Hoofdstuk 6: Neurotransmitters and their receptors
Categories of neurotransmitters
Neurotransmitters kunnen worden onderverdeeld in 2 groepen
- Neuropeptides / peptide neurotransmitters: zijn erg groot en opgebouwd uit 3-36
aminozuren.
o Worden afgegeven via large dense core vesicles: dit zijn grote vesicles waar
meerder verschillende type neurotransmitters in kunnen zitten. Worden niet
door 1 actiepotentiaal afgegeven maar vaak door een burst van
actiepotentialen.
- Small-molecule neurotransmitters: dit zijn kleine neurotransmitters zoals
glutamaat, GABA, acetylcholine, serotonine en histamine. In deze groep valt nog
een aparte categorie
o Biogenic amines: hebben dezelfde chemische eigenschappen en
postsynaptische werking. Dit zijn dopamine, norepinephrine, epinephrine
serotonine en histamine
o Worden afgegeven via small clear core vesicles: neuronen kunnen maar 1
type neurotransmitter afgeven met een small clear core vesicle. Wordt
afgegeven bij 1 actiepotentiaal.
TABLE 6.1 is een samenvatting van het hoofdstuk
Neurotransmitter wordt afgegeven in de synaptische spleet door Ca2+ influx en de binding
van synaptoagmine met SNARE complex. Na het effect van neurotransmitter op post-
synaptische receptoren wordt de neurotransmitter opgeruimd door gliacellen, transporters en
enzymen.
Vesiculair neurtransmitter transporters werken allemaal via hetzelfde principe. Een vesicle
bevat eenm ATPase, deze gebruikt ATP om H+ de vesicle in te pompen. Deze H+ gradient
wordt gebruikt door de vesiculaire neurotransmitter transporter om de neurotransmitter de
vesicle in te pompen.
Acetylcholine
Acetylcholine is de eerste stof die geïdentificeerd was als
neurotransmitter in de neuromusculaire eindplaat. Acetylcholine is
ook actief in verschillende synapsen in de ganglia van het visceral
motor sysrem en verschillende plekken in het CNS
Acetylcholine wordt gemaakt vanuit acetyl CoA en choline in de
nerve terminals door choline acetyltransferase (ChAT). Choline
kan je lichaam zelf niet maken, het is een essentiële vitamine.
Choline bevindt zich in hoge concentratie in het plasma en wordt
door cholinergic neuronen opgenomen door Na+-dependent choline
co-transporter (ChT). Na synthese van acetylcholine in het
cytoplasma worden ongeveer 10000 moleculen in een cholinergic
vesicle gedaan door vesicular Ach transporter (VAChT). De
energie die nodig is om ACh te concentreren in een vesicle komt uit
de lage pH in de vesicle, H+ wordt vervangen door ACh.
, Acetylcholine wordt na gebruik afgebroken in de synaps door acetylcholinesterase (AChE).
Dit enzym bevindt zich in de synaptic cleft en het heeft een hoge katalytische activiteit
waardoor het ACh snel omzet naar acetate en choline. Choline wordt hierna gerecycled en
terug getransporteerd naar de nerve terminal via de ChT.
Drugs en acetylcholine
- Acetylcholine is verantwoordelijk voor het branderige gevoel bij een steek door een
bij of een wesp. De angel van een hoornaar bevat een relatief hogere concentratie
acetylcholine, waardoor de steek heel erg pijnlijk is. Acetylcholine draagt direct de
zenuwprikkels over.
- Een zenuwgas Sarin is een organophosphates en remt AChE waardoor ACh ophoopt
in de synaps. De ophoping van ACh depolariseert de postsynaptische spier cel,
hierdoor krijg je eerst spierspanning maar uiteindelijk spierverslapping omdat er geen
nieuw signaal doorgegeven kan worden omdat de synapsspleet verzadigd is.
Werking ACh
Acetylcholine is vooral betrokking in de overdraging van een signaal van zenuwcellen naar
spiercellen, echter regelt ACh ook het parasympatische zenuwstelsel.
- Maag en darm samentrekking (peristaltiek)
- Uitscheiding sappen door spijsverteringsklieren
- Aanmaak slijm in de bronchi
- Vernauwing pupil
- Verwijding bloedvaten
Een teveel van ACh resulteert in hoofdpijn, overgeven, diarree, duizeligheid,
ademhalingsproblemen en hartstilstand.
Receptoren
Er zijn twee klassen van acetylcholine receptoren (AChR)
- Nicotinerge acetylcholine receptoren (nAChR): ionotropische receptoren, de
ionkanalen, deze reageren heel snel.
o Bestaan uit 5 subunits (pentameer). Er bestaan 17 verschillende
genen voor de subunits en hierdoor kunnen er veel verschillende
combinaties bestaan van nAChR. Elke subunit bestaat uit 4
transmembraan units.
o De twee alpha subunits binden aan ACh
o Binding van ACh aan de alpha subunits zorgt voor een conformatie
verandering in de structuur waardoor de kanaalpoort opent en
ionen door de pore kunnen diffunderen.
o nAChR is niet heel specifiek, het is permeabel voor zowel Na+ en
K+ (en soms Ca2+)
- Muscarinerge acetylcholine receptoren (mAChR): metabotropische receptoren,
activeert G-eiwit, deze reageren minder snel.
Categories of neurotransmitters
Neurotransmitters kunnen worden onderverdeeld in 2 groepen
- Neuropeptides / peptide neurotransmitters: zijn erg groot en opgebouwd uit 3-36
aminozuren.
o Worden afgegeven via large dense core vesicles: dit zijn grote vesicles waar
meerder verschillende type neurotransmitters in kunnen zitten. Worden niet
door 1 actiepotentiaal afgegeven maar vaak door een burst van
actiepotentialen.
- Small-molecule neurotransmitters: dit zijn kleine neurotransmitters zoals
glutamaat, GABA, acetylcholine, serotonine en histamine. In deze groep valt nog
een aparte categorie
o Biogenic amines: hebben dezelfde chemische eigenschappen en
postsynaptische werking. Dit zijn dopamine, norepinephrine, epinephrine
serotonine en histamine
o Worden afgegeven via small clear core vesicles: neuronen kunnen maar 1
type neurotransmitter afgeven met een small clear core vesicle. Wordt
afgegeven bij 1 actiepotentiaal.
TABLE 6.1 is een samenvatting van het hoofdstuk
Neurotransmitter wordt afgegeven in de synaptische spleet door Ca2+ influx en de binding
van synaptoagmine met SNARE complex. Na het effect van neurotransmitter op post-
synaptische receptoren wordt de neurotransmitter opgeruimd door gliacellen, transporters en
enzymen.
Vesiculair neurtransmitter transporters werken allemaal via hetzelfde principe. Een vesicle
bevat eenm ATPase, deze gebruikt ATP om H+ de vesicle in te pompen. Deze H+ gradient
wordt gebruikt door de vesiculaire neurotransmitter transporter om de neurotransmitter de
vesicle in te pompen.
Acetylcholine
Acetylcholine is de eerste stof die geïdentificeerd was als
neurotransmitter in de neuromusculaire eindplaat. Acetylcholine is
ook actief in verschillende synapsen in de ganglia van het visceral
motor sysrem en verschillende plekken in het CNS
Acetylcholine wordt gemaakt vanuit acetyl CoA en choline in de
nerve terminals door choline acetyltransferase (ChAT). Choline
kan je lichaam zelf niet maken, het is een essentiële vitamine.
Choline bevindt zich in hoge concentratie in het plasma en wordt
door cholinergic neuronen opgenomen door Na+-dependent choline
co-transporter (ChT). Na synthese van acetylcholine in het
cytoplasma worden ongeveer 10000 moleculen in een cholinergic
vesicle gedaan door vesicular Ach transporter (VAChT). De
energie die nodig is om ACh te concentreren in een vesicle komt uit
de lage pH in de vesicle, H+ wordt vervangen door ACh.
, Acetylcholine wordt na gebruik afgebroken in de synaps door acetylcholinesterase (AChE).
Dit enzym bevindt zich in de synaptic cleft en het heeft een hoge katalytische activiteit
waardoor het ACh snel omzet naar acetate en choline. Choline wordt hierna gerecycled en
terug getransporteerd naar de nerve terminal via de ChT.
Drugs en acetylcholine
- Acetylcholine is verantwoordelijk voor het branderige gevoel bij een steek door een
bij of een wesp. De angel van een hoornaar bevat een relatief hogere concentratie
acetylcholine, waardoor de steek heel erg pijnlijk is. Acetylcholine draagt direct de
zenuwprikkels over.
- Een zenuwgas Sarin is een organophosphates en remt AChE waardoor ACh ophoopt
in de synaps. De ophoping van ACh depolariseert de postsynaptische spier cel,
hierdoor krijg je eerst spierspanning maar uiteindelijk spierverslapping omdat er geen
nieuw signaal doorgegeven kan worden omdat de synapsspleet verzadigd is.
Werking ACh
Acetylcholine is vooral betrokking in de overdraging van een signaal van zenuwcellen naar
spiercellen, echter regelt ACh ook het parasympatische zenuwstelsel.
- Maag en darm samentrekking (peristaltiek)
- Uitscheiding sappen door spijsverteringsklieren
- Aanmaak slijm in de bronchi
- Vernauwing pupil
- Verwijding bloedvaten
Een teveel van ACh resulteert in hoofdpijn, overgeven, diarree, duizeligheid,
ademhalingsproblemen en hartstilstand.
Receptoren
Er zijn twee klassen van acetylcholine receptoren (AChR)
- Nicotinerge acetylcholine receptoren (nAChR): ionotropische receptoren, de
ionkanalen, deze reageren heel snel.
o Bestaan uit 5 subunits (pentameer). Er bestaan 17 verschillende
genen voor de subunits en hierdoor kunnen er veel verschillende
combinaties bestaan van nAChR. Elke subunit bestaat uit 4
transmembraan units.
o De twee alpha subunits binden aan ACh
o Binding van ACh aan de alpha subunits zorgt voor een conformatie
verandering in de structuur waardoor de kanaalpoort opent en
ionen door de pore kunnen diffunderen.
o nAChR is niet heel specifiek, het is permeabel voor zowel Na+ en
K+ (en soms Ca2+)
- Muscarinerge acetylcholine receptoren (mAChR): metabotropische receptoren,
activeert G-eiwit, deze reageren minder snel.
