Neurotrasmettitori e recettori Flashcards
Di che funzioni si occupa il sistema nervoso autonomo?
Delle funzioni “viscerali”, come la circolazione del sangue, la digestione.
Qual è il principale neurotrasmettitore postgangliare simpatico?
La noradrenalina
Quale neurotrasmettitore è secreto principalmente a livello della midollare del surrene?
L’adrenalina
A partire da quale aminoacido si ottengono le catecolamine?
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).
Come avviene la sintesi delle catecolamine?
Descrivi i processi chimici con annessi enzimi.
- La tirosina viene convertita in diidrossifenilalanina (DOPA) dalla tirosina idrossilasi;
- La DOPA viene convertita in dopamina dalla DOPA-decarbossilasi;
- La dopamina viene ossidata a noradrenalina dalla dopamina-β-idrossilasi;
- La noradrenalina viene metilata dall’enzima Fenatolamina N-metiltransferasi e si ottiene l’adrenalina.
Cos’è presente all’interno delle vescicole contenenti catecolamine?
- Neurotrasmettitore;
- ATP;
- Cromogranine (proteine acide solubili);
- Ca2+;
- Mg2+.
Attraverso quali meccanismi vengono liberate le catecolamine?
- Catabolismo, tramite MAO (monoamino-ossidasi) e COMT (catecol-ossi-metiltransferasi);
- Ricaptazione.
Quante isoforme della MAO esistono? Di che si occupano?
MAO = Monoamino-ossidasi
- MAO-A, con distribuzione ubiquitaria nell’organismo e maggiore affinità per la noradrenalina;
- MAO-B, specializzata nel deaminare i nuclei fenil-etanolaminici, con alta affinità per la dopamina.
Che farmaco viene somministrato nella terapia del Parkinson? Come fa questo ad agire?
Si somministra la selegilina, questa blocca la MAO-B, aumentando la disponibilità di dopamina.
Dove sono localizzate le COMT? Che composti catabolizzano?
Le COMT sono localizzate in sede postsinaptica e hanno selettività per il gruppo catecolico.
A cosa sono associati i recettori catecolaminergici?
S’intende a che tipo di via fisiologica, risposta generale.
Sono associati a proteine G.
Quante macrocategorie di recettori adrenergici ci sono?
Recettori α1 e α2;
Recettori β1, β2 e β3.
Quanti tipi di recettori α1 ci sono? A che funzione adempiono? A cosa sono associati?
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.
Quanti tipi di recettori α2 ci sono? A che funzione adempiono? A cosa sono associati?
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.
Quanti tipi di recettori β sono presenti? Che funzioni svolgono?
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.
Quanti tipi di recettori dopaminergici ci sono? Elencali e associa le corrispondenti funzioni.
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+.
Chi è il mediatore della trasmissione colinergica? In quali sinapsi è riscontrabile?
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.
Ad opera di quali enzimi viene sintetizzata e degradata l’acetilcolina?
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.
Che effetto produce l’acetilcolina sui vasi sanguigni? Come?
L’ACh stimola la vasodilatazione generalizzata, poiché, agendo sulle cellule endoteliali, induce la produzione di NO.
Com’è prodotta la colina?
A partire dalla lecitina, assumibile dalla dieta alimentare.
Cos’è contenuto nelle vescicole di rilascio colinergiche?
- ACh;
- ATP;
- Ca2+;
- Mg2+;
- Na+;
- K+;
- Proteoglicano ricco di cariche positive mantenente l’equilibrio osmotico ed elettrochimico.
Perché i recettori nicotinici portano questa denominazione? Che tipo di recettori sono?
Sono recettori ionotropici e sono così definiti perché attivati dalla nicotina, alcaloide estratto dal tabacco.
Che tipologie di nAChR sono distinguibili?
- periferici, presenti sulla membrana postsinaptica delle fibre muscolari;
- centrali, localizzati sulle terminazioni nervose e sul soma dei neuroni del sistema nervoso centrale (SNC).
Come sono strutturati i recettori nicotinici periferici?
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
Quante molecole di ACh devono legarsi ad un nAChR periferico per attivarlo? A quale subunità?
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.
Che succede, in relazione all’ACh, quando un muscolo viene denervato?
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.
miogenina = fattore di trascrizione responsabile della sintesi di nuovi recettori per l’ACh.
Come sono costituiti i nAChR centrali?
Sono anch’essi recettori pentamerici, ma possono essere sia eteromerici che omomerici. Presentano elevata permeabilità al Ca2+.
Perché i recettori muscarinici portano questa denominazione? Che tipo di recettori sono?
Sono recettori metabotropici, così denominati perché attivati dalla muscarina, principio attivo del veleno del fungo Amanita muscaria.
Quanti tipi di recettori muscarinici si distinguono? A cosa sono accoppiati?
- 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.
Possono i recettori M2 essere accoppiati a proteine G0?
Sì, nelle cellule pacemaker, dove sono adibiti alla regolazione della frequenza cardiaca.
Cos’è la serotonina? Come viene sintetizzata e da chi?
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.
In quali meccanismi interviene la serotonina?
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.
Dove sono concentrati i neuroni serotoninergici nel SNC? In quali aree cerebrali proiettano?
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.
Modula negativamente le afferenze nocicettive.
La serotonina controlla il rilascio di alcuni ormoni. Quali?
Gli ormoni steroidei.
Quali sono i tessuti ricchi di serotonina?
- Parete intestinale: le cellule enterocromaffini (o del Kulchitsky) secernono il 90% della serotonina endogena;
- Sangue: le piastrine la rilasciano durante il processo di aggegazione piastrinica;
- SNC: è un importante neurotrasmettitore.
Come avviene il catabolismo serotoninergico? Ad opera di chi?
Avviene ad opera della MAO di tipo A. La 5-HT viene ossidata a 5-idrossi-3-indolacetaldeide.
Descrivi le classi di recettori serotoninergici e il loro funzionamento.
- 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.
Qual è il principale neurotrasmettitore inibitore del SNC?
L’acido γ-aminobutirrico (GABA).
Come viene prodotto il GABA? e ad opera di chi?
Il GABA viene sintetizzato a partire dal glutammato, ad opera dell’acido glutammico decarbossilasi (GAD), che utilizza come cofattore il piridossal fosfato.
In cosa viene degradato il GABA? Ad opera di chi?
Viene degradato a semialdeide succinica dalla GABA-T. Questo composto verrà, poi, convertito in succinato.
Quale neurotrasmettitore è utile durante le crisi epilettiche per l’interruzione delle scariche interictali (tra le crisi)?
Il GABA.
Dove sono collocate le principali concentrazioni di GABA?
Nella sustantia nigra, nel globo pallido, nella corteccia cerebrale, nel cervelletto e nell’ippocampo.
Il quali cellule del cervelletto il GABA presenta la sua massima concentrazione?
Nelle cellule del Purkinjie, a livello dei nuclei profondi.
Che tipo di recettori presenta il GABA? Come agiscono?
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.
Per che tipo di farmaci sono sito di legame i recettori GABAergici?
Per benzodiazepine, barbiturici e anestetici (sia solubili che volatili).
Che differenza intercorre fra benzodiazepine e barbiturici?
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.
Da chi vengono fosforilate le subunità α e β del recettore GABA?
- La subunità α da una chinasi non identificata;
- La subunità β da PKA e PKC.
QUal è il principale neurotrasmettitore inibitorio di bulbo e midollo spinale?
La glicina.
A partire da quale substrato è sintetizzata la glicina?
A partire dalla serina.
Che tipo di recettori attiva la glicina? Da chi sono bloccati?
La glicina attiva recettori ionotropici permeabili al Cl-, molto simili ai GABA a e bloccati dalla stricnina.
Qual è il principale neurotrasmettitore eccitatorio del SNC?
Il glutammato.
Come viene sintetizzato il glutammato? Qual è la sua principale via di sintesi?
A partire dal glucosio, per transaminazione dell’α-chetoglutarato.
La principale via di sintesi, comunque, è la deamminazione della glutammina.
Come agiscono gli astrociti sul glutammato?
Gli astrociti ricaptano il glutammato e lo convertono in glutammina. Questa viene trasferitaa ai neuroni, che la riconvertono in glutammato.
A quale effetto patologico può condurre un eccessiva attivazione neurale da glutammato?
Un’attivazione eccessiva dei recettori glutammatergici può portare ad aumenti patologici della concentrazione intracellulare di Ca2+ ed eccitossicità.
https://it.wikipedia.org/wiki/Emiballismo
Da cos’è causato il fenomeno dell’emiballismo? Con quale neurotrasmettitore ha a che fare?
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.
Cos’è comune alla schizofrenia e all’intossicazione da farmaci psicotropi?
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.
A che tipo di collaborazione neurotrasmettitoriale (se si può dire) è dovuta l’inibizione del tono muscolare nella fase REM?
I neuroni glutammatergici bulbopontini, durante il sonno REM, stimolano i sistemi discendenti glicinergici, producendo l’inibizione del tono muscolare.
Quanti tipi di recettori metabotropici per il glutammato sono conosciuti? In quanti gruppi si dividono? Come agiscono?
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.
Quanti tipi di recettori ionotropici per il glutammato ci sono? Come possono essere distinti fra loro?
- Recettori ad alta affinità, detti NMDA, perché legano l’N-metil-D-aspartato;
- Recettori a bassa affinità, detti non NMDA:
* AMPA, legano l’α-amino-3-idrossi-5-metil-4-isossazolo proprionato;
* Kainato.
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.
Com’è costituito un recettore ionotropico del glutammato?
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.
Da cosa dipende la permeabilità dei recettori AMPA al Ca2+?
Da tenere a mente che i recettori AMPA sono costituiti da 4 subunità GluA1-GluA4.
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+.
Cosa può causare somministrazione di kainato a livello neuronale?
Epilessia del lobo temporale.
Come avviene il funzionamento dei recettori NMDA?
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+.
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.
Che ruolo svolge la glicina in relazione ai recettori NMDA?
La glicina ha funzione di modulatore eccitatorio dei canali NMDA, dunque agisce da coagonista.
Cosa può causare un blocco dei recettori NMDA?
Un blocco produce sintomi che assomigliano alle allucinazioni dei pazienti affetti da schizofrenia.
Cosa può causare un blocco dei recettori NMDA?
Un blocco produce sintomi che assomigliano alle allucinazioni dei pazienti affetti da schizofrenia.
Dov’è contenuta l’istamina?
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.
In che tipo di risposta è particolarmente presente l’istamina?
A livello della risposta infiammatoria, di fatti è contenuta nei mastociti.
Quali sono gli effetti dell’istamina?
- Stimolo della secrezione gastrica acida;
- Contrazione della muscolatura liscia, nonché broncocostrizione.
Come viene sintetizzata l’istamina?
L’istamina viene sintetizzata per decarbossilazione dell’aminoacido L-istidina da parte della istidino decarbossilasi.
Chi inatttiva l’istamina rilasciata a livello neuronale?
- Istaminametiltransferasi;
- MAO-B.
Quanti recettori per l’istamina si possono distinguere?
- 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.
H1 e H2 sono postsinaptici;
H3 presinaptico.
Dove sono localizzati i vari tipi di recettori per l’istamina?
- 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.
