Нейрофармакология — это раздел фармакологии, изучающий воздействие лекарственного вещества на периферическую и центральную нервную систему. Точка приложения этих веществ представлена нервными клетками, межклеточными контактами (синапсами), а также особыми участками клеток, которые взаимодействуют с лекарственными веществами (рецепторами).
Основы нейрофармакологии
Для лучшего понимания взаимодействия между лекарственными веществами и нервной системой, необходимо знание о некоторых биохимических основах деятельности мозга.
Нервные клетки взаимодействуют между собой с помощью синапсов (межклеточных контактов). Синапсы могут быть электрическими (прямой переход нервного импульса с одной клетки на другую) и медиаторными (импульс передается с помощью выделения медиатора). Выработка нейромедиаторов происходит в нейронах. Они накапливаются в них, выделяясь при осуществлении нервного импульса. Далее происходит выделение медиатора в синаптическую щель и связывание сего рецептором, который расположен на пре- или постсинаптической мембранах. В соответствии с типом медиатора принято рассматривать несколько нейромедиаторных систем.
Системы мозга в нейрофармакологии
Одна из важнейших биохимических систем мозга представлена холинергической системой. В ней медиатор представляет собой ацетилхолин, который призван обеспечивать передачу импульса с нерва на мышцу в рамках так называемого мионеврального синапса. Если его будет не достаточно в этом месте, то проявляется заболевание, называемое миастения.
Ацетилхолин представляет собой медиатор центральных отделов симпатической и парасимпатической нервной системы, а также в периферического отдела парасимпатической нервной системы. Если в мозге мало ацетилхолина, это может вызвать развитие слабоумия или деменции. Так, недостаток этого вещества выражен при болезни Альцгеймера.
Рецепторы холинергической системы помимо ацетилхолина, могут связываться с другими веществами (например, никотином или мускариноя). В соответствии с этим рецепторы могут быть мускриновыми и никотиновыми. Выделяют 3 типа мускриновых рецепторов (центральная нервная система, сердце, гладкие мышцы) и несколько видов никотиновых рецепторов (нервная система, мышцы, легкие, железы внутренней секреции).
Следующая группа систем медиаторов называется катехоламиновой системой, включающей несколько подсистем:
- дофаминовая,
- адреналиновая,
- норадреналиновая.
Дофаминовая система играет огромную роль в работе мозга, обеспечивая работу памяти и настроение, точное и плавное выполнение движений, эмоциональный фон. Сегодня ученым известно семь типов рецепторов этой группы, которые расположены в соответствующих мозговых отделах.
Если в организме недостаток дофамина, то происходит развитие паркинсонизма или дрожательного паралича. При подобных заболеваниях необходимо увеличение содержания дофамина в мозге, для чего применяется набор лекарственных препаратов разных групп. Если содержание дофамина в мозге растет при возбуждении рецепторов, то проявляется шизофрения.
Адренергическая система считается одной из самых сложных и больших в человеческом организме. Эти рецепторы располагаются во многих тканях и органах и классифицируются на альфа- и бета-рецепторы. Они располагаются в кишечнике, матке, кровеносных сосудах и в зрачках.
Если происходит раздражение альфа-рецепторов, то сужаются сосуды, расширяются зрачки, сокращается матка, замедляется перистальтика кишечника. Если раздражаются бета-рецепторы, то расширяются кровеносные сосуды, расслабляется матка, усилена работа сердечной мышцы, расширяются бронхи.
Есть большое количество лекарств, которые могут влиять на адренорецепторы. При соответствующих заболеваниях сердечно-сосудистой системы проводится дифференцированное назначение лекарственных средств. Бета-блокаторы — представители данной группы, которые способны снижать артериальное давление.
Одна из важных нейромедиаторных систем мозга представлена серотониновой системой. Серотонин и его рецепторы находятся в желудочно-кишечном тракте, в кровяных клетках, в легких, почках, коже и головном мозге. Серотонин способен оказывать разнообразное действие на организм.
Пониженное содержание серотонина ведет к снижению полового влечения, возникновению депрессии, нарушению сна, росту вероятности возникновения эпилепсии и шизофрении. При увеличенном его содержании, напротив, усиливается половое влечение, нормализуется сон и настроение. Интересен тот факт, что у алкоголиков уровень серотонина повышается.
Пептиды и медиаторы в нейрофармакологии
Пептиды (белковые субстанции) выступают в организме в качестве медиаторов. Опиоидные пептиды или эндорфины часто называют веществами удовольствия, поскольку их выделение происходит после отдыха, приема пищи, в процессе оргазма и полового акта.
К другой группе пептидов относятся гипоталамические факторы, с помощью которых регулируется обмен в эндокринной системе. Еще одна группа пептидов представлена пептидами чувствительных клеток. Примером их может быть субстанция Р, обеспечивающая проведение и ощущение болевых импульсов.
Особая нейрохимическая система образована медиаторными аминокислотами, включая ГАМК (гамма-аминомасляную кислоту, глицин, глутаминовую кислоту, аспарагиновую кислоту и др.).
ГАМК — это основной тормозной медиатор ЦНС, количество ее рецепторов в пределах мозга достаточно велико, при этом их раздражение ведет к проявлению успокаивающего (седативного), противосудорожного эффекта и мышечному расслаблению.
В состав возбуждающих аминокислот входит глютаминовая и аспарагиновая кислота. Первая из них является предшественником ГАМК. Избыток глютаминовой кислоты можно наблюдать при эпилепсии. В этом случае необходимо ускорение ее превращения в ГАМК, на что способны некоторые противосудорожные препараты.
Аспарагиновая кислота — это возбуждающий медиатор, содержащийся в отделах нервной системы, участвующих в процессах обучения и запоминания.
