Psychopharmacology: Introduction Flashcards
Wat is psychofarmacologie?
Studie van de invloed van chemische stoffen op het brein
Welke opsplitsing wordt er gemaakt van het zenuwstelsel?
-Centraal zenuwstelsel
-Perifeer zenuwstelsel
Waaruit bestaat het centraal zenuwstelsel?
-Brein
-Spinal cord
Waaruit bestaat het perifeer zenuwstelsel?
-Cranial en peripheral nerves
-Afferente en efferente banen naar cortex
Welke 4 hersenlobben zijn er?
-Frontaal
-Occipitaal
-Pariëtaal
-Temporaal
Wat is de algemene functie van de frontale lob?
-Hogere processen, uniek op vlak van sterk ontwikkeld bij mens
-Emotie, regulatie gedrag, pijn, hogere cognitie
Wat is de algemene functie van de occipitale lob?
Zicht
Wat is de algemene functie van de pariëtale lob?
Motorisch, sensorisch, hogere associatieve functies
Wat is de algemene functie van de temporale lob?
-Hogere functies
-Geheugen, taal
Wat is de cortex?
-Buitenste laag met grijze stof (cellichamen) en diepere kernen (thalamus, striatum, etc.)
-Witte stof binnenin
Wat is het corpus callusom?
10000-en vezels die hemisferen verbinden
Wat is de functie van het corpus callosum?
-Samenwerken hemisferen en gecoördineerd functioneren met elkaar
-Bepaalde aandoeningen: onafhankelijk functionerende hemisferen
Welke soorten cellen vinden we in de hersenen?
-Neuronen (+/- 87 miljard, belangrijkste)
-Gliacellen (nog 10x meer)
Welke soorten neuronen hebben de hersenen?
-Piramidale cellen
-Purkinjecellen
Wat zijn piramidale cellen?
-Neuronen
-Meest typisch voor cortex
-Lange uitlopers: communicatie op langere afstand
Wat zijn purkinjecellen?
-Neuronen
-Voor overgrote deel in cerebellum
-Grootste dichtheid van besproken neuronen
Wat zijn de chemische functies van gliacellen?
Metabool (zuurstof doorlaten), herstel, bescherming tegen onbekende antigenen, etc.
Welke soorten gliacellen zijn er?
-Astrocyten
-Microglia
-Oligodendrocyten
-Schwann-cellen
Wat zijn astrocyten?
-Gliacellen
-Belangrijke rol in bloed-hersenbarrière, voeding neuronen, etc.
Wat zijn microglia?
-Gliacellen
-Belangrijke rol in afweer en herstel
Wat zijn oligodendrocyten?
-Gliacellen
-Zorgen voor myelinisatie van axonen in het CZS
Wat zijn Schwann-cellen?
-Gliacellen
-Zorgen voor myelinisatie van axonen in het PZS
Hoe gebeurt prikkeloverdracht tussen 2 cellen?
Via synapsen
Op welke plaatsen zijn er synapsen?
-Axo-axonale synapsen
-Axo-dendritische synapsen
-Axo-somatische synapsen
Wat doet een actiepotentiaal?
Triggert de overdracht van een signaal
Uit welke stappen bestaat het proces van de overdracht van een signaal?
-Rustpotentiaal (initieel)
-Potentiaalveranderingen ter hoogte van soma en dendrieten
-Bereik van axonheuvel
-Actiepotentiaal zelf
-Verderzetten van actiepotentiaal van axonheuvel tot synaptisch uiteinde (apart voor ongemyeliniseerde of gemyeliniseerde axonen)
Wat is het rustpotentiaal?
-Initieel
-Celmembraan scheidt intracellulair cytoplasma en extracellulair weefselvocht
–>Concentratieverschil leidt tot elektronisch potentiaalverschil (spanning)
-Relatieve verhouding: rustmembraanpotentiaal -70mV
Hoe zijn de binnen- en buitenzijde van een cel geladen in het rustpotentiaal?
-Binnenzijde: gezamenlijke concentratie negatiever dan buitenzijde (K+ en grote organische anionen)
-Buitenzijde: gezamenlijke concentratie positiever dan binnenzijde (Na+ en Cl-)
Welke potentiaalveranderingen kunnen zich voordoen ter hoogte van de soma en dendrieten?
-Exciterende postsynaptische potentiaalveranderingen (EPSP) tgv exciterend contact
-Inbiberende postsynaptische potentiaalveranderingen (IPSP)
-Deze sommeren en bepalen of er al dan niet een actiepotentiaal optreedt
Uit welke stappen bestaat het actiepotentiaal zelf?
-Depolarisatie
-Repolarisatie
-Hyperpolarisatie
-Rust
Wat is depolarisatie?
-Eerste stap in actiepotentiaal
-EPSP zorgt voor depolarisering tot ongeveer -50mV (drempelwaarde, gate openen)
-Drempelwaarde bereikt: natriumkanalen open (2 delen)
-Voor natrium zijn chemische en elektrische drijfkracht naar binnen gericht
Uit welke 2 delen bestaan natriumkanalen?
-Gate 1, spanningsgevoelig: gesloten bij rustpotentiaal, opent bij depolarisatie (drempel)
-Gate 2, niet-spanningsgevoelig: eerst open, begint traag te sluiten wanneer gate 1 opent
Wat betekent het dat de chemische en elektrische drijfkracht voor natrium naar binnen zijn gericht?
-Massale instroom natriumionen, explosieve verdere depolarisatie (actiepotentiaal)
-Indien membraanpotentiaal boven 0 gaat: overshoot
Wat is repolarisatie?
-Tweede stap actiepotentiaal
-Natriumkanalen inactiveren snel na opening (gate 2 begint te sluiten bij opening gate 1)
-Kaliumionen naar buiten, want elektrische en chemische drijfveer kalium naar buiten gericht
-Proces loopt tot evenwichtspotentiaal bereikt
Wat is hyperpolarisatie?
-Derde stap actiepotentiaal
-Refractaire periode
-Kalium blijft nog doorlopen: lichte hyperpolarisatie (verder dan -75mV)
-Tijdelijk geen nieuw actiepotentiaal mogelijk, tot hyperpolarisatie hersteld is
Wat is de rusttoestand?
-Vierde stap actiepotentiaal
-Rusttoestand, rustpotentiaal, evenwichtspotentiaal
-Onderhoud en herstel rustmembraanpotentiaal: natrium- en kalium-pompen
–>Membraaneiwitten continu Na+ naar buiten en K+ naar binnen pompen voor herstellen eerdere evenwicht (natriumionen buiten, kaliumionen binnen)
–>Verbruiken veel energie, dus veel ATP nodig
Hoe wordt het actiepotentiaal verdergezet van het axonheuvel tot synaptisch uiteinde in het geval van een ongemyeliniseerd axon?
-Influx positieve ionen
-Geleiding van actiepotentiaal gevolg van ladingsverschuivingen
-Influx natriumionen => lokale depolarisatie => drempel => actiepotentiaal
–>Gebeurt bij elk ionenkanaal opnieuw, dus aaneenschakeling van actiepotentialen
Wat gebeurt er tijdens de influx van positieve ionen?
-Aangetrokken door negatief geladen delen membraan
-Membraan depolariseert thv axonheuvel
-Drempelwaarde bereikt: actiepotentiaal opgewekt, loopt over membraan vanaf axonheuvel tot collateralen
Op welke manier is de geleiding van het actiepotentiaal het gevolg van ladingsverschuivingen?
-Verschuiven van ladingen
-Elk naburig deeltje van axonale membraan wekt nieuw actiepotentiaal op wanneer drempelwaarde bereikt, geeft dit ook weer door
Hoe wordt het actiepotentiaal verdergezet van het axonheuvel tot synaptisch uiteinde in het geval van een gemyeliniseerd axon?
Via saltatorische transmissie
Wat is saltatorische transmissie?
-Voor gemyeliniseerde axonen
-Grotere spreiding in opwekken nieuwe actiepotentialen
-Hoge transmissiesnelheid: 120m/s
-Contact tussen axonmembraa en extracellulaire vloeistof beperkt tot knopen van Ranvier: enkel hier ionenuitwisseling (niet in geïsoleerde myelinesegmenten)
–>Enkel actiepotentialen bij knopen van Ranvier, heel rijk aan spanningsgevoelige natrium- en kaliumkanaaltjes
-Afstand tussen knopen net klein genoeg om met ladingsverschuivingen nieuwe drempelwaarde te bereiken (waardoor gates natriumkanaal opengaan)
Hoe gebeurt de signaaloverdracht ter hoogte van de synaps?
-Actiepotentiaal komt aan thv zenuwuiteinde
-Klassieke NT’s door Golgi gemaakt in zenuwuiteinde en opgeslagen in synaptische vesikels, mitochondriën voorzien energie voor dit alles
Wat gebeurt er wanneer het actiepotentiaal aankomt ter hoogte van het zenuwuiteinde?
-Resulterende depolarisatie zorgt voor openen Ca2+-kanaaltjes
–>Influx calciumionen in presynaptisch zenuwuiteinde
–>Zet vrijstelling NT’s in synaptische spleet in gang
-Kan gemoduleerd worden door EPSP of IPSP toe te dienen ter hoogte van zenuwuiteinde
Welke soorten receptoren zijn er?
-Ligandgemedieerd ionenkanaal, ionotrope receptor
-Metabotrope receptor, G-proteïne-gekoppelde receptor
-Kinase-gekoppelde receptor
-Nucleaire receptor
Wat zijn ligandgemedieerde ionenkanalen of ionotrope receptors?
-Meest typisch en voorkomend
-Werkt kort en snel: enkele milliseconden
-Leidt tot influx of efflux specifieke ionen: postsynaptische cel hyperpolariseert of depolariseert, met verdere cellulaire effecten
Wat is een voorbeeld van een ligandgemedieerd ionenkanaal of ionotrope receptor?
Nicotinische ACh receptors
Wat zijn metabotrope- of G-proteïne-gekoppelde receptors?
-Effect indirect tot stand gebracht door activatie G-proteïne (inhiberend of exciterende werking)
-2 mogelijke werkingen
-Werkt wat minder snel, maar wel langer (seconden)
-Lijkt belangrijk in herinneringen
Wat zijn de 2 mogelijke werkingen van metabotrope- of G-proteïne-gekoppelde receptors?
-G-proteïne opent ionenkanaal ==> excitabiliteit cel verandert ==> cellulair effect
-G-proteïne activeert enzym ==> enzym produceert second messenger (cAMP, cGMP, etc.) ==> fosforylatie proteïne, calciumionen release, genexpressie beïnvloeden ==> cellulaire effecten
Wat is een voorbeeld van een mogelijke werking van een metabotrope- of een G-proteïne-gekoppelde receptor?
Caffeïne: inhibeert via bepaalde processen afbraak van second messengers
Wat is een voorbeeld van een metabotrope- of G-proteïne-gekoppelde receptor?
Muscarinische ACh receptors
Wat zijn kinase-gekoppelde receptors?
-Rol kinase
-Beïnvloedt gentranscriptie en proteïnesynthese: cellulaire effecten
-Duurt lang (uren)
Wat is kinase?
Enzym dat proteïnen fosforyleert (fosforgroepen toevoegd), lange cascades
Wat is een voorbeeld van een kinase-gekoppelde receptor?
Cytokinetische receptors
Wat zijn nucleaire receptors?
-Enkel apolaire NTs kunnen door membranen en naar nucleus om aan receptor te binden en gentranscriptie te beïnvloeden wat leidt tot cellulaire effecten
-Gaat over steroïden (bv hormonen, cortisol)
-Duurt lang (uren)
Wat zijn steroïden?
-Bv hormonen, cortisol
-Lipiden, waardoor zonder probleem doorheen membraan kunnen en kunnen binden BINNEN celnucleus, en dus dichtbij genetisch materiaal
Wat is een voorbeeld van een nucleaire receptor?
Oestrogeen receptors
Wat is een voorbeeld van de werking van een metabotrope receptor via het cAMP-systeem?
-NT bindt aan metabotrope receptor
-Receptor activeert G-proteïne (inhiberend/exciterend)
–>Activeert adenylaatcyclase (enzym)
–>Vorming cyclisch adenosinemonofosfaat
–>Activeert kinase
–>Kaliumkanaal fosforyleert en opent
Wat is een illustratie dat een G-proteïne inhiberend en exciterend kan werken?
-Zelfde enzym kan geïnhibeerd en geëxciteerd worden, afhankelijk van types G-proteïne
-G-proteïne heeft verschillende effecten op verschillende enzymen
Wat is de levensloop van neurotransmitters?
-Synthesis en storage
-Release
-Receptor action
-Inactivation
Waaruit bestaat synthesis en storage van een NT?
-Eerste fase levelsloop NT
-Some NTs transported from cell nucleus to terminal button
-Others imported into terminal, packaged into vesicles there
Waaruit bestaat release van een NT?
-Tweede fase levensloop NT
-In response to action potential, NT released across membrane by exocytosis
Waaruit bestaat receptor action van een NT?
-Derde fase levensloop NT
-NT crosses synaptic cleft and binds to receptor
Waaruit bestaat inactivation van een NT?
-Vierde fase levensloop NT
-Transmitter either taken back into terminal (recycling or reuptake) or inactivated in synaptic cleft
Welke 4 families van neurotransmitters zijn er?
-Kleinmoleculaire NTs
-Peptiderge NTs
-Lipiderge NTs
-Gasvormige NTs
Welke soorten kleinmoleculaire neurotransmitters zijn er?
-Acecylcholine
-Biogene amines
-Aminozuur-neurotransmitters
Wat zijn de kenmerken van acetylcholine?
-Kleinmoleculaire NT
-Eerst ontdekte NT
-Locaties: motorneuronen, diepe hersenstructuren (striatum, nucleus basalis), parasympatisch zenuwstelsel (cholinerg systeem in hersenstam)
–>Verschillende effecten
Welke effecten heeft acetylcholine in de motorneuronen?
-Meest typisch
-Receptoren thv neuromusculaire synaps zorgen door binding met ACh voor contractie van spieren
Welke effecten heeft acetylcholine in de diepe hersenstructuren (striatum en nucleus basalis)?
-Vanuit cholinerge (nucleus basalis) in basale voorhersenen banen over hele cortex: activatiefunctie, aandacht en geheugen (exciteert cortex)
-Vanuit zelfde kernen ook naar dieper gelegen gebieden, waaronder amygdala en hippocampus
Welke effecten heeft acetylcholine op het parasympatisch zenuwstelsel (cholinerg systeem in hersenstam)?
Vanuit gebieden in hersenstam projectie naar VTA (ventral tegmental area, bodem middenhersenen) en thalamus (hoofdzakelijk) en ook activerende functie naar basale voorhersenen
Hoe werkt het cholinergic systeem van acetylcholine?
-Belangrijkste cholinerge projecties in hersenen
-Magnocellulair basale voorhersenen cholinerge systeem: medial septal nucleus (MS), vertical and horizontal limbs of diagonal band of Broca (DB), nucleus basalis magnocellularis (nBM)
–>DB projects diffusely to neocortex, basolateral amygdala and olfactory bulb; MS and vertical limb of DB project to hippocampus and entorhinal cortices
-Hersenstam cholinerge systeem: projecteren voornamelijk naar thalamus en basale voorhersenen (pedunculopontine tegmental nucleus (PPT), laterodorsal pontine tegmentum (LDT))
Hoe werkt de opbouw en afbraak van acetylcholine?
-Bouwstenen: acetyl co-enzym A, acetaat (afkomstig uit metabolisme cel) en choline (uit voeding)
-Synthese door enzym choline-acetyltransferase (ChAT)
-Transport in synaptische vesikels
-Vrijstelling en binding aan acetylcholinereceptoren: ionotroop/metabotroop
-Inactivatie door acetylcholinesterase (AChE): medicijnen kunnen hierop inwerken om afbraak te remmen (bv bij behandeling van mysthenia gravis)
–>Choline die beschikbaar komt opgenomen door presynaptische cel dmv cholinetransporter voor hergebruik
–>Acetaat naar lever voor afbraak
Welke aandoeningen zijn gebaseerd op het cholinerg systeem (acetylcholine)?
-Myasthenia gravis
-Alzheimer
Hoe hangt myasthenia gravis samen met het cholinerg systeem?
Auto-immuunaandoening waarbij AChR aangetast worden, wat leidt tot verlamming
Hoe hangt Alzheimer samen met het cholinerg systeem?
Necrose in nucleus basalis leidt tot geheugenverlies (excitatie cortex, aandacht nodig om op te slaan) wat 1 van eerste symptomen is (maar verklaart niet 100% van geheugenverlies)
Wat zijn de 2 hoofdtypes van acetylcholinereceptoren (AChR)?
-Muscarinische AChR (metabotroop): komt van muscarine (paddenstoel) die hierop inwerkt
-Nicotinische AChR (ionotroop, ligand-gemedieerd): komt van nicotine die hierop inwerkt (bv: neuromusculaire synaps)
Welke soorten biogene amines (kleinmoleculaire NTs) zijn er?
-Catecholamines: dopamine, adrenaline, noradrenaline
-Indolamines: serotonine
Hoe gebeurt de synthese van catecholamines?
-Fenylaline (uit voeding) ==> tyrosine ==> L-DOPA ==> dopamine ==> noradrenaline (door dopamine bèta-hydroxylase) ==> adrenaline (door PNMT in bijniermerg)
-Belangrijk: kunnen alle 3 als NT gebruikt worden, proces kan dus middenin gestopt worden
Hoe worden catecholamines afgebroken?
-Catechol-O-Methyltransferase (COMT) en mono-amine-oxydase (MAO)
-Sommige farmaca blokkeren deze
Op welke manier is Parkinson gerelateerd aan catecholamines?
-Dopaminerge kernen in hersenstam (substantia nigra) sterven af en maken geen dopamine meer aan
-Oplossing: toedienen DOPA (kan door bloed-hersenbarrière, dopamine niet), deep brain stimulation met elektroden
-Maar wanneer aandoening verergerd: onmogelijk te compenseren voor verlies functies
Wat zijn kenmerken van dopamine?
-Catecholamine, biogene amine, kleinmoleculaire NT
-5 receptorsubtypes (metabotroop) (D1 tem D5)
-3 dopaminesystemen
-Dopaminerge psychofarmaca
Wat doen de verschillende receptorsubtypes van dopamine?
-D1-R: stimueert adenylaatcyclase (D1 en D5)
-D2-R: inhibeert adenylaatcyclase (D2, D3 en D4)
-Door te binden op ander G-proteïne kan ene stimuleren en andere inhiberen
Welke 3 dopaminesystemen zijn er?
-Ultrakort systeem
-Intermediair systeem
-Lang systeem
Waaruit bestaat het ultrakort dopaminesysteem?
Naar retina en bulbus olfactorius
Waaruit bestaat het intermediair dopaminesysteem?
Naar hypofyse, hypothalamus en medulla oblongata
Waaruit bestaat het lang dopaminesysteem?
-Substantia nigra ==> striatum (nigrostriale baan)
-Ventraal tegmentum ==> frontale en limbische cortex (mesocorticale baan)
-Speelt grote rol in reward-system (geactiveerd wanneer kijken naar iemand die je leuk vindt)
-Rol bij verslaving: drugs verkrijgen verslavend effect door activatie lang systeem
Welke soorten dopaminerge psychofarmaca zijn erg?
-Antipsychotics (major tranquilizers): dopamine blockers
-Anxiolytics (minor tranquilizers): NA en DA antagonisme
-Antidepressives: MAO-inhibitoren (fluoxetine-Prozac), potentiate DA en NA transmissie
-Stimulants: potentiate DA en NA transmissie
-Drugs for treating Parkinson’s: DA precursors (L-DOPA), MAO-I, D2 agonist (bromocriptine)
Wat zijn kenmerken van MAO-inhibitoren als antidepressiva?
-Veel bij-effecten (bv rigiditeit) bij langdurig gebruik
-Werking: MAO geïnhibeerd, waardoor minder reuptake of breakdown, waardoor meer dopamine beschikbaar blijft
Wat is een belangrijke indolamine?
Serotonine
Wat zijn kenmerken van serotonine?
-Indolamine, biogene amine, klein-moleculaire NT
-5-hydroxytryptamine
-Belangrijkste NT in hersensysteem dat ontspringt uit verschillende kernen
-Verschillende functies
-Serotonerge systeem
In welke hersengebieden vindt men kernen waaruit serotonine ontspringt?
-9 klassieke serotonerge hersenkernen in pons en bovenkant hersenstam (raphe-kernen)
-Hersenstam: area postrema en locus coeruleus
Hoe gebeurt de synthese van serotonine?
-Synthese: aminozuur tryptofaan (via voeding) ==> door enzym tryptofaanhydroxylase omgezet in 5-hydroxytryptofaan ==> serotonine
-Afbraak: 5-HT ==> door MAO omgezet in 5-hydroxy-indolacetaat (HIAA)
Hoe gebeurt de opslag en transport van serotonine?
-Kleine vesikels in zenuwuiteinden
-Voornamelijk metabotrope receptoren als mediator van effecten
-Na vrijstelling snel terug opgenomen door serotonin transporter SERT
-Intracellulair afgebroken door MAO (monoamine-oxidase)
–>Vorming afbraakproduct 5-hydroxy-indolacetaat (5-HIAA)
Welke functies heeft serotonine?
-Door wijde verspreiding over cortex: pacemaker
-Moduleren corticale excitabiliteit, waakzaamheid, arousal
-Geheugenprocessen
-Regulatie angst, emotionele stemmingen
Hoe is serotonine betrokken bij het moduleren van corticale excitabiliteit, waakzaamheid en arousal?
-Arousal en waakzaamheid: toename vrijstelling serotonine
-Slaap: weinig serotoninevrijstelling
Hoe is serotonine betrokken bij de regulatie van angst en emotionele stemmingen?
-Betrokken bij psychopathologie: stemmingsstoornissen, pathologische agressie, schizofrenie
-Verschillende antidepressiva potentiëren 5-HT-transmissie
Wat is het serotonerge systeem?
-Bijzonder complex en nog steeds onbegrepen systeem, maakt gebruik van enorm veel receptoren
-Ondertussen 3 families, 7 types 5-HT-R beschreven (5-HT1 tem 5-HT7) met elk talloze subtypes: meeste metabotroop (enkel 5-HT3 waarschijnlijk niet)
-LSD: lysergic acid diethylamide (serotonine agonist)
Wat zijn voorbeelden van serotoninereceptors?
-5-HT1A-receptor
-5-HT2A-receptor
Wat zijn de kenmerken van de 5-HT1A-receptor?
-Inhiberend, belangrijk in diverse functies en gevoelens (slaap, thermoregulatie, agressie en angst)
-Agonist: buspirone, LSD
-Antagonist: ergotamine, yohimbine
Wat zijn de kenmerken van de 5-HT2A-receptor?
-Exciterend (exciteert CZS), belangrijk bij leerprocessen en angstregulatie
-Contractie zacht spierweefsel (vasoconstrictie <=> vasodilatie)
-Verzamelen bloedplaatjes
-Agonist: LSD
-Antagonist: mirtazipine, ketanserine, atypische antipsychotica
Wat zijn kermerken van LSD?
-Lysergic Acid Diethylamide
-Serotonine-agonist
-Hallucinogeen
-Veranderde gedachten, gevoelens en hallucinaties
-Pupildilatie, hogere bloeddruk en hogere lichaamstemperatuur
Wat zijn kenmerken van aminozuur-neurotransmitters (klein-moleculaire NTs)?
-2 meest wijdverspreide NTs in CZS
-Yin-yang werking: evenwicht, komen tussen bij quasi alle hersenprocessen
-SNR: P(signal)/P(noise)
–>SNR: signal-to-noise ratio
–>P(signal): excitatorisch
–>P(noise): inhibitorisch
Welke soorten aminozuur-neurotransmitters zijn er?
-Glutamaat
-Gamma-aminoboterzuur
Wat zijn kenmerken van glutamaat?
-Aminozuur-, klein-moleculaire NT
-Belangrijkste excitatorische NT in CZS (cerebrale cortex, subcorticaal, cerebellum, ruggenmerg, etc.)
-Soorten glutamaatreceptoren (GluR): ionotroop en metabotroop
-Belangrijke functies geheugenopslag
Welke ionotrope glutamaatreceptoren zijn er?
-AMPA-R
-NMDA-R
Wat zijn kenmerken van AMPA-R?
-Ionotroop glutamaatreceptor
-Ligandgemedieerd natriumkanaal (Na+)
-Gevoelig aan exogene stof (lichaamsvreemd) AMPA en receptor voor glutamaat
-Werking: meteen doorlaatbaar voor NA-ionen (influx) wanneer glutamaat bindt
-Snelle synaptische transmissie
Wat zijn kenmerken van NMDA-R?
-Ionotroop glutamaatreceptor
-Ligandgemedieerd calciumkanaal (Ca++)
-Gevoelig voor endogene stof NMDA en glutamaat
-Werking: influx Ca-ionen onder beperkte omstandigheden geactiveerd: lange depolarisatie na binding glutamaat
–>Magnesiumion (Mg2+) blokkeert porie kanaal
–>Na lange depolarisatie aangetrokken door negatieve buitenkant cel (binnenkant positiever) en verlaat kanaaltje: intense, lange Ca-influx
-Functies: ontwikkeling zenuwstelsel (synaptogenese, neuroplasticiteit), bij epilepsie kunnen herhaalde aanvallen nieuwe triggeren door activatie NMDA-receptor
Wat zijn kenmerken van metabotrope glutamaatreceptors (mGluR)?
-8 subtypes (1 tem 8), onderverdeeld in 3 groepen
-Gekoppeld aan verschillende second-messenger systemen
-Moduleren en reguleren glutamerge neurotransmissie (bv invloed op gevoeligheid NMDA-R)
Hoe verloopt de synthese en afbraak van glutamaat?
-Niet veel synthese nodig: kan grotendeels gerecupereerd worden
-Synthese: glutamine door glutaminase (enzym) omgezet in glutamaat
-Verpakt in vesikels ==> vGluT transporteert vesikels
-EAAT (excitatoire aminozuurtransporter) zorgt voor heropname/recuperatie glutamaat (maak kan ook gebeugen in naburige neuronen en gliacellen)
Op welke manier heeft glutamaat een belangrijke functie in geheugenopslag?
-Aangetoond
-Geheugenopslag veel in glutamerge regio’s in brein: intense activatie van netwerken tijdens opslaan
-Indien ratten NMDA-R agonisten gegeven tijdens leeproces: minder goed leren
Wat zijn kenmerken van gamma-aminoboterzuur?
-Aminozuur-, klein-moleculair NT
-Belangrijkste inhiberende NT
-Groot aantal farmaca binden aan receptoren, maar veel side-effects omdat GABA zo wijdverspreid is in brein en dit dus effect op alles heeft
-Verschillende receptoren, enkele gekend: meest geweten over GABA(a)-R
Welke receptoren voor GABA zijn er tot nu toe gekend?
-GABA(a)-R (meest gekend)
-GABA-B-R
-GABA-C-R
Wat zijn kenmerken van GABA(a)-R?
-Gamma-aminoboterzuur-receptor
-Ligandgemedieerd chloorkanaal: ligand bindt ==> influx Cl ==> hyperpolarisatie
-Inhiberend
-Agonisten: barbituraten, benzodiazepines (bekendste diazepam), alcohol (naast effect via GABA-R ook algemeen effect op brein vanwege apolariteit)
Wat is de werking van de agonisten van GABA-R?
-Slaapinducerende drugs en tegen angst: werken niet specifiek op breinregio’s voor angst, maar inhiberen volledige brein in algemeen, idem voor slaap (side-effects: verwarring, moeheid, etc.)
-Gebruikt bij epilepsie
Wat zijn voorbeelden die een illustratie geven van het yin-yang effect van glutamaat en gamma-aminoboterzuur als aminozuur-transmitters?
-Glutamerge transmissie: vGluT vult vesikels ==> fusie met celmembraan ==> heropname door EAAT
–>mGluR detecteert hoge concentraties ==> activatie astrocyten (vasodilatie voor meer zuurstof)
–>Verklaring waarom hoeveelheid zuurstof aanwezig in evenwicht is met hoeveelheid excitatie op dat moment
-Feedback mogelijk, gemoduleerd door mGluR op GABA-erg neuron
–>Postsynaptische cel geactiveerd, transmissie en GABA-erge cel geactiveerd ==> release GABA en dus inhibitie
–>Recall: mGluR reguleert en moduleert Glu-transmissie
-Belangrijke rol in signal-to-noise ratio
Wat zijn kenmerken van neuropeptide neurotransmitters?
-Familie NTs
-Neuropeptide
-Verschillende soorten neuropeptides
-Verschillende uitgebreide voorbeelden van neuropeptides
-Interageren oa met dopaminesysteem: focus op voedingsgedrag en beloning
Wat zijn neuropeptides?
-Kort proteïne, ketting van aminozuren
-Synthese gebeurt als proteïne in nucleus (mRNA - RER voor synthese peptiden - SER voor vesikelmembranen, modificatie in eindproduct door Golgi)
–>Axonaal transport in dense-cored vesikels
–>Aan axoneinde cleavage: doorknippen grote precursor/propeptide in kleinere peptide NTs die wel functioneel zijn
-Release aan actieve zones en vroeger: wijder verspreid dan kleinmoleculaire NTs
–>Functie meer dan kleinmoleculaire NTs als modulator die omliggende neuronen beïnvloedt, zowel NT als neuromodulator
-Vaak betrokken in cotransmissie (zelfde neuron laat verschillende NTs los)
Welke soorten neuropeptides zijn er?
-Opioïden: enkefalines, endorfines, opium
-Neurohypofysisch: vasopressine, oxytocine, etc.
-Tachykinines: substantie P, kassinin, substantie K, etc.
-Secretins: secretin, glucagon, growth hormone releasing factor, etc.
-Insulins: insuline, insuline-like growth factor
-Somatostatins: pancreatisch polypeptide
-Gastrins: gastrin cholecystokinin
Welke rol kunnen opioïden hebben?
Pijnsignalering, modulatie pijnsignaal
Welke rol kan oxytocine hebben?
-Leidt tot contractie uterus bij bevallen
-Hechting aan kind na geboorte
-Veralgemeend naar knuffels, huisdieren, vrienden
-Als farmaca te gebruiken
Wat zijn uitgebreidere voorbeelden van neuropeptide NTs?
-Neuropeptide Y (NPY)
-Substantie P
Wat zijn kenmerken van neuropeptide Y (NPY)?
-Massaal veel NPY-neuronen in basale ganglia: rol in motorfuncties
-Geassocieerd en cotransmissie met dopamine
-Receptor Y1R: cerebrale cortex, amygdala, hippocampus, hypothalamus
–>Hypothalamus: rol in eetgedrag, honger en rol in eetstoornissen
–>Rol in leren en geheugen (in hippocampus)
Wat zijn kenmerken van substantie P?
-Eerstelijnsdefensie, zorgt voor initiëren pijnsysteem
-Pijnijke stimulus leidt tot weefselschade ==> vrije zenuwuiteinden registreren dit ==> release substantie P
-Triggert immuuncellen voor tegengaan infectie en vasodilatatie
-Bindt aan neurokinine-1-R
Hoe interageren neuropeptiden met het dopaminesysteem?
-Focus op voedingsgedrag en beloning
-Starten met eten ==> activatie reward system brein (vooral zoetigheid), geeft leuk gevoel
-Opgewekt hongergevoel omvat meerdere systemen en dus veel neuropeptiden in betrokken
-Dopamine en neuropeptiden in interactie
-Veel bedrijven: manieren om ervoor te zorgen dat we niet dik worden
–>Inwerken op leptinesysteem: hoe kan leptinesysteem opslag vet tegengaan zodra meer gegeten dan nodig
–>Onderzoek reward system: wanneer begrepen misschien ook iets aan doen
–>Amfetamines hebben effect: gewichtsverlies
Wat zijn kenmerken van lipiderge neurotransmitters?
-Familie NTs
-Retroactief
-2 types cannabinoïden
-NTs binden aan receptoren in brein (wijdverspreid), waarvan CB1 receptoren best gekend
-Werking: NT losgelaten ==> productie endocannabinoïden en presynaptisch losgelaten ==> inhibitie verdere release NT
-Verspreiding CB1 receptoren: wijdverspreid
-Recent populair (en “gezond”) in sociale media literatuur
Welke 2 types cannabinoïden zijn er?
-Endogeen: door lichaam zelf gemaakt
-Plant-derived (bv gekende cannabisplant): eten/roken werkt op cannabinoïde systemen
Wat zijn kenmerken van CB1-receptoren?
-Best gekende lipiderge NT receptor
-Wijdverspreid
-Zeer algemene functie in modulatie neurotransmissie
-Werking: NT losgelaten ==> receptor ==> effect: modulatie verschillende andere NTs
-Geen specifiek effect: heel algemeen, brein verdovend/dampening down, relaxatie, pijnstilling
–>Verschillende toepassingsgebieden: pijngewaarwording, eetlust, synaptische plasticiteit, etc.
Welke verdere uitleg kun je geven over de werking van lipiderge NTs?
-NT losgelaten ==> productie endocannabinoïden en presynaptisch losgelaten ==> inhibitie verdere release NT
-Lipofiele endocannabinoïden gesynthetiseerd uit fosfolipiden in postsynaptisch celmembraan
-Toepassing: hersenwerking hennep (cannabis) gevolg van binding aan CB1-receptoren
Hoe worden lipofiele endocannabinoïden gesynthetiseerd uit fosolipiden in het postsynaptisch celmembraan?
-NT bindt aan postsynaptisch celmembraan
-Diffunderen in synaptische spleet
-Binden aan receptoren (CB1 en CB2) op presynaptisch membraan: vaak volgt calciumionen-release in cel waardoor productie precursoren start (metabolieten van lipiden in cel) ===> endocannabinoïden losgelaten in spleet
-Opname thv CB1- of CB2-receptor thv presynaptisch membraan: retroactive action
-Triggert calciumefflux waardoor minder NTs vrijgesteld
–>Modulatie vrijstelling inhiberende en exciterende NTs
-Na vrijstelling opgenomen en geïnactiveerd door astrocyten
Hoe is de verspreiding van CB1 receptoren?
Cerebral cortex, caudate nucleus, putamen, globus pallidus, amygdala, hypothalamus, hippocampus, substantia nigra, cerebellum
Wat is waar van de recente populariteit van cannabis in sociale media literatuur?
-Minder schadelijk dan alcohol
-Nog steeds schadelijk: breindysfuncties bij sommigen die stoppen met gebruik, steeds meer evidentie voor onomkeerbare hersenschade
Wat zijn kenmerken van gasvormige neurotransmitters?
-Familie NTs
-Retroactief
-NO (Nitric Oxide) bestgekende
-Specifieke pathway
-Belangrijke rol in opbouw van netwerken (geheugen), leren en neuroplasticiteit
Wat zijn kenmerken van NO (Nitric Oxide)?
-Bestgekende gasvormige NT
-Gelijkaardige werking als cannabinoïden
-Geproduceerd in cel, diffusie meteen erna (smal, vluchtig gas)
-Gebruikt in bloedvaten, hart, etc. (contractie, bloeddruk, etc.)
-Ook in brein: retrograad, neuromodulatie, NMDA-receptor betrokken
Wat is de pathway van gasvormige neurotransmitters?
Klassieke NT bindt aan NMDA-receptor (depolarisatie lang en stevig, waardoor Mg-ion kanaal verlaat) ==> calciuminflux (dus calciumafhankelijk proces) ==> calmoduline draagt signaal van calciuminflux ==> NO synthase X arginine ==> NO en citrulline ==> NO terug naar presynaptisch neuron en moduleert vrijstelling inhiberende/exciterende NTs
