kiloda dramatik değişiklikler ve bağımlılıklar yer almaktadır. Kronik fiziksel veya duygusal stres nörotransmitter sistem değişikliklerine katkıda bulunabilir. Genetik de nörotransmitter faaliyetlerinde rol oynar. Eğlence amaçlı kullanımın yanı sıra, bir veya daha fazla verici veya reseptörü ile doğrudan veya dolaylı olarak etkileşime giren ilaçlar, psikiyatrik ve psikolojik sorunlar için yaygın olarak reçete edilir. Özellikle, serotonin ve norepinefrin ile etkileşime giren ilaçlar depresyon ve anksiyete gibi sorunları olan hastalara reçete edilmektedir - ancak bu tür müdahaleleri destekleyecek çok sağlam tıbbi kanıtlar olduğu düşüncesi yaygın olarak eleştirilmektedir. Çalışmalar dopamin dengesizliğinin multipl skleroz ve diğer nörolojik bozukluklar üzerinde etkisi olduğunu göstermiştir.

Bazı nörotransmitterler