2.3 Epileptische netwerk Flashcards
Wat wordt er gezien op de EEG bij een gegeneraliseerde aanval?
Op alle elektrodes is er abnormale activiteit te zien
Hoe kan er met een EEG elektrische activiteit van de hersenen worden gemeten, wat meet de EEG?
Stroompjes lopen over de membraan die zorgen voor potentiaal verschillen. Als die worden opgeteld tussen de neuronen kan dat worden gemeten.
Tijdens een epileptische aanval gaan cellen synchroon vuren (Tegelijkertijd). Het kan dan goed gemeten worden, omdat de potentialen bij elkaar optellen
EEG meet vooral synchrone synaptische potentialen (Actiepotentialen zijn te snel)
Wat is tonische en clonische fase tijdens een insult?
Cellen gaan synchroon salvo’s actiepotentialen afvuren tijdens een insult:
- Tonische fase: Langdurige depolarisatie plus snel vuren
- Clonische fase: Ritmische ‘Bursts’ met actiepotentialen
Als het op het EEG gemeten kan worden, betekent dit dat een heleboel cellen synchroon synaptische inputs krijgen
Hoe zijn neuronen met elkaar verbonden?
Via synapsen
Hierdoor kunnen cellen synchroon vuren
Welke soorten synapsen zijn er?
2 soorten synapsen:
- Elektrische (Gap junctions)
- Chemische (Vooral in de hersenen)
Wat zijn elektrische synapsen?
Elektrische synapsen zitten in gap junctions, bestaande uit gap junction kanalen (Tegenover elkaar staande kanalen)
Wat zijn gap junctions?
Gap junction kanaal:
- 6 subunits (Connexines) vormen 1 connexon (Hemi-channel)
- Connexons weinig selectief (Ook ATP, cAMP en anderen gaan erdoor)
Wat zijn de kenmerken van gap junctions?
- Aanliggende gap junction kanalen
- Weinig selectief
- Transmissie bi-directioneel (Stroom kan beide kanten op)
- Korte delay
- Geen drempel
- Geblokkeerd door onder andere halothaan (Inhalatieanestheticum)
- Zeer geschikt voor synchronisatie in neuronale netwerken
- Synaps niet uitputbaar
- (Waarschijnlijk) betrokken bij de generatie van ‘fast ripples’ -> Zeer snelle (>100 Hz) hypersynchrone oscillaties die belangrijk zijn voor het ontstaan van epileptische aanvallen
Wat zijn de kenmerken van chemische synapsen?
- Belangrijker in de hersenen dan de elektrische synapsen
- Chemisch synaps bestaat uit vesicles die zijn gevuld met neurotransmitter
- Vesicles legen zich in de synapsspleet en werken in op transmitter receptoren
Neuronen genereren actiepotentialen bij de axonheuvel
Waar worden actiepotentialen gegenereerd?
Neuronen genereren actiepotentialen bij de axonheuvel (Ookwel het initieel segment)
Synapsen input komen binnen op dendrieten, reizen naar cellichaam naar axon. Hier zitten veel natriumkanalen en hier worden actiepotentialen gegenereerd
Waar worden synapsen gevormd?
Synapsen kunnen worden gevormd op soma (Axosomatisch synaps), dendriet (Axodendritisch synaps) of zenuweindiging (Axo-axonisch synaps)
De functie van synapsen hangt onder andere af van hun lokalisatie. Wat doen axo-axonale synapsen?
Veranderen de neurotransmitterafgifte
Hoe werkt een chemische synaps (Dit bestaat uit 10 stappen)?
Gebeurtenissen in de eerste milliseconden:
1) Actiepotentiaal bereikt zenuweindiging
2) Calciumkanalen worden geopend
3) Verhoging van de calciumconcentratie leidt tot fusie van vesicles met de plasmamembraan
4) Neurotransmitter komt vrij in de synapsspleet (Exocytose)
5) Postsynaptische receptoren worden geactiveerd (Ionkanalen openen)
1 milliseconde - 1 seconde:
6) Postsynaptische receptoren raken neurotransmitter kwijt
7) Neurotransmitter wordt heropgenomen met behulp van carrièrs
1 seconde - 1 minuut:
8) Membraan wordt heropgenomen (Endocytose)
9) Vesicles worden gevuld met neurotransmitters met behulp van carrièrs
1 minuut - 100 jaar:
10) Verandering in sterkte die ten grondslag liggen aan leren en geheugen
Veranderingen zorgen ervoor dat er in de laatste fase van de seconde genoeg neurotransmitters zijn om de fuseren
Hoe fuseren vesicles met plasmamembraan?
Het vesicle is een bolletje vet met SNARE eiwitten
De eiwitten zitten zowel op plasmamembraan als op de vesicle. De eiwitten vormen een snare-complex dat de membraan van het vesicle en de cel dicht bij elkaar brengt.
Dus het binnenkomen van Ca2+ bindt op synaptotagmin wat ervoor zorgt dat het plasmamembraan een curvatuur gaat vormen en dit brengt de membranen bij elkaar die uiteindelijk tot een fusie leidt met het membraan en zijn inhoudt afgeeft
Wat zijn de kenmerken over het open staan van de ligand gestuurde ionkanalen?
- Neurotransmitter bindt aan postsynaptische receptoren
- Postsynaptische receptoren worden geactiveerd (Ionkanalen openen)
- Natrium zal naar binnen stromen
Wat zijn de kenmerken over de heropname van de neurotransmitters?
- Transporters bevinden zich voor een belangrijk gedeelte in de glia
- Onder pathologische omstandigheden kunnen de transporters in de omgekeerde richting werken
Waarom is het een probleem als neurotransitter transporters (Carrièrs) de verkeerde kant op werken?
Ophoping extracellulair glutamaat (Een neurotransmitter) versterkt zichzelf
Is er lokale eiwitsynthese mogelijk in een zenuweindiging?
Zenuweindiging bevat geen ribosomen of Golgi-apparaat dus geen lokale eiwitsynthese mogelijk
Maar bevat wel veel mitochondriën, want verbruikt veel energie
Wat is een neurotransmitter volgens 3 criteria?
1) Moet aanwezig zijn in het presynaptische neuron
2) Moet afgegeven worden na presynaptische depolarisatie
3) Specifieke receptoren voor de neurotransmitter moeten aanwezig zijn op de postsynaptische cel
Hoe worden de neurotransmitters ingedeeld?
Kleine neurotransmitters zitten in clear vesicles en kunnen snel werken (Klassiek):
1) Acetylcholine
2) Aminozuren
- Glutamaat
- Aspartaat
- GABA
- Glycine
- D-serine
3) Biogene aminen
- Adrenaline
- Noradrenaline
- Dopamine
- Serotonine
- Histamine
4) Purinen
- ATP
- Adenosime
5) Gassen
- NO (Stikstofmonoxide)
- CO (Koolstofmonoxide)
- H2S (Waterstofsulfide)
Grote neurotransmitters zitten in dense core vesicles en hebben in het algemeen een modulerende functie (Niet-klassiek)
1) Neuropeptiden
- Endorfine
- Substance P
- >100 anderen
Wat zijn catecholamines?
- Noradrenaline
- Dopamine
- Adrenaline
Waar zitten klassieke en niet klassieke neurotransmitters voornamelijk?
- Klassieke voornamelijk in clear vesicles
- Niet-klassieke voornamelijk in dense core vesicles
Wat zijn de kenmerken van acetylcholine?
- ACh in neuromusculaire overgang via nicotine receptoren (Kationkanalen)
- In tegenstelling tot aminozuur-transmitters afbraak in de synaptische spleet door acetylcholinesterase
- Remmers van acetylcholinesterase worden gebruikt bij Myasthenia Gravis
- Elders werkt ACh ook via (G-eiwit gekoppelde) muscarine receptoren
Nicotine receptoren zijn zowel voor natrium als voor kalium gevoelig.
Wat zijn de kenmerken van nicotine receptoren?
- ACh in neuromusculaire overgang via nicotine receptoren
- Target van spierrelaxantia
- 5 subunits, groter dan Kalium maar kleiner dan de connexons en gap junctions
- Kationkanaal, evengoed doorgankelijk voor K+ als Na+
Wat is het omkeerpotentiaal van nicotine receptor?
Is ongeveer evengoed doorlaatbaar voor kalium als natriumionen. Is ongeveer 0 mV.
Is voldoende om inwaartse stroom te hebben en natriumkanaal te inactiveren om stroom te kunnen activeren
Wat zijn de kenmerken van glutamaat?
- Belangrijkste excitatoire neurotransmitter (>Helft van alle synapsen)
- Teveel glutamaat is toxisch, is belangrijk bij CVA
- Zowel ligand-gestuurde (NMDA, AMPA, KA (Kationkanalen) als G-eiwit gekoppelde (Metabotrope) receptoren
- NMDA receptor betrokken bij leerprocessen
Hoe wordt glutamaat gemaakt?
In glutamaat-glutamine cyclus en gemaakt uit glutamine
Wat zijn de kenmerken van GABA?
- Belangrijkste remmende neurotransmitter (In ruggenmerg is glycine belangrijker, vooral in de voorhersenen zit GABA)
- Meeste interneuronen zijn GABA-erg (Ze gebruiken GABA als neurotransmitter)
- Verstoring van de balans tussen exicitatie en inhibitie leidt tot epilepsie
- Zowel ligand-gestuurde (GABAa) als G-eiwit gekoppelde (GABAb) receptoren
- GABAa receptor is chloridekanaal, target van benzodiazepines, alcohol, barbituraten, anesthetica
GABA wordt gemaakt van glutamaat en wordt onder andere opgenomen door gliacellen
Wat zijn de kenmerken van glycine?
- Belangrijke remmende neurotransmitter, vooral in het ruggenmerg
- Glycinereceptor is chloridekanaal, geblokkeerd voor strychnine (Rattengif)
Hoe gaat de excitatie of inhibitie via ligand gestuurde ionkanalen bij glutamaat?
Glutamaat:
- AMPA-, NMDA-, Kainaat-receptoren zijn niet-selectieve kationkanalen -> Doorgankelijk voor Na+ en K+ (En Ca2+ bij NMDAR)
- EPSP (Excitatoire Postsynaptische Potentiaal) met een omkeerpotentiaal Erex - 0 mV
- Heel weinig cellen naar buiten
Hoe gaat de excitatie of inhibitie via ligand gestuurde ionkanalen bij acetylcholine?
Acetylcholine:
- Nicotine-receptoren zijn niet-selectieve kationkanalen -> Doorgankelijk voor Na+ en K+
- In neuromusculaire eindplaat EPP (Eindplaatpotentiaal) met een omkeerpotentiaal Erev - 0 mV
Hoe gaat de excitatie of inhibitie via ligand gestuurde ionkanalen bij GABA en glycine?
GABA en glycine:
- Ligand-gestuurde ionkanalen (GABA-receptoren), doorgankelijk voor Cl-
- IPSP (Inhibitoire Postsynaptische Potentiaal) met een omkeerpotentiaal Erev - Vm
- IPSP heeft omkeerpotentiaal die dicht bij rustmembraanpotentiaal ligt
Hoe werkt GABA met betrekking tot IPSP (Goldman vergelijking)?
GABA werkt onder andere door de reactie van de cel op het openen van de glutamaat-receptor kanalen te verminderen. V= IR
Hoe groter de Permeabiliteit (P) voor een ion, des te dichter ligt de membraanpotentiaal bij de evenwichtspotentiaal van dat ion
Bij activatie van GABAaR gaat permabiliteit van Cl omhoog. Daarom blijft de membraanpotentiaal dichter bij evenwichtspotentiaal van Cl. Evenwichtspotentiaal van Cl ligt dicht bij rustmembraanpotentiaal
Doordat Cl ‘harder schreeuwt’ is het moeilijk om weg te gaan van het evenwichtspotentiaal
Wanneer worden neurotransmitters afgegeven?
Bij depolarisatie
Waarom is de synaptische transmissie van klinisch belang?
- Meeste hersenziekten uiten zich als een stoornis in de (chemische) synaptische transmissie
- Meeste centraal werkende geneesmiddelen werken in op het niveau van de synaps (Barbituraten bij epilepsie)
