Опиатные пептиды

Семейство опиатных пептидов насчитывает свыше десятка ве­ществ, молекулы которых включают от 5 до 31 аминокислот. У этих веществ есть общие биохимические особенности, хотя пути их син­теза могут отличаться. Например, син гез бета-эндорфина связан с образованием адренокортикотропного гормона (АКТГ) из общей крупной молекулы белка-предшест венника - проопиомеланокорти-на, тогда как энкефалины образуются из другого предшественника, а дайнорфин - из третьего.

Поиск опиатных пептидов начался после обнаружения в мозгу опи­атных рецепторов, связывающих алкалоиды опиума (морфин, героин и т.п.). Поскольку трудно представить появление таких рецепторов для связывания лишь посторонних веществ, их начали искать внутри орга­низма. В 1975 году в журнале «Nature» появилось сообщение об откры­тии двух малых пептидов, которые состояли из пяти аминокислот, свя­зывались с опиатными рецепторами и действовали сильнее, чем мор­фин. Авторы этого сообщения (Hughes J.. Smith T.W.. Kosterlitz H.W. и др.) назвали обнаруженные вещест ва энкефалинами (т.е. в голове). Че­рез короткое время из гипоталамо-гипофизарного экстракта выделили еще три пептида, которые назвали эндорфинами, т.е. эндогенными мор­финами, затем был обнаружен дайнорфин и т.д.

Все опиатные пептиды иногда называют эндорфинами. Они свя­зываются с опиатными рецепторами лучше, чем морфин, и действу­ют в 20-700 раз сильнее его. Описано пять функциональных типов опиатных рецепторов, вместе с самими пептидами они образуют весь­ма сложную систему. Присоединение пептида к рецептору приводит к образованию вюричных посредников, относящихся к системе цАМФ.

Самое высокое содержание опиоидных пептидов обнаружено в гипофизе, однако синтезируются они преимущественно в гипотала­мусе. Значительное количество бета-эндорфина встречается в лим-бической системе мозга, обнаруживается он и в крови. Концентра­ция энкефалинов особенно высока в задних рогах спинного мозга, где происходит передача сигналов от болевых окончаний: там энке-фалины уменьшают выделение вещества Р - медиатора передачи информации о боли.

У экспериментальных живо гных можно вызвать обезболивание путём микроинъекции бета-эндорфина в желудочек мозга. Другой способ обезболивания состоит в электростимуляции нейронов, рас­положенных вокруг желудочка: при этом повышается концентрация ждорфинов и энкефалинов в такворе. К такому же результату, т.е. к обезболиванию, приводило и введение (3-эндорфинов, и стимуляция перивентрикулярной (околожелудочковой) области у онкологических больных. Интересно, что уровень опиатных пептидов повышается в ликворе и при обезболивании с помощью акупунктуры, и при эффек­те плацебо (когда больной принимает лекарство, не зная, что в нём не г активного действующего начала).

Помимо аналгезирующего, т.е. обезболивающего действия опио-идные пептиды влияют на образование долговременной памяти, про­цесс научения, регулируют аппетит, половые функции и сексуальное поведение, они являются важным звеном стресс-реакции и процесса адаптации, они обеспечивают связь между нервной, эндокринной и иммунной системами (опиатные рецепторы обнаружены у лимфоци-1 ов и моноцитов крови).

Резюме

В центральной нервной системе для передачи информации меж-iy клетками используются как низкомолекулярные, так и пептидные нейротрансмиттеры. Разные популяции нейронов используют различ­ные медиаторы, этот выбор определён генетически и обеспечен оп­ределённым набором ферментов, необходимых ая синтеза. Для од­ного и того же медиатора у разных клеток есть ра шичные типы пост-синаптических рецепторов, с ионотропным или метаботропным управлением. Метаботропное управление осуществляется при уча­стии преобразующих белков и различных систем в i оричных посред­ников. Некоторые нейроны выделяют одновременно с низкомолеку­лярным ещё и пептидный медиатор. Отличающиеся выделяемым медиатором нейроны в определённом порядке сосредоточены в раз­ных структурах мозга.

Вопросы для самоконтроля

81. Что из перечисленного ниже не яв 1яется критерием для отнесения вещества к нейромедиаторам'

А. Синтезируется в нейроне; Б. Накапливается в иресинапти-ческом окончании; В. Оказывает специфическое действие на эффектор; Г. Выделяется в кровь; Д. При искусственном введении наблюдается эффект, анало1 ичный тому, что бывает при естественном выделении.

82. Что позволяет считать вещество агонис то \ i нейро медиа-тори?

А. Препятствует освобождению медиа i opa из пресинап гиче-ского окончания; Б. Действует подобно медиатору; В. Дейст­вует иначе, чем медиатор; Г. Блокируе i пес геиналтические рецепторы: Д. Не связывается с постеннап i ическими рецепто­рами.

83. Что из перечисленного ниже харакпирно д ip пептидных нейротранс миттеров?

А. Образуются при ферментативном окислении аминокислот; Б. Образуются в результате декарбоксилиро.вания аминокис­лот; В. Могут синтезироваться в пресинаптическом окончании. Г. Доставляются в пресинаптическое окончание медленным аксоплазматическим транспортом; Д. Обра;\ ю гея в кле точном теле нейрона.

84. Что вызывает ток ионов кальция в пресинаптическое окон­чание во время передачи информации через синапс'^?

А. Потенциал действия; Б. Потенциал покоя; В. Экзощттоз; Г. Связь синаптических пузырьков с цитоскелетом; Д. Возникновение постсинаптического потенциала.

85. Что преобразует возбуждение пресинаптыческого окон­чания в неэлектрическую активность (выделение нейромедиа-тори)?

А. Экзонитоз: Б. Входящий ток ионов кальция: В. Вход ионов натрия при возбуждении окончания; Г. Выход ионов калия во время реполяризации; Д. Повышение активности ферментов, необходимых для синтеза медиатора.

86. Чем обусловлена посттетаническая потенциация?

А. Суммацией квантов медиатора; Б. Повышением скорости диффузии медиатора; В. Повышением концентрации ионов кальция в пресинаптическом окончании; Г. Повышением ак­тивности ферментов для синтеза медиатора; Д. Высокой плот­ностью каналов для кальция в области активных зон.

87. Какое из перечисленных ниже событий приводит к акти­вации G-белков?

A. Превращение ГДФ в ГТФ; Б. Превращение АТФ в цАМФ:

B. Активация аденилатциклазы; Г. Активация протеинкиназы; Д. Образование постсинаптического потенциала.

88. Какое из указанных событий должно произойти раньше других приметаботропном управлении?

А. Образование цАМФ; Б. Активация протеинкиназы; В. Ак­тивация аденилат циклазы; Г. Активация G-белка; Д. Откры­тие ионного канала.

89. Какую функцию выполняют ауторецепторы пресинапти-ческой мембраны?

А. Осуществление обратного транспорта нейротрансмиттеров; Б. Регуляция количества медиатора в синаптической щели; В. Вклю­чение механизмов расщепления медиатора; Г. Ионотропное управ­ление каналами пресинаптической мембраны; Д. Связывание медиатора, выделяющегося из постсинаптического нейрона.

90. Какой из указанных механизмов не используется для удале­ния медиаторов из синоптической щели?

А. Ферментативное расщепление; Б. Захват молекул медиато­ра клетками глии: В. Захват молекул медиатора постсинапти-ческим нейроном; Г. Транспорт молекул медиатора в оконча­ние пресинаптического нейрона; Д. Диффузия.

91. При прогрессирующем слабоумии (болезни Альцгеймера) нарушен синтез одного из нейромедиаторов. Это:

А. Ацетилхолин; Б. Глутамат; В. Дофамин; Г. Норадреналин; Д.ГАМК.

92. Какой медиатор выделяют нейроны голубого пятна?

А. Дофамин; Б. Глицин; В. Глутамат; Г. Норадреналин; Д. Ад­реналин.

93. Какой медиатор с интезируется в нейронах чёрной субстан­ции среднего мозга''

А. Дофамин; Б. Норадреналин; В. Ацетилхолин; Г. Ь-Эндор-фин; Д. Глутамат.

94. В какой из перечисленных ниже структур мозга обнару­жена самая высокая концентрация дофамина?

А. Ретикулярная формация; Б. Затылочная кора; В. Лобная кора; Г. Мозжечок; Д. Таламус.

95. Какой медиатор выделяют нейроны ядер шва?

А Дофамин; Б. Норадреналин; В. Серотонин; Г. Гистамин; Д. Глицин.

96. Какой медиатор действует на НМДА-рецепторы?

А. Ацетилхолин; Б. Глутамат; В. Глицин; Г. Энкефалин; Д. Ад­реналин.

97. Для ускорения восстановительных процессов и улучшения памяти после повреждений мозга используют производные одного из нейротрансмиттеров. Укажите его.

А. ГАМК; Б. Глицин; В. Ацетилхолин; Г. Глутамат; Д. Дофамин.

98. Какое из перечисленных шоке веществ не является пеп­тидным нейротранс миттером?

А. Эндорфин; Б. Глицин; В. Вещество Р; Г. Соматостатин; Д. Эн­кефалин.

99 Какой медиатор синтезир\епкя некоторыми нейронами го ювного мозга и оказывает вчияние на передач] иифор мации о бо 1ввы\ стичушх в спито м мозгу ^?

А. Эндорфин, Б. Энкефдлин, В. Вещество Р Г. Оксптоцин, Д. Вазопрессин.

100 В какой об части мозга в качестве медиаторов особенно часто испочьзуются пептидные нейротрансмиттеры⁹

А. Мозжечок, Б. Ретикуяярная формация, В. Гипоталамус и гипофиз, Г. Лобная кора, Д. Подкорковые ядра