DSC00840

ID — iieuropeptydy — są ko-mediatorami i modulatorami w wiciu synapsach (w stężeniach [imol-pmol/g tkanki mózgu). Magazynowane w dużych pęcherzykach o elektronowo gęstym rdzeniu — LDCV (large dense corc vesicles), o średnicy > 70 nm. Należą tu: endorfiny, enkefa-liny, somatostatyna, angiotensyny, neurotensyna i inne.

Mediatory grupy I i II albo są powszechnie obecnymi metabolitami albo z nich, np. z L-tyrozyny czy tryptofanu, powstają w neuronach drogą pojedynczych reakcji enzymatycznych. Ewolucyjnie prawdopodobnie pierwszymi mediatorami synaptycznymi były puryny i aminokwasy (z tym, że glicyna jest mediatorem tylko u kręgowców), później acetylocholina (wraz z wytworzeniem sieci komunikacyjnej neuronów), a dopiero następnie katecholaminy. dla których drogą odbioni informacji [receptory metabotropowe—białka G (inne człony)—kanał) wymaga złożonego zestawu instrukcji genotypowych.

Z pewnością najmłodszy etap ewolucyjny stanowią peptydy pięcioaminokwasowe, np. Met--enkcfalina o masie 560 kD (w porównaniu z ATP-507) i dłuższe od nich ^-endorfiny. Różne kombinacje tych peptydów mogą nieść aż 10⁶ bitów informacji. Wykorzystanie takiej informacji wymagałoby ogromnego bogactwa receptorów (których odkrywa się zresztącoraz więcej) i prawdopodobnie tylko nieznaczna część możliwości informacyjnych jest wykorzystywana, niosąc szerokie spektrum instrukcji behawioralnych.

Przerwanie efektu sygnałowego w receptorze poslsynaptycznym wymaga szybkiego niszczę-nia natywnego agonisty (mediatora). Najbardziej efektywnie zachodzi to w przypadku acetylocholiny (ACh). W synapsach cholinergkznych pęcherzyki synaptyczne typu SSV zawierają po około 10* cząsteczek ACh. Takimi właśnie porcjami ACh jest, w sposób przypadkowy, uwalniana spontanicznie — bez stymulacji elektrycznej aksonu presynaptycznego płytki nerwowo-mięś-niowej, powodując powstawanie miniaturowego potencjału postsynaptycznego (MPSP) trwającego do 20 ms. Natomiast docierający prąd czynnościowy, w zależności od stopnia obniżenia potencjału błony presynaptycznej, może spowodować egzocytozę do 300 SSV w ciągu Ims, powodując całkowitą depolaryzację błony postsynaptycznej (elektrycznie kontrolowana forma sekrecji).

ACh jest w szczelinie synaptycznej bardzo szybko rozkładana przez esterazę acetylocho-linową (esterazę typu serynowego podobną w działaniu do chymotrypsyny). Enzym ten o masie 260 kD i strukturze OC2P2 związany jest, przez swą podobną do kolagenu domenę, z siateczką kolagenu wypełniającą szczelinę synaptyczną lub poprzez fosfolipid wprost z błonami obu komórek. Niezwykle wysoka liczba obrotów tego enzymu (25000 s'¹, tj. rozkład jednej cząsteczki ACh w 40 pS), świadczy o perfekcyjnym charakterze kinetycznym enzymu kontrolowanym tylko szybkością dyfuzji substralu (K_CJ1/K_m 1,6 x 10“ s^-1 M"¹). Umożliwia to bardzo szybkie przerwanie informacji na tym etapie i przesyłanie przez synapsę nerwowo-mięś-1 niową do kilkuset odrębnych impulsów na sekundę. Uwalniana cholina jest wchłaniana przez specyficzny przenośnik błonowy z powrotem do elementu presynaptycznego (jako symport z Na⁺), gdzie acylotransferaza cholinowa szybko acyluje ją do ACh. Odgrywając ważną dla sygnalizacji rolę, esteraza cholinowa stała się celem działania trucizn, np. insektycydów (para-thion) i gazów nerwowych (di-izopropylo-fluoro-fosforan-DFP), wiążących kluczową dla enzymu serynę.

Natomiast inaktywacja mediatorów katecholaminowych oraz prawdopodobnie GABA i se-rotoniny jest znacznie wolniejsza i zachodzi przez metylację (COMP=katecholo-O-metylotran-sferaza) lub oksydacyjne usunięcie grupy aminowej (MAO = monoaminooksydaza). Mediatory są też szybko resorbowane ze szczeliny synaptycznej do komórek glejowych lub zwrotnie do elementu presynaptycznego, a także dyfundują poza szczelinę.

571