Pharma-Grundlagen 2: Transmittersysteme Flashcards
Acetylcholin (“Vagusstoff”): Wie wurde er entdeckt?
- Erster Botenstoff: historisch erster Botenstoff von dem nachgewiesen wurde, dass der Infos überträgt (1921 Otto Loewi)
- Aufbau Experiment:
a) Isoliertes Froschherz: der Herzschlag wird durch den Sympatikus gesteigert und vom Parasymaptikus gedrosselt (er besteht vornehmlich aus dem Vagus nerv)
b) Vagus nerv wurde stimuliert –> Herzschlag wurde langsamer
c) 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
Acetylcolin - Sichtbarmachen
- AChE-Histochemie (Chemisches Verfahren): man kann colinerge Neuronen im Gehirn mittels eines chemischen Verfahrens sichtbar machen (linkes Bild F. 9) –> AChE = Achetylcolin-Esterase, Abbauenzym von ACh
- ChAT-Immunhistochemie (rechtes Bild F. 9) –> ChAT = Chloin-Acetyltransferase
Acetylcolin - Funktionen cholinerger Systeme im Säugergehirn: 1. Anteriore Zellgruppen (Basales Vorderhirn)
- Anteriore Zellgruppen (Basales Vorderhirn)
a) Mediales Septum –> projiziert in den Hippocampus
b) Nucleus basalis v. Meynert -.>projiziert in den Cortex, Hippocampus und die Amygdala
c) Nucleus des diagonalen bzw. horizontalen Schenkels des Bandes von Broca –> projiziert in den Cortex und bulbus olfactorius - Funktion: beeinflussen daher
a) Lernen
b) Gedächtnis
c) Aufmerksamkeit/ sensorische Verarbeitung
Acetylcolin - Funktionen cholinerger Systeme im Säugergehirn: Projektionsgebiete des Nuclues basalis
Hat cholinerge Projektionen in…
1. Amygdala (Emotionen)
2. Hypocampus (Gedächtnis)
3. Kortex
–> Wichtig für Klausur
Acetylcolin - Funktionen cholinerger Systeme im Säugergehirn: Nulues basalis und Alzheimer
Ist die erste Region, welche bei Alzheimer degeneriert, durch die fehlende cholinerge Projektionen in
die Amygdala, den Hypocampus und den Kortex kommt es zur emotionalen Instabilität (Amygdala), Gedächtnislücken (Hypocampus) und kognitive Infelxibilität (Kortex)
Y-Aminobuttersäure (GABA): Allgemeines
- Wichtigster inhibitorischer Transmitter im ZNS
- Wurde durch Erst Florey nachgewiesen
Y-Aminobuttersäure (GABA): Gebiete im Gehirn - Interneurone
Kein anatomisch definiertees System: GAGAerge Neurone sind im Gehirn weit verbreitet - als Interneurone:
1. Kortex
2. Hippocampus
3. Amygdala
4. Cerebellum (Kleinhirn)
5. Thalamus
6. Striatum
Y-Aminobuttersäure (GABA): Nachweis
Nachweis durch GAD-Immunhistochemie oder In-Situ-Hybridisierung
s.F. 12
Y-Aminobuttersäure (GABA): GABAa-Rezeptoren
- Arten: Es gibt ionotrope und metabotrope GABA Rezeptoren
- Wir beschäftigen uns nur mit dem Ionotropen Rezeptoren diese heißen Heteropentamere Chloridkanäle
Y-Aminobuttersäure (GABA): Heteropentamer Chloridkanäle: Aufbau und Erklärung Heteropentam
- Aufbau: Bestehen aus 5 einzelnen Untereinheiten, die in der Zellmembran eingelagert sind und sich zu einem Kanal zusammenfügen
- Heteropentam: Weil die Untereinheiten nicht alle gleich sind, sondern unterschiedliche
- Anbindung: GABA bindet zweischen der Alpha- und beta-Untereinheit und führt so zur Erhöhung der Chloridpermiabilität
Y-Aminobuttersäure (GABA): Heteropentamer Chloridkanäle: Hrinregionen
in unterschiedlichen Hirnregionen ist die Zusammensetzung der GABA Rezeptoren unterschiedlich und so haben sie ver. Physiologische Wirkungen (s.F. 13) –> es kann aber auch ver. GABA Rezeptoren in der selben Synapse geben
Y-Aminobuttersäure (GABA): Heteropentamer Chloridkanäle: Funktion
- Wenn die GABA-Rezeptoren aufgehen kommt Chlorid in die Zelle
- die Zelle hyperolarisiert (hemmt)
- daher ist GABA der wichtigste hemmende Transmitter
Y-Aminobuttersäure (GABA):Heteropentamer Chloridkanäle: GABA relevante Pharmaka
- Bezodizepine
a) agonists (flunitrazepam)
b) anatagonsits (flumazenil)
c) inverse agnostis (DMCM)
–> GABA Rezeptoren sind die Rezeptoren für viele Beruhigungs- und Schlafmittel - Picrotoxin/ Convulsant (TBPS): Anti-Epileptikum
- IV Anesthetic (barbiturate)
- Steroid (alphayalone, allopregnanolone)
- Volatile Anesthetic (halothane)
Y-Aminobuttersäure (GABA): Heteropentamer Chloridkanäle - Wo setzen Bensodiazapine an?
An den Alpha und Gamma Untereinheiten s.F. 13
–> Sie Verlängern die Öffnungsdauer des Kanals
Y-Aminobuttersäure (GABA):Heteropentamer Chloridkanäle - Welche Untereinheiten hat der Rezeptor?
Alpha: α (1-6)
Beta: β (1-3)
Epsion: ε
Theta: θ
Ypsilon: y (1-3)
Delta: δ
Rho: ρ (1-3)
Glutamat - Allgemein
- Die Aminosäure Glutamat ist der wichtigste erregende Transmitter im ZNS
- Können wir selbst produzieren –> Freisetzung von Glutamat auch Calciumabhängige Enzyme
- Wirkungsbereich: Glutamat hat einen sehr großen Wirkungsbereich –> Die rezeptoren die an der Gedächtnisbildung beteiligt sind, sind Glutamatabhängig
s.F. 14!?
Glutamat -Funktionelle Vielfalt
der ionotropen Glutamatrezeptoren durch regionale und temporäre Änderung der Stöchiometrie der Untereinheiten
- ionotrope Glutamatrezeptoren: bestehen aus vier Untereinheiten, die wieder unterschiedliche Einheiten sind
- Informationsübertragung: die Informationsübertragung ist davon abhängig, aus welchen Untereinheiten die Glutamatrezeptoren zusammengesetzt sind –> je nach Untereinheit findet man unterschiedliche Physiologische Wirkungen
- Hirnregionen: in bestimmten Hirnregionen können bestimmte Untereinheiten öfter vor
Glutamat: Ionotrope Glutamatrezeptoren
Ligandengestueruerte Kationenkanäle
- Bindungstasche: Der Transmitter bindet an eine Bindungstasche an, in welche er perfekt reinpasst
- Elektrostatische Wechselwirkung: es kommt zu einer elektrostatischen Wechselwirkung (keine chemische Bindung!) sodass es zu einer Veränderung der Struktur kommt –> Der Rezeptor klappt ein kleines bisschen zusammen
- Öffnung: Die Veränderung führt dazu, dass sich der Kanal öffnet
- Desensibilisierung: Wenn Glutamat noch vorhanden ist, aber der Kanal sich trotzdem nicht öffnet, dann ist eine Desensibilisierung erreicht
Glutamat: An welchen Funktionen beteiligt?
- ZNS-Funktionen: Glutamat ist als erregender Transmitter an praktische allen ZNS-Funktionen beteiligt:
a) kognitive Prozesse: Lernen, Gedächtnis, Aufmerksamkeit
b) Emotionen
c) Sensorik
d) Motorik - Neurotoxische Prozesse: im Kontext von Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen gehen auf Störungen der Glutamat-Homöostase zurück: Wenn zu viel Glutamat vorhanden ist, dann kommt es zu einer Entgleisung intrazellulärer Prozesse
Glutamat: Medikamente
Es gibt Medikamente, die Glutamat-Antagonisten sind, dies sind sehr trickreich gemacht, weil man sonst tot ist
z.B.: Memantine: hat nur geringe Affinität –> blockiert also, aber nicht komplett s.F. 17
Monoamintransmitter: Welche gibt es?
Es gibt zwei Untergruppen
1. Catecholamine:
a) Dopamin
b) Noradrenalin
c) Adrenalin
- Indolamine: Serotonin (5-Hydroxytryptamin, 5-HT)
Monoamintransmitter: 1. Catecholamine
1.Hängen alle drei sehr eng zusammen und alle drei werden aus einer nicht-essenziellen Aminosäure gebildet (die kann der Körper selber bauen), da gibt es Zwischenstufen, die enzymatisch katalysiert werden
- Die wichtigsten Catecholamine sind jeweils nur einen Syntehseschritt auseinander und sind jeweils die Vorstufe von den anderen