2. Transmittersysteme Flashcards
(38 cards)
Acetylcholin:
Erster Botenstoff der nachgewisen informationen überträgt
Wichtig bei Acetylcolin man kann die Colinerge Neurone im Gehirn sichtbar machen einmal mit einem chemischen Verfahren an Hirnschnitten (linkes bild) oder man macht nachweise für das Abbausenzym (rechtes Bild) so werden cholonerge Neuronen im Gehirn kartiert (Folie 9)
Informationsübertragung im Gehirn immer ?
chemisch
Versuch mit Acetylcholin und dem Froschherz:
Isoliertes Froschherz, Herzschlag wird durch sympathikus aktiviert und parasympartikus besteht aus dem vagus nerv. Parasympathikus macht Sympathikus (Herzschlagbeschleunigung etc) rückgängig. Vagus nerv stimuliert und festgestellt, dass Herzschlag am Froschherz langsamer wird. Ringer = Lösung in der das Herz schwimmt. Flüssigkeit auf anderes Herz = gleicher Effekt. Acethylcholin führt dazu dass neues herz auch schneller schlägt !!!
oder Lars Notizen:
Isoliertes Froschherz: der Herzschlag wird durch den Sympatikus gesteigert und vom Parasymaptikus gedrosselt (er besteht vornehmlich aus dem Vagus nerv)
Vagus nerv wurde stimuliert Herzschlag wurde langsamer
Dann hat der die Lösung, in der das Herz schwimmt, hat er den Ringer (Flüssigkeit in der das Herz am Leben erhalten wird) entnommen und das gleiche Effekt auf das andere Herz hatte beobachten können
Folie 9: colinerge neurone kann man sichtbar machen indem?
Folie 9: colinerge neurone kann man sichtbar machen indem man das Abbau Enzym sichtbar macht oder durch Aufbauenzym nachweisen. Kartierung die auch die colinergen Neuronen sichtbar gemacht wurde sieht man drei untergruppen: Vorderhirn, Mittelhirn und hirnstammgruppe
NACHWEIS FÜR NEURONE ALSO FÜR DIE NERVENZELLEN
Um cholinerge Neurone im Gehirn durch chemische Verfahren an Hirnschnitten sichtbar zu machen oder das Abbauenzym sichtbar zu machen, gibt es zwei Hauptansätze: histochemische Färbung und immunhistochemische Techniken.
- Sichtbarmachung des Aufbauenzyms: Cholin-Acetyltransferase (ChAT)
- Sichtbarmachung des Abbauenzyms: Acetylcholinesterase (AChE)
Zusammengefasst
Cholin-Acetyltransferase (ChAT): Kann durch Immunhistochemie sichtbar gemacht werden, um cholinerge Neurone zu identifizieren.
Acetylcholinesterase (AChE): Kann durch histochemische Färbung sichtbar gemacht werden, um cholinerge Synapsen und Neurone zu identifizieren.
Diese Verfahren ermöglichen die spezifische Identifizierung und Visualisierung cholinerger Neurone in Hirnschnitten.
Zusammengefasst: ChAT (Cholin-Acetyltransferase) für Immunhistochemie, um cholinerge Neurone zu identifizieren, und AChE (Acetylcholinesterase) für histochemische Färbung, um cholinerge Synapsen und Neurone zu identifizieren.
Anteriore Zellgruppen
(z.B. mediales Septum
Nucleus basalis v. Meynert):
Lernen, Gedächtnis, Aufmerksamkeit
bei menschen die unter alzheimer leiden ist die colinerge Funktion punktiert, fehlen von acetylcholin im kortex bei alzheimerpatienten
die anterioren Zellgruppen sind besonders ineressant zwei kernen nediames septus und nuclersus basiais von Meinert (projeiziert in den Hypocampus, Amygdala, …) beeinflusst daher Lernen Gedächtnis und Aufmerksamkeit
- nucleus basalis ist ineressant, weil erste Region, die bei Alzheimer p. degeneriert. Die cholinerge Projektion in die Amygdala (emotionale Instabilität), Hypocampus (Gedächtnislücken), und im Kortex (kognitive Inflexibilität) fehlen und führen so zu den ersten Alzheimersymptomen WICHTIG FÜR KLAUSUR sind die projektionsgebiete des Nukleus baslalis
Posteriore Zellgruppen:
laterodorsaler und pedunculopotiner tegmentaler nucleus: Aurousal, Schlaf-Wach Rhythmus, Belohnung. Projizieren colinerg in den Thalamus und regeln Arousal, schlaf wach rythhmus und Belohnungslernen. Nikotin wirkt an Acetylcholin. Belohnende Wirkung von Nikotin
Eselsbrücke: “PACR - Pedunculopontine tegmental nucleus , Arousal, Reward, Nicotine”
NUCLEUS Basalis Projektionsareale
Anterior NUCLEUS Basalis wichtig für lernen und Aufmerksamkeit (PROJEKTIONSAREALE SIND WICHTIG) cholinerge (Amygdala emotionale Instabilität, Hippocampus Gedächtnislücken und Kortex kognitive inflexibilität fehlen und führen so zu Alzheimersymptomen
γ-Aminobuttersäure (GABA):
Wichtigster inhibitorischer Transmitter im ZNS
Nachweis der Transmitterfunktion von GABA durch Ernst Florey
Amionsäure arrevart schwere Entdeckung weil es schwer ist von Abbauprodukten von Aminosäuren in Gehirn abzugrenzen
- GABA ist der wichtigste inhibitorische Faktor im ZNS
Wo kommt GABA vor? & wie kann man es nachweisen?
Überall! Im wesentlichen als interneuron.
Erregende und hemmende Wirkungen.
In allen Hirnsystemen eine entscheidende rolle. Hemmender Transmitter.
Nachweis durch GAD-Immunhistochemie oder In-situ Hybridisierung.
GABA = Interneurone und
Basalganglien wichtige rolle auch für Parkinsonerkrankung. Dopaninmangel durch GABA Neuronen.
Gaba Rezeptoren
Ionotrop !!
sind Pintameere, bestehen aus fünf Untereinheiten. Fünf setzen sich zu einem Pentameren Kanal zusammen. Heteropentamer = unterschiedliche Untereinheiten aufgebaut. Warum unterschiedliche? Es gibt unterschiedliche Hirnregionen die Zusammensetzung der GABA Rezeptoren unterschiedlich, weil sie dadurch unterschiedliche physiologische Wirkungen haben. GABA A chlorid rezeptor Chlorid extrazellulär immer hohe konzentration.
GABA A = wichtigster Rezeptor. Bremspedal!! GABA A sind unterschiedlich zusammengesetzte, alle Chlorid Rezeptoren aber lassen unterschiedlich viele Chlorid Ionen durch, sind unterschiedlich lange offen etc. Agonisten und Antagonisten, GABA A Rezeptoren sind die Zielstrukturen für die Benzodiazipine (Beruhigung und Schlafmittel). Es gibt eine identifizierte Bindungsstelle für Benzo stelle. Benzo verstärlen GABA, verändern chloridkanal und verstärken die ghemmungf !! Mehr chlorid in den Kanal einströmen.
Es gibt ionoprophe und metabotrhpohe GABA rezeptoren wird beschäffitgen uns nur mit I
Die bestehen aus einzelnen untereinheiten, die in der Zellmembran eingelagert sind und 5 fügen sich zu einem Kanal zusammen. Heteropentamer, weil sie aus unterscheidlichen Einheiten aufgebaut sind, nicht alle Unterhetien sind gleich. Das hat foglende Bedeutung, in unterschiedluichen Hirnregionen ist die Zusammensetzung der Gaba Rezpeptore unterscheidlich und so haben sie ver. Physiologische Wirkung Chlorid Kanal Chlorid geht in die Zelle rein und die Zelle hyperoralisiert (Hemmt) Daher ist GABA der wichtigste Hemmende Transmitter
Unterstes Bild (c) zeigt das alles Chlorid Kanäle sind aber eben ein bisschen Untershiedlich voneinander
Planar view: Wie der Kanal von oben aussieht
Recht sind die ganzen GABA relevanten Pharamaka aufgelistet
Aber GABA-A-Repzeptoren sind die Rezeptoren für viele Beruhigungs und Schlaf-Mittel
Es gibt auch unterschiedliche GABA-Repeptoren nicht nur in ver. Hirnregionen, sondern auch in der selben Synapse
Alpha oder Gamma Einheiten hier können Bezos andocken Benzo verstärkt GABA
Es gibt auch eine Reihe von Steroide, die GABA verstärken
wichtig ist der Abbaustoff von Progesteron und diese Steroid wirkt an GABA_Rezeptoren und eine bestimmte Anzahl der Postnataldepression
Progresterion = das Hormon, was die Schwangerschaft aufrechterhält die Geburt wird durch den starken Abfall von Progesteron eingeleitet bei machen Frauen führt der Starke Abfall von Progesteron und auch seiner Abbauprodukte zu einer postnatalen Depression
Progesteron: Ein Hormon, das während der Schwangerschaft stark ansteigt und nach der Geburt schnell abfällt. Dieser plötzliche Abfall kann das Gehirn beeinflussen.
GABA-Rezeptoren: Progesteron wird im Körper zu Allopregnanolon metabolisiert, ein Neurosteroid, das die GABA-A-Rezeptoren im Gehirn moduliert. GABA-A-Rezeptoren sind wichtig für die Hemmung von Nervensignalen und fördern Entspannung und Angstlinderung.
Postnataldepression: Nach der Geburt kann der schnelle Abfall von Progesteron und Allopregnanolon die Funktion der GABA-A-Rezeptoren beeinträchtigen. Dies kann zu einer verminderten GABAerger Hemmung führen, was mit Stimmungsschwankungen, Angst und Depression verbunden ist. Diese Veränderungen im GABA-System können zur Entwicklung von postnataler Depression beitragen.
Zusammenhang: Der plötzliche Hormonabfall nach der Geburt kann die GABA-A-Rezeptor-Funktion stören und so die Wahrscheinlichkeit von postnatalen Depressionen erhöhen.
… gehen darauf zurück, dass sie GABA mittel verstärken
….. wirken über GABA
Antiepilepsiemittel gehen darauf zurück, dass sie GABA mittel verstärken
Narkosemittel wirken über GABA
Aminosäuretransmitter, Glutamat =
Aminosäuretransmitter !! Glutamat wichtigster erregender Transmitter im ZNS.
Können wir selber produzieren.!!
Freisetzung von Glutamat auch calciumabhängige Exozytose. Glutamat hat ne sehr enge wirkungsbreite. Glutamat ist absolut notwendig für Aufrechterhaltung aller Funktionen. Kognitive funktionen, sensorische Systeme etc. verwendet Glutamat.
Wenn zu viel Glutamat vorhanden =
Neurotoxische Effekte. Die meisten symnapsen haben glia Zellen in der Nachbarschaft die helfen die glutamatkonzentration im Rahmen zu halten.
Schlaganfall ist eine Glutamattoxizität !! Transporter sind sehr energieaufwendig, bei zu wenig Energie also Sauerstoff und Glukose, dann ansteht ein schaden im Gehirn.
Gedächtnisbildung und Informationsverarbeitung und die rolle von Glutamat
Gedächtnisbildung im Hippocampus = Glutamatrezeptoren. Informationsvearbeitung an der Amygdala = Glutamatrezeptoren
Glutamat anders als GABA aus … Untereinheiten =
= Tetramer. Unterschiedliche Untereinheiten können die glutamatrezeptoren zusammenbauen. Unterschiedliche Zusammensetzung = unterschiedliche physiologische Bedeutung.
Glutamat Untereinheiten in unterschiedlichen Hirnregionen
Links Folie 15 welche Untereinheiten in welchen Hirnregionen, NMDAR kommt überall vor. Die anderen Untereinheiten die den Kanal zusammensetzen die variieren. 2a cvorallem im kortex, im hippocampus und im Kleinhirn. 2c nur im Kleinhirn. 2b Untereinheit kommt nur im Vorderhirn vor. In der Entwicklung unterschiedlich, bei Babys fast alles 2b und bei erwachsenen 2b nur noch Vorderhirn. Damit zutun, weil bei Kleinkindern das Gehirn noch wachsen muss und 2b ein wachtumssignal ist.
In bestimmten Hirnregionen können bestimmte Untereinheiten öfter vor
physiologische Untersuchungen (Patch-Klemm-Technik)
die zeigen was die Intrazelluläre Wirkung ist man misst die Aktivität eines einzigen Ionenkanals und misst den Stromfluss durch den Kanal der Kanal ist kurz aktiv und Natrium fließt rein –> je nach Untereinheit findet man unterschiedliche physiologische Wirkungen
Proteine und Glutamat
Die Rezeptoren sind Proteine die in Zellmembran eingelagert sind und die Wirkstoffe sind Moleküle die an Proteine binden und dann eine Strukturveränderung bewirken. Protein = aneinandergereihte Aminosäuren. Rezeptoren bilden eine Bindungstasche, ein teil da passt genau dieses Glutamatmolekül rein und bildet dann elektrostatische Wechselwirkungen —> Protein verändert sich in Struktur. Glutamatrezeptoren lassen immer Natrium durch. Damit die Zelle innen positiver wird.
Wenn ein Transmitter bindet verändert sich die Struktur des Proteins und dadurch können die Ionen rein oder raus fließen
Rezeptoren = Proteiine die in die Zellmembran eingelagert sind und Transmitter lagern an und lösen so eine Strukturveränderung am Rezeptor aus
Das Protein ist eine Sequenz von Aminosäuren, die aneinandergereiht sind und ein Knäul formt
Jetzt bilden diese Rezeptoren eine Bindungstasche, wo genau der Transmitter in die Tasche passt es kommt zu elektrostatischen Wechselwirkung (Keine chemische Bildung) so dass es zu einer Veränderung der Struktur kommt der Rezeptor klappt ein kleines bisschen zusammen
Die Veränderung der Struktur führt dazu, dass sich ein Kanal öffnet
Diese Kanäle können sich spontant wieder zurückschwingen, obwohl glutamat noch da ust, dann sind sie in einem Desensibilisierten Zustand
Wenn ein Transmitter bindet verändet sich die Struktur kurzzeitig, sodass Ionen rein oder raus fließen können
Merksatz Glutamat:
Glutamat ist als erregender Transmitter an praktischen allen ZNS-
Funktionen beteiligt: Kognitive Prozesse (Lernen, Gedächtnis, Aufmerksamkeit),
Emotionen, Sensorik, Motorik
Neurotoxische Prozesse im Kontext von Schlaganfall und neurodegenerativen
Erkrankungen gehen auf Störungen der Glutamat-Homöostase zurück
Monoamintransmitter
Untergruppe katecholamine (Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin) und indollamine (Serotonin)
Katecholamine hängen metabolisch zusammen werden aus einer nicht essentiellen Aminosäure, eine die der Körper selber aufbauen kann gebildet. Essentielle Aminosäure müssen wir mit Nahrung zu uns nehmen. Dopamin ist ein super wichtiger transmitter. Dopamin ist Vorstufe von Noradrenalin und das Vorstufe von Adrenalin.
Wenn zu viel Glutamat vorhanden ist…
kommt es zu einer Entgleißung intrazellulärer Prozesse,
Wichtig im Zusammenhang mit einem Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen
Daher gibt es Mediakmente die Glutamat – Antagonsiten sind
Gultamat-Anagonisten sind sehr trickreich gemacht, weil man sonst tot ist
Memantine: hat nur geringe Affinität Blockiert also, aber nicht komplett (Partialantagonist)
Monoamine haben wie viele untergruppen?
haben zwei Untergruppe die Catecholamine und die Indolamine
Catecholamnie: hängen alle drei eng zusammen und alle drei werden aus einer nicht-essenzielle Amonisäure gebildet (die kann der Körper selber bauen), da gibt es zwischenstufen, die emzymatisch katalysiert werden
Die genaue Synthese-Wege müssen wir nicht können
Die wichtigen Catecholamnie sind jeweils nur einen Sysntheseschritt auseinandner und sind jeweils die Vorstufe von den anderen
Abbau-Enzyme sind catechol-ortho-Methytransferase (MAO)
Für das Dopamin gibt es ein Karte im gehirn
Wichtig sind drei anatomische Subsysteme:
A9 (sitzt im Mittelhirn und projiziert ins dorsale Stratium
, Sitz der extrapyramidal-Motorik) ,
A10 (ventrale tigmentrale Areal mit drei Aufteigenede Ästen: limbisches System (z.B.: Amygdala) , nucleus accumbens (Belohnungssystem) und präfrontaler Kortex
A12/14 Tuberoinfundibuläres System
In den A-Gebieten sitzen die Zellen und die pfeile stellen die Axone da und zeigen in welche Gebiete die Zellen wirken
