Hoofdstuk 5 Flashcards
chemische synapsen
synapsen die neurotransmitters gebruiken om prikkels door te geven
elektrische synaps
Tussen neuronen en gliale cellen.
* continuïteit tussen het cytoplasma van de twee cellen.
* bidirectioneel (geen pre of post synaptisch membraan
* adhv gap junctions
* ionenstroom
voordelen elektrische transmissie
1) Ten eerste gebeurt de impulstransmissie tussen de neuronen vrijwel onmiddellijk.
2) Bij elektrische transmissie is het mogelijk een groep van cellen te verbinden en deze synchroon te laten reageren.
3) Bovendien laten elektrische synapsen toe om chemische stoffen (bijvoorbeeld second messengers) snel en bi-
directioneel uit te wisselen tussen cellen.
nadeel elektrische transmissie
- Het is echter wel zo dat elektrisch verbonden zenuwcellen een grotere synaptische stroom nodig hebben om te depolariseren tot aan de drempelwaarde (de stroom spreidt immers uit over een groter volume) en dus tot een actiepotentiaal te komen.
- het de verbonden cellen eigenlijk laat reageren als een enkele aaneengesloten eenheid, wat de combinatie of modulatie van signalen bemoeilijkt.
vijf typische stappen in het werkingsmechanisme van neurotransmitters
- synthese,
- presynaptische opslag,
- vrijstelling in de synaptische spleet,
- receptorbinding,
- inactivatie (door afbraak of heropname).
verschillende types van neurotransmitters (die in membraanblaasjes worden gestockeerd)
- kleinmoleculaire neurotransmitters.
- neuropeptiden
cotransmissie
Neuropeptiden en kleinmoleculaire transmitters kunnen samen voorkomen in dezelfde zenuwcel.
verschillende neurotransmitters die NIET is membraanblaasjes kunnen worden gestockeerd en dus enkel kunnen geproduceerd worden als ze nodig zijn
- endocannabinoïden
- De gasvormige neurotransmitter
een retrograad principe
ze worden geproduceerd door de postsynaptische cel en vervolgens de presynaptische cel beïnvloeden
Lipofiele endocannabinoïden
worden gesynthetiseerd uit fosfolipiden van het postsynaptische membraan en diffunderen in de synaptische spleet
Na hun vrijstelling worden endocannabinoïden opgenomen door …
actrocyten en worden geïnactiveerd
ionotrope neurotransmitterreceptoren kenmerken
- snelle werking
- korte werken
- direct effect
metabotrope receptoren kenmerken
- traag effect
- werken langer
Wanneer een neurotransmitter zich bindt aan een metabotrope receptor …
zal dit een G-proteïne aanschakelen dat bepaalde processen zal activeren
GPCR
= G-proteïne- gekoppelde receptoren
= metabotrope receptoren
verschillende soorten glutamaatreceptoren
- ionotrope AMPA-receptoren,
- kainaat-receptoren,
- en NMDA-receptoren
- en metabotrope glutamaatreceptoren
drie groepen van metabotrope glutamaatreceptoren
mGluR groep I, II en III
AMPA receptoren
- Ligandgemedieerde ionenkanalen – gevoelig aan exogene stof a-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole- propionzuur (AMPA)
- worden doorlaatbaar voor Na+ wanneer glutamaat zich aan de receptor bindt
- zorgt voor snelle, synaptische transmissie in de glutamaterge synapsen van het centrale zenuwstelsel
NMDA receptoren
▪ ionotrope glutamaatreceptor met brede verspreiding in het centrale zenuwstelsel
▪ ligandgemedieerd ionenkanaal dat (soms) doorlaatbaar is voor calciumionen
▪ bij langdurige depolarisatie zal het magnesiumion Mg2+, dat de porie van het NMDA-receptorkanaal blokkeert,
loskomen
▪ Ca2+ zal de cel binnenstromen onder invloed van de elektrochemische gradiënt – calciumafhankelijke
processen die onder meer excitabiliteit van de neuronen reguleren, worden geactiveerd
De activatie van NMDA-receptoren speelt echter ook een rol in verschillende neuropathologische processen zoals
epilepsie, dementie of ischemische hersenschade na een cerebrovasculair accident (CVA).
fysiologische functie NMDA
- hebben een belangrijke fysiologische functie in de ontwikkeling van het zenuwstelsel (bijvoorbeeld voor de synaptogenese)
- of in de plasticiteit van het volwassen zenuwstelsel (bijvoorbeeld voor de opslag van informatie in de hersenen).
Het cholinerge systeem
speelt een rol in het geheugen en andere intellectuele functies door de excitatie- toestand van cerebrale neuronen te reguleren.
choline-acetyltransferase
- enzym
- synthetiseert acetylcholine uit acetyl (afkomstig van het metabolisme van de cel) en choline (uit de voeding).
Waar wordt acetylcholine gesynthetiseerd
in de zenuwuiteinden van cholinerge neuronen
acetylcholinesterase (AChE).
Acetylcholine wordt geinactiveerd door het enzym AChE na het binden met ionotrope of metabotrope receptoren
twee groepen van cholinerge receptoren (AChR)
- nicotinische receptoren - ionotrope receptor
- muscarinische receptoren - metabotrope receptor
Dit neurotransmittersysteem is ook betrokken bij ziekteprocessen zoals
myasthenia gravis (MG)
De nicotinische AChR vinden we ter hoogte van
de neuromusculaire synaps.
Nicotinische receptoren zijn doorlaatbaar voor … wanneer Acetylcholine eraan bindt
Natrium
(veroorzaakt depolariserend natriuminflux)
muscarinische AChR
een metabotrope receptor (GPCR), die de excitabiliteit van het neuron beïnvloedt via een G-proteïne en de productie van second messengers (cyclisch AMP)
Waar komt nuscarinische AChR het meest voor?
in de parasympatische synapsen van het autonome zenuwstelsel.
Wat zijn de twee meest bekendste cholinerge drugs
- nicotine
- curare
Werking van nicotine
De stof werkt als een agonist op cholinerge receptoren, omdat haar moleculaire structuur vergelijkbaar is met die van acetylcholine.
Werking van Curare
erkt dan weer als cholinerge antagonist door de acetylcholinereceptor te bezetten en daardoor te voorkomen dat acetylcholine eraan kan binden.
- Hoge doses van dit product zullen de neuromusculaire transmissie blokkeren, waardoor bewegingen onmogelijk worden.
een acetylcholinesterase-
inhibitor
Fysostigmine
* die werkt als een agonist door de synaptische hoeveelheid acetylcholine te verhogen.
grote en lage dosis fysostigmine
hoge - giftig (verstoord beweging en ademhaling)
lage - gelijkaardige stoffen worden gebruikt of MG te behandelen
Voorbeeld kleinmoleculaire neurotransmitters
Catecholamines en indolamines
- opamine, adrenaline en noradrenaline zijn verwante neurotransmitters, die behoren tot de groep van de catecholamines, wat verwijst naar het voorkomen van een catecholgroep in hun chemische structuur
vijf verschillende dopaminereceptoren
(D1, D2, D3, D4 en D5) waarbij D1-receptoren adenylaatcyclase (AC) stimuleren en D2-receptoren dit enzym, dat instaat voor de productie van cyclisch AMP, inhiberen.
we onderscheiden drie dopaminerge systemen in het CZS
- Het ultrakorte systeem vinden we in het netvlies van het oog en de bulbus olfactorius.
- Het intermediaire systeem omvat neuronen in de hypofyse, de hypothalamus en de medulla oblongata.
- Het lange systeem is wellicht het bekendste en bestaat uit neuronen die hun cellichamen in kernen in de hersenstam hebben en hun uitlopers naar verder gelegen delen van de hersenen sturen.
Fenylketonurie
is een beruchte stofwisselingsziekte waarbij het enzym ontbreekt om tyrosine te vormen uit fenylalanine.
Degeneratie van de dopaminerge neuronen in de substantia nigra is de OORZAAK van de
ziekte van Parkinson
Het mesolimbisch systeem is wellicht betrokken bij
verslaving
Lage activiteit (hypoactiviteit) van het catecholaminerge systeem speelt een rol in
depressie, en aandachtsstoornissen
Overactiviteit catecholaminerge systeem speelt een rol in
schizofrene en psychotische symptomen.
indolamine serotonine ontspringt uit
verschillende zenuwkernen in de pons, het bovenste deel van de hersenstam de area postrema en het caudale deel van de locus coeruleus.
seretonine opname
Serotonine wordt net als de catecholamines in kleine synaptische vesikels opgeslagen en na vrijstelling snel terug opgenomen (door de serotonin transporter SERT).
SERT
Serotonine wordt net als de catecholamines in kleine synaptische vesikels opgeslagen en na vrijstelling snel terug opgenomen (door de serotonin transporter SERT).
Serotonine wrodt intercellulaire afgebroken door
het enzym MAO, onder vorming van het afbraakproduct 5-hydroxy-indo-lacetaat (5-HIAA).
het serotonerge systeem spelen een rol in
het moduleren van corticale excitabiliteit, waakzaamheid en arousal.
+ geheugenprocessen en de regulatie van angst
Vrijstelling van serotonine neemt doe tijdens
toestanden van waak- zaamheid en wordt onderdrukt tijdens de slaap.
Het serotonerge systeem is betrokken bij
slaapstoornissen, depressie, pathologische agressie, obsessioneel- compulsieve aandoeningen (OCD) en schizofrenie.
Neuropeptiden
zijn immers relatief korte aminozuurketens, die op dezelfde manier als grotere peptiden (ei witten dus) in het cellichaam worden gesynthetiseerd en vervolgens naar het zenuwuiteinde worden getransporteerd.
peptiden worden gestockeerd in
large dense-cored vesicles (LDCV)
neuropeptiden vs neurotransmitters
- neuropeptides zijn groter, waardoor er minder in een membraanblaasje kunnen
- meer influx van calcium nodig om neuropeptiden vrij te stellen
- neuropeptiden beinvloeden cellen in de omgeving op een meer diffuse manier dan lokale neurotransmitters
neuromodulatoren
Om dit verschil in werking te beklemtonen worden neuropeptiden ook wel neuromodulatoren genoemd.
Neuropeptiden binden aan
hun receptoren, die meestal van het metabotrope type zijn (GPCR).
hoe worden neuropeptiden geinactiveerd
ze worden enzymatisch of door diffusie geïnactiveerd en niet door heropname, zoals bij klassieke neurotransmitters vaak het geval is.
- Inactivatie van neuropeptiden gebeurt door enzymen, die allerhande peptiden afbreken en dus niet specifiek zijn voor het peptide in kwestie.
voorbeelden neuropeptiden
Vasopressine en oxytocine
magnocellulaire neuronen
vasopressine en oxytocin worden in het bloed vrijgegeven door mognocellulaire neuronen van de hypothalamus , die hun uitlopers naar de achterkwab van de hypofyse sturen
parvocellulaire neuronen
stellen ook oxytocine vrij
oxytocine als hormoon
speelt een rol in geboorte en borstvoeding
oxytocine als neuropeptide
blijkt het eerder in te staan voor de processen aan de basis van ouder-kindbinding, vriendschap, romantische interactie en seksualiteit (het wordt daarom ook wel het ‘knuffelhormoon’ genoemd).
Neuropeptiden van de opioïde groep
- bijvoorbeeld endorfine en enkefaline) behoren wellicht tot de bekendste neuropeptiden.
- Ze hebben een functie in de pijngewaarwording.
vasoactief intestinaal peptide of VIP
groep van de secretines
nsulin-like Growth Factor of IGF
insulinegroep
substantie P
tachykinines
* speelt een rol in de initiele fase van pijngewaardwording
ghreline, neuronaal cholecystokinine of CCK
de somatostatines en de gastro-intestinale neuropeptiden
- is een peptidehormoon van het gastro-intestinale stelsel, dat ook als neuropeptide in het limbisch systeem voorkomt en daar wellicht een rol speelt in de regulatie van angstgevoelens.
Neuro- peptide Y (NPY) speelt een rol in en vinden we in..?
- De basale ganglia
- dit peptide een rol speelt in de motorische controle.
- blijkt eveneens belangrijk te zijn in de regulatie van eetgedrag en het hongergevoel, maar ook in leer- en geheugenprocessen.
- belangrijke neuropeptide
waar vinden we Metabotrope Y1-receptoren (Y1R)
vinden we echter ook in de cerebrale cortex, de hippocampus en amygdala en in de thalamus en hypothalamus.
Psychoactieve middelen (psychofarmaca)
zijn stoffen die veranderingen in gedrag veroorzaken door in te werken op het zenuwstelsel.
welke factoren bepalen de werking van psychoactieve middelen
- De chemische eigenschappen van de molecule in kwestie
- de wijze van toediening
- leeftijd, geslacht en lichaamslengte/ gewicht
4.
Een van de vereiste om een exogene stof te laten inwerken op CZS is
dat ze over de bloed-hersenbarrière moet kunnen bewegen.
Wat zijn de manieren waarop psychofarmaca can werken?
- Sommige psychofarmaca beïnvloeden de hersenwerking door op te treden als agonist of antagonist van een bepaalde neurotransmitter – dus door respectievelijk de werking van de neurotransmitter te vergroten of te verkleinen.
- Sommige stoffen zullen dan weer inwerken op de vrijstelling, heropname of afbraak van neurotransmitters.
Hoe worden psychofarmaca vaak geclassificeerd
volgens hun psychoactieve werking
voorbeelden vsan psychotrope en hallucinogene farmaca
- Cocaïne,
- amfetamine,
- cafeïne,
- nicotine,
- anticholinerge farmaca (bijvoorbeeld atropine),
- nora- drenerge farmaca (bijvoorbeeld mescaline),
- serotonerge farmaca (bijvoorbeeld lysergine- zuurdiethylamide of lsd),
- tetrahydrocannabinol (cannabis of marihuana),
- MDMA (ecstasy)
Voorbeelden van antipsychotica
- Fenothiazines (bijvoorbeeld chlorpromazine),
- butyrofenonen (bijvoorbeeld haloperidol),
- clozapine,
- aripiprazole
Voorbeelden van antidepressiva en stemmingsstabilisatoren
- Monoamine-oxydase (MAO)-inhibitoren,
- tricyclische antide pressiva (bijvoorbeeld imipramine),
- serotonine-heropname inhibitoren of SSRI’s (bijvoorbeeld fluoxetine),
- lithium,
- valproaat,
- carbamazepine
Voorbeelden van anxiolytica en sedatieve hypnotica
- Barbituraten,
- alcohol,
- benzodiazepines (bijvoorbeeld diazepam)
Voorbeelden van Analgetica
- Morfine,
- codeïne,
- heroïne
Wat zijn psychotrope farmaca en hoe werken ze?
- zijn stoffen die het zenuwstelsel activeren
- Sommige zorgen dat er meer dopamine beschikbaar komt in de synaps en werken aldus als agonisten van dopamine.
*
nadeel van psyhcotrope farmaca
unnen de werking van de hersenen echter dusdanig verstoren dat hallucinaties optreden.
Cannabis
= tetrahydrocannabinol
* werkt in op het endocannabinoïde systeem, waardoor een euforische roes kan ontstaan, die echter in auditieve en visuele hallucinaties kan uitmonden.
* regelmatig gebruik toch onomkeerbare schade aan het zenuwstelsel aanrichten.
Antipsychotica
- Tot de groep van de antipsychotica behoren geneesmiddelen die worden gebruikt bij de behandeling van zwaarwichtige psychopathologie.
Zoals schizofrenie
Nadeel antipsychotica
hebben vaak ongewenste bijwerkingen (bijvoorbeeld motorische stoornissen). Afhankelijk van het type werken ze op het dopamine- of serotoninesysteem.
Bekende SSRI
fluoxetine (in de farmacie beter bekend als Prozac)
Hoe werkt fluoxetine
blokkeren de heropname van serotonine, waardoor er meer van deze neurotransmitter beschikbaar blijft in de synapsspleet.
Antidepressiva werking
worden gedacht de werking van verschillende klassieke neurotransmitters te stimuleren, waaronder serotonine, noradrenaline en acetylcholine.
Anxiolytica werking
stimuleren GABA-receptoren, waardoor ze de excitabiliteit van neuronen eigenlijk onderdrukken.
anxiolytica bijwerkingen
ongewenste bijwerkingen op cognitieve en emotionele functies.
