Neurotrasmettitori e recettori

Question 1

Di che funzioni si occupa il sistema nervoso autonomo?

Answer 1

Delle funzioni “viscerali”, come la circolazione del sangue, la digestione.

Question 2

Qual è il principale neurotrasmettitore postgangliare simpatico?

Answer 2

La noradrenalina

Question 3

Quale neurotrasmettitore è secreto principalmente a livello della midollare del surrene?

Answer 3

L’adrenalina

Question 4

A partire da quale aminoacido si ottengono le catecolamine?

Answer 4

Si ottengono a partire dalla tirosina, che a sua volta può essere ottenuta per via alimentare o per conversione della fenilalanina.
Una carenza dell’enzima catalizzante di questo processo, la fenilalanina idrossilasi, porta a fenilchetonuria (PKU).

Question 5

Come avviene la sintesi delle catecolamine?

Descrivi i processi chimici con annessi enzimi.

Answer 5

1. La tirosina viene convertita in diidrossifenilalanina (DOPA) dalla tirosina idrossilasi;
2. La DOPA viene convertita in dopamina dalla DOPA-decarbossilasi;
3. La dopamina viene ossidata a noradrenalina dalla dopamina-β-idrossilasi;
4. La noradrenalina viene metilata dall’enzima Fenatolamina N-metiltransferasi e si ottiene l’adrenalina.

Question 6

Cos’è presente all’interno delle vescicole contenenti catecolamine?

Answer 6

• Neurotrasmettitore;
• ATP;
• Cromogranine (proteine acide solubili);
• Ca2+;
• Mg2+.

Question 7

Attraverso quali meccanismi vengono liberate le catecolamine?

Answer 7

• Catabolismo, tramite MAO (monoamino-ossidasi) e COMT (catecol-ossi-metiltransferasi);
• Ricaptazione.

Question 8

Quante isoforme della MAO esistono? Di che si occupano?

MAO = Monoamino-ossidasi

Answer 8

1. MAO-A, con distribuzione ubiquitaria nell’organismo e maggiore affinità per la noradrenalina;
2. MAO-B, specializzata nel deaminare i nuclei fenil-etanolaminici, con alta affinità per la dopamina.

Question 9

Che farmaco viene somministrato nella terapia del Parkinson? Come fa questo ad agire?

Answer 9

Si somministra la selegilina, questa blocca la MAO-B, aumentando la disponibilità di dopamina.

Question 10

Dove sono localizzate le COMT? Che composti catabolizzano?

Answer 10

Le COMT sono localizzate in sede postsinaptica e hanno selettività per il gruppo catecolico.

Question 11

A cosa sono associati i recettori catecolaminergici?

S’intende a che tipo di via fisiologica, risposta generale.

Answer 11

Sono associati a proteine G.

Question 12

Quante macrocategorie di recettori adrenergici ci sono?

Answer 12

Recettori α1 e α2;
Recettori β1, β2 e β3.

Question 13

Quanti tipi di recettori α1 ci sono? A che funzione adempiono? A cosa sono associati?

Answer 13

Vi sono 4 tipi di recettori α1 (A, B, C e D). Hanno effetti contratturanti sulla muscolatura. I sottotipi 1A, 1B e 1C sono associati alla fosfolipasi C e la loro stimolazione attiva la produzione di IP3 e DAG.

Question 14

Quanti tipi di recettori α2 ci sono? A che funzione adempiono? A cosa sono associati?

Answer 14

I recettori α2 mediano l’aggregazione piastrinica e partecipano alla risposta vasocostrittrice indotta dall’adrenalina.
Hanno anche un ruolo nel controllo della pressione arteriosa e agiscono a livello dei centri vasomotori centrali.
Ve ne sono due tipi:
* α2A, associati a proteine G inibenti l’adenilato-ciclasi (proteina Gi);
* α2B, agiscono direttamente sui canali Ca2+-voltaggio dipendenti, innattivandoli.

Question 15

Quanti tipi di recettori β sono presenti? Che funzioni svolgono?

Answer 15

Ne sono stati individuati 3 tipi:
* β1, localizzati nel cuore (effetti inotropo, cronotropo, batmotropo e dromotropo positivi), nell’apparato iuxtaglomerulare e nel SNC;
* β2, su cui l’adrenalina ha un effetto 10-50 volte più potente della noradrenalina, sono localizzati su
1. muscolatura liscia (intestino e vasi);
2. bronchioli terminali, dove risultano importanti nel rilascio/passaggio di O2 agli alveoli;
3. muscolatura scheletrica, dove mediano l’aumento della forza di contrazione;
4. fegato;
5. SNC;
* β3, scoperti da 15 anni ca. Sono localizzati in
1. cuore, controbilanciano i β1 con effetti inotropi negativi;
2. tessuto adiposo, attivano la lipolisi.

Question 16

Quanti tipi di recettori dopaminergici ci sono? Elencali e associa le corrispondenti funzioni.

Answer 16

Vi sono due classi di recettori dopaminergici:
* D1, sottoclassi D1A e D5, stimolano la formazione di cAMP e aumentano l’attività della PLC;
* D2, inibiscono l’adenilato-ciclasi, attivano il flusso di ioni K+ e inibiscono l’influsso di ioni Ca2+.

Question 17

Chi è il mediatore della trasmissione colinergica? In quali sinapsi è riscontrabile?

Answer 17

L’Ach è il neurotrasmettitore responsabile della trasmissione nervosa nelle seguenti sinapsi:
* giunzioni sinaptiche fra neuroni pre e postgangliari del sistema parasimpatico e ortosimpatico;
* giunzioni fra le fibre nervose e le cellule ghiandolari effettrici;
* giunzioni fra fibre nervose e ghiandole surrenali;
* giunzioni fra fibre nervose e ghiandole sudoripare;
* giunzioni fra fibre nervose e cellule muscolari scheletriche nella placca neuromotrice.

Question 18

Ad opera di quali enzimi viene sintetizzata e degradata l’acetilcolina?

Answer 18

Essa viene sintetizzata a partire dall’acetilCoA e dalla colina mediante il trasferimento del gruppo acetilico dall’acetilCoA alla colina, ad opera della Colina-acetiltransferasi (CAT).
La degradazione viene svolta dall’Acetilcolinesterasi (AChE), presente nello spazio sinaptico.

Question 19

Che effetto produce l’acetilcolina sui vasi sanguigni? Come?

Answer 19

L’ACh stimola la vasodilatazione generalizzata, poiché, agendo sulle cellule endoteliali, induce la produzione di NO.

Question 20

Com’è prodotta la colina?

Answer 20

A partire dalla lecitina, assumibile dalla dieta alimentare.

Question 20

Cos’è contenuto nelle vescicole di rilascio colinergiche?

Answer 20

• ACh;
• ATP;
• Ca2+;
• Mg2+;
• Na+;
• K+;
• Proteoglicano ricco di cariche positive mantenente l’equilibrio osmotico ed elettrochimico.

Question 21

Perché i recettori nicotinici portano questa denominazione? Che tipo di recettori sono?

Answer 21

Sono recettori ionotropici e sono così definiti perché attivati dalla nicotina, alcaloide estratto dal tabacco.

Question 22

Che tipologie di nAChR sono distinguibili?

Answer 22

• periferici, presenti sulla membrana postsinaptica delle fibre muscolari;
• centrali, localizzati sulle terminazioni nervose e sul soma dei neuroni del sistema nervoso centrale (SNC).

Question 23

Come sono strutturati i recettori nicotinici periferici?

Answer 23

Sono pentameri costituiti da 2 subunità α, 1 β, 1 δ e 1 ε.
Ogni subunità è costituita da 4 α-eliche, denominate M1-M4:
* la subunità M2 costituisce la parete del poro;
* l’anello citoplasmatico compreso fra i segmenti M3 e M4 contiene i siti di fosforilazione

Question 24

Quante molecole di ACh devono legarsi ad un nAChR periferico per attivarlo? A quale subunità?

Answer 24

È necessario che si leghino 2 ACh alla subunità α. Il legame di una molecola facilita il legame della seconda: si dice che esista **cooperatività** fra i due siti.

Question 25

Che succede, in relazione all'ACh, quando un muscolo viene denervato?

Answer 25

Un muscolo denervato va incontro a fibrillazioni consistenti in contrazioni spontanee e asincrone. Un muscolo denervato diviene ipersensibile all'ACh. Generalmente, in un muscolo innervato, si ha un certo influsso di ioni Ca2+ a causa dell'attivazione (ACh) dei canali voltaggio-dipendenti. CIò induce la fosforilazione e inibizione della **miogenina**. In un muscolo inattivo, i livelli di Ca2+ si abbassano e la miogenina viene attivata, di conseguenza si ha un incremento di recettori colinergici, come nelle fasi precoci di sviluppo. ## Footnote **miogenina** = fattore di trascrizione responsabile della sintesi di nuovi recettori per l'ACh.

Question 26

Come sono costituiti i nAChR centrali?

Answer 26

Sono anch'essi recettori pentamerici, ma possono essere sia eteromerici che omomerici. Presentano elevata permeabilità al Ca2+.

Question 27

Perché i recettori muscarinici portano questa denominazione? Che tipo di recettori sono?

Answer 27

Sono recettori metabotropici, così denominati perché attivati dalla muscarina, principio attivo del veleno del fungo *Amanita muscaria*.

Question 28

Quanti tipi di recettori muscarinici si distinguono? A cosa sono accoppiati?

Answer 28

* Recettori M1, M3 ed M5 sono accoppiati a proteine Gq, stimolanti l'idrolisi del PIP2. Sono prevalentemente postsinaptici e la loro attivazione causa un aumento dell'eccitabilità neuronale; * Recettori M2 ed M4 sono accoppiati a proteine Gl, che inibiscono l'adenilato ciclasi. Sono localizzati prevalentemente a livello presinaptico, dove sono coinvolti nell'inibizione della liberazione di neurotrasmettitori.

Question 29

Possono i recettori M2 essere accoppiati a proteine G0?

Answer 29

Sì, nelle cellule pacemaker, dove sono adibiti alla regolazione della frequenza cardiaca.

Question 30

Cos'è la serotonina? Come viene sintetizzata e da chi?

Answer 30

La serotonina, o 5-idrossitriptamina (5-HT), è un composto aromatico derivante dal **triptofano**. Quest'ultimo viene convertito in 5-**idrossitriptofano** dalla *triptofano idrossilasi* e, poi, in **serotonina** dalla *5-idrossitriptofano decarbossilasi*.

Question 31

In quali meccanismi interviene la serotonina?

Answer 31

Interviene nella regolazione del tono vascolare, della motilità gastrointestinale e dell'aggregazione piastrinica. Ha ruoli nel controllo del ritmo sonno-veglia, del sonno REM, umore, aggressività e comportamento alimentare.

Question 32

Dove sono concentrati i neuroni serotoninergici nel SNC? In quali aree cerebrali proiettano?

Answer 32

Sono concentrati nei nuclei del rafe nel tronco. Queste cellule proiettano a tutte le aree della corteccia cerebrale, nonché a ippocampo, cervelletto e midollo spinale. ## Footnote Modula negativamente le afferenze nocicettive.

Question 33

La serotonina controlla il rilascio di alcuni ormoni. Quali?

Answer 33

Gli ormoni steroidei.

Question 34

Quali sono i tessuti ricchi di serotonina?

Answer 34

1. Parete intestinale: le cellule enterocromaffini (o del Kulchitsky) secernono il 90% della serotonina endogena; 2. Sangue: le piastrine la rilasciano durante il processo di aggegazione piastrinica; 3. SNC: è un importante neurotrasmettitore.

Question 35

Come avviene il catabolismo serotoninergico? Ad opera di chi?

Answer 35

Avviene ad opera della MAO di tipo A. La 5-HT viene ossidata a **5-idrossi-3-indolacetaldeide**.

Question 36

Descrivi le classi di recettori serotoninergici e il loro funzionamento.

Answer 36

* Primo tipo: recettori 5-HT1A, B, D, E, F. Sono associati a proteine G e determinano riduzione dei livelli intracellulari di cAMP; * Secondo tipo: recettori 5-HT2A, B e C. Essi producono un aumento dell'idrolisi del fosfatidilinositolo e, dunque, della concentrazione intracellulare di Ca2+; * Terzo tipo: recettore 5-HT3, unico recettore serotoninergico associato a canale ionico; * Quarto tipo: recettore 5-HT4, accoppiato a proteine G e determinante l'aumento intracellulare di cAMP.

Question 37

Qual è il principale neurotrasmettitore inibitore del SNC?

Answer 37

L'acido γ-aminobutirrico (GABA).

Question 38

Come viene prodotto il GABA? e ad opera di chi?

Answer 38

Il GABA viene sintetizzato a partire dal **glutammato**, ad opera dell'*acido glutammico decarbossilasi* (*GAD*), che utilizza come cofattore il *piridossal fosfato*.

Question 39

In cosa viene degradato il GABA? Ad opera di chi?

Answer 39

Viene degradato a *semialdeide succinica* dalla **GABA-T**. Questo composto verrà, poi, convertito in succinato.

Question 40

Quale neurotrasmettitore è utile durante le crisi epilettiche per l'interruzione delle scariche interictali (tra le crisi)?

Answer 40

Il GABA.

Question 41

Dove sono collocate le principali concentrazioni di GABA?

Answer 41

Nella sustantia nigra, nel globo pallido, nella corteccia cerebrale, nel cervelletto e nell'ippocampo.

Question 42

Il quali cellule del cervelletto il GABA presenta la sua massima concentrazione?

Answer 42

Nelle cellule del Purkinjie, a livello dei nuclei profondi.

Question 43

Che tipo di recettori presenta il GABA? Come agiscono?

Answer 43

I recettori GABA a e GABA b (scoperti successivamente, 1980) sono entrambi recettori metabotropici agenti tramite proteine G. Il legame del neurotrasmettitore, sulla subunità β del complesso macromolecolare, consente l'ingresso di Cl-, che induce forte polarizzazione inibitoria.

Question 44

Per che tipo di farmaci sono sito di legame i recettori GABAergici?

Answer 44

Per benzodiazepine, barbiturici e anestetici (sia solubili che volatili).

Question 45

Che differenza intercorre fra benzodiazepine e barbiturici?

Answer 45

Si legano allo stesso sito, ma * le benzodiazepine sono ansiolitici, le cui dosi efficaci sono rischiose e di netto superiori a quelle di cui è consentita la prescrizione; * i barbiturici sono ipnotici, tra la dose da prescrizione e quella letale la differenza è minima.

Question 46

Da chi vengono fosforilate le subunità α e β del recettore GABA?

Answer 46

* La subunità α da una chinasi non identificata; * La subunità β da PKA e PKC.

Question 47

QUal è il principale neurotrasmettitore inibitorio di bulbo e midollo spinale?

Answer 47

La glicina.

Question 48

A partire da quale substrato è sintetizzata la glicina?

Answer 48

A partire dalla serina.

Question 49

Che tipo di recettori attiva la glicina? Da chi sono bloccati?

Answer 49

La glicina attiva recettori ionotropici permeabili al Cl-, molto simili ai GABA a e bloccati dalla **stricnina**.

Question 50

Qual è il principale neurotrasmettitore eccitatorio del SNC?

Answer 50

Il glutammato.

Question 51

Come viene sintetizzato il glutammato? Qual è la sua principale via di sintesi?

Answer 51

A partire dal glucosio, per transaminazione dell'α-chetoglutarato. La principale via di sintesi, comunque, è la deamminazione della glutammina.

Question 52

Come agiscono gli astrociti sul glutammato?

Answer 52

Gli astrociti ricaptano il glutammato e lo convertono in glutammina. Questa viene trasferitaa ai neuroni, che la riconvertono in glutammato.

Question 53

A quale effetto patologico può condurre un eccessiva attivazione neurale da glutammato?

Answer 53

Un'attivazione eccessiva dei recettori glutammatergici può portare ad aumenti patologici della concentrazione intracellulare di Ca2+ ed eccitossicità.

Question 54

[https://it.wikipedia.org/wiki/Emiballismo](http://it.wikipedia.org/wiki/Emiballismo) Da cos'è causato il fenomeno dell'emiballismo? Con quale neurotrasmettitore ha a che fare?

Answer 54

L'**emiballismo** è dovuto a compromissioni nella comunicazione dal nucleo subtalamico (o di Luys, mediale rispetto alla capsula interna) al globo pallido interno. Un deficit nel rilascio eccitatorio di tipo glutammatergico può indurre emiballismo.

Question 55

Cos'è comune alla schizofrenia e all'intossicazione da farmaci psicotropi?

Answer 55

Interferenza nell'attività glutammatergica nelle proiezioni discendenti verso interneuroni GABAergici dell'**area tegmentale ventrale (VTA)** del mesencefalo. Queste vie hanno un ruolo determinante nell'integrazione delle funzioni emotivo-cognitive.

Question 56

A che tipo di collaborazione neurotrasmettitoriale (se si può dire) è dovuta l'inibizione del tono muscolare nella fase REM?

Answer 56

I neuroni glutammatergici bulbopontini, durante il sonno REM, stimolano i sistemi discendenti glicinergici, producendo l'inibizione del tono muscolare.

Question 57

Quanti tipi di recettori metabotropici per il glutammato sono conosciuti? In quanti gruppi si dividono? Come agiscono?

Answer 57

Ad oggi si conoscono 8 tipi di recettori per il glutammato (mGluR) e si dividono in tre gruppi. Sono essenzialmente recettori postsinaptici depolarizzanti la cellula a seguito del blocco della corrente K+/CA2+-dipendente. Sono recettori attivanti la fosfolipasi C, con conseguente rilascio di Ca2+ intracellulare.

Question 58

Quanti tipi di recettori ionotropici per il glutammato ci sono? Come possono essere distinti fra loro?

Answer 58

1. Recettori ad *alta affinità*, detti **NMDA**, perché legano l'N-metil-D-aspartato; 2. Recettori a *bassa affinità*, detti **non NMDA**: * **AMPA**, legano l'α-amino-3-idrossi-5-metil-4-isossazolo proprionato; * **Kainato**. ## Footnote Precisazione essenziale: i recettori sono in grado di legare gli analoghi enunciati del glutammato, ma nel SNC legano solamente quest'ultimo, poiché i suoi analoghi non vi sono presenti.

Question 59

Com'è costituito un recettore ionotropico del glutammato?

Answer 59

Esso è distinguibile in * un dominio di membrana, costituito da 4 α-eliche M1-M4 - il segmento M2 localizzato sulla membrana intracellulare si piega a U per formare il poro del canale; * un vasto dominio extracellulare in corrispondenza del terminale aminico; * un terminale carbossilico intracellulare.

Question 60

Da cosa dipende la permeabilità dei recettori AMPA al Ca2+? ## Footnote Da tenere a mente che i recettori AMPA sono costituiti da 4 subunità GluA1-GluA4.

Answer 60

Dipende dalla conformazione strutturale relativa alla subunità GluA2. Se la **glutamina** viene sostituita con un'**arginina**, carica positivamente, quest'ultima eserciterà azione elettrostatica repulsiva sul Ca2+. Di conseguenza, se la subunitàGluA2 è mancante o se in essa non è presente l'arginina, i recettori AMPA divengono permeabili al Ca2+.

Question 61

Cosa può causare somministrazione di kainato a livello neuronale?

Answer 61

Epilessia del lobo temporale.

Question 62

Come avviene il funzionamento dei recettori NMDA?

Answer 62

I recettori NMDA legano il glutammato ad alta affinità: - al potenziale di riposo, essi non consentono il flusso di ioni, anche se attivati dal glutammato, poiché bloccati dai Mg2+ presenti nel compartimento extracellulare; - se la membrana si depolarizza, gli Mg2+ vengono rimossi e il canale diviene permeabile ai cationi, nella fattispecie al Ca2+. ## Footnote In fase di depolarizzazione, ciò che, in realtà, viene rimosso è l'involucro acquoso che circonda gli Mg2+. Nella parte esterna del canale, esso è abbastanza largo da consentire l'ingresso di ioni, mentre, nella parte più interna, si restringe e diviene permeabile solamente agli ioni deidratati.

Question 63

Che ruolo svolge la glicina in relazione ai recettori NMDA?

Answer 63

La glicina ha funzione di modulatore eccitatorio dei canali NMDA, dunque agisce da coagonista.

Question 64

Cosa può causare un blocco dei recettori NMDA?

Answer 64

Un blocco produce sintomi che assomigliano alle allucinazioni dei pazienti affetti da **schizofrenia**.

Question 64

Cosa può causare un blocco dei recettori NMDA?

Answer 64

Un blocco produce sintomi che assomigliano alle allucinazioni dei pazienti affetti da **schizofrenia**.

Question 65

Dov'è contenuta l'istamina?

Answer 65

Nell'uomo è presente in concentrazione a livello di * muscosa gastrointestinale; * cute; * polmoni. A livello del SNC è contenuta in * mastociti; * sistemi enzimatici che ne consentono sintesi e catabolismo.

Question 66

In che tipo di risposta è particolarmente presente l'istamina?

Answer 66

A livello della risposta infiammatoria, di fatti è contenuta nei mastociti.

Question 67

Quali sono gli effetti dell'istamina?

Answer 67

* Stimolo della secrezione gastrica acida; * Contrazione della muscolatura liscia, nonché **broncocostrizione**.

Question 68

Come viene sintetizzata l'istamina?

Answer 68

L'istamina viene sintetizzata per decarbossilazione dell'aminoacido **L-istidina** da parte della *istidino decarbossilasi*.

Question 69

Chi inatttiva l'istamina rilasciata a livello neuronale?

Answer 69

1. Istaminametiltransferasi; 2. MAO-B.

Question 70

Quanti recettori per l'istamina si possono distinguere?

Answer 70

* Recettore H1, appartenente alla classe dei recettori accoppiati a proteine G, l'effettore è la fosfolipasi C; * Recettore H2, accoppiato a proteine G stimolatorie che inducono sintesi di cAMP; * Recettore H3, inibisce la sintesi dell'istamina. ## Footnote H1 e H2 sono postsinaptici; H3 presinaptico.

Question 71

Dove sono localizzati i vari tipi di recettori per l'istamina?

Answer 71

* Recettori H1, a livello della muscolatura liscia dei vasi e dei bronchi. Sono collocati anche nella porzione laterale dell'ipotalamo e sono implicati nello stato di veglia; * Recettori H2, a livello gastrico regolano l'acidità di stomaco. A livello centrale attivano i canali Ca2+-dipendenti; * Recettori H3, presenti nel SNC e nel parenchima polmonare.