DSC00839

wszystkich synapsach i opiera się niezmiennie na podwyższeniu stężenia Ca²*w cytoplazmie elementu presynaptycznego (rys. 32.3.a). Prąd czynnościowy dochodzący z aksonu dzięki otwieraniu się Af-zależnych kanałów Na* obniża potencjał błony postsynaptyczncj, powodując otwarcie A*P-zależnych kanałów Ca²*. Wysoki gradient [Ca²*] (100 pM na zewnątiz komórki) wymusza wejście Ca²*, co podwyższa cytoplazmatycznc stężenie Ca²* z ok. 0,1 |xM do I-I 0 pM w ciągu 1-2 ms. Jednak szybkość z jaką rozpoczyna się egzocytoza mediatora (<! itiś) nie pozostawia czasu na wyrównanie podwyższonego ciśnienia Ca²*w całej cytoplazmie i sugeruje.

że niezidentyfikowany dotąd „czujnik” powodujący fuzję pęcherzyków z błoną presynaptyczną jest oddalony nie więcej niż 100 nm (czyli 2x średnica pęcherzyka) od kanałów Ca²*. Nie pozostawia to zarazem czasu na to, aby pęcherzyki przemieszczały się ku błonie dopiero w efekcie wpływu Ca²* co oznacza, że przynajmniej część pęcherzyków (około 20%) musi być już uprzednio „zakotwiczona" przy błonie presynaptycznej w tzw. strefie aktywnej, zawierającej białko klatrynę. Zarazem częstotliwość następujących po sobie fal pobudzenia (przynajmniej 10    <

Hz) wymaga szybkiego oddysocjowania Ca²* od czu jnika egzocytozy, co możliwe jest tylko ptzy    ko

niskim powinowactwie wiązania Ca²* do czujnika i przy istnieniu systemów szybkiego obniżania «i stężenia Ca²* w otoczeniu czujnika.    do,

g-i z# bs §- & b

Egzocytoza zostaje przerwana przez szybkie obniżenie podwyższonego poziomu Ca²*, a to a dzięki kompleksowaniu tego jonu przez kalmodulinę i jego akumulacji w mitochondriach na koszt ApH* (p. rozdz. 11). Ten natychmiastowo związany Ca²* zostaje, już nieco wolniej, usunięty z elementu presynaptycznego działaniem błonowej pompy, Ca²*-ATPazy. Ruch jonów Ca^-* pomiędzy cytoplazmą a otoczeniem elementu presynaptycznego zachodzi też przez różne inne typy kanałów i przenośników wapniowych.

Mediatory i ich usuwanie

Substancja, której przypisuje się właściwości mediatora sensu siricto, musi odpowiadać następującym kryteriom:

—    powstaje w neuronie i jest gromadzona w elementach presynaptycznych.

—    uwalniana jest ptzy udziale Ca²* przez bodźce depolaryzujące, w ilościach umożliwiających odpowiedź komórki postsynaptyczncj,

—działa (również wprowadzona doświadczalnie do szczeliny synaptycznej) na specyficzne receptory w błonie postsynaptyczncj powodując jej depolaryzację lub hiperpolaryzację,

—jest szybko usuwana ze szczeliny synaptycznej przez rozkład enzymatyczny, readsorbeję lub dyfuzję.

Wiele endogennych substancji o silnym wpływie na działanie synapsy, które jednak wszystkich wymienionych kiyteriów nie spełniają, nazywamy modulatorami synaptycznymi.

Przekaźniki nerwowe można zakwalifikować do 3 grup:

I    — aminokwasy — najliczniejsze w mózgu (w stężeniach pmol/g tkanki); a) pobudzające:    ~ł\_}²

glutaminian i inne pobudzające aminokwasy, b) hamujące: GABA (kwas y-aminomaslowy)

i glicyna. Tę grupę charakteryzuje szybkie działanie synaptyczne, tj. szybka egzocytoza i szybka reakcja postsynaptyczna. Skupione są w małych pęcherzykach SSV (smali synaptic vesicles) o średnicy 30 nm.

II    — inne .klasyczne" mediatory (w stęż. nmol/g tkanki mózgu) skupione w SSV lub LOCV:

np. katecholaminy (dopamina, noradrenalina, adrenalina), serotonina (3 OH-tryptamma), histamina, puryna i acetylocholina — ACh.    ^>>;UłHH|P . %^l

570