Схема 15. Химическая структура моноаминов

Синтез и метаболизм нейротрансмиттеров включает следующие этапы: 1) поглощение нейроном специфических аминокислот – предшественников нейротрансмиттеров (триптофан, тирозин, холин, гистидин, глютамин); 2) синтез моноаминов с участием специфических ферментов; 3) хранение синтезированного моноамина в специфических гранулах, где он защищен от разрушения; 4) высвобождение моноамина из гранул в ответ на различные стимулы, которые вызывают деполяризацию нервной мембраны; 5) транспорт моноаминов к тканям-мишеням (портальная система гипофиза или межклеточная жидкость); 6) связывание высвобожденных нейротрансмиттеров рецепторами постсинаптического нейрона или рецептором пептидергического нейрона, секретирующего один из гипоталамических гормонов; 7) метаболизм свободного (не связавшегося с рецептором) нейротрансмиттера или обратное его поглощение и транспорт в гранулы, где он хранится.

Нейротрансмиттеры в тканях мозга присутствуют в концентрациях от нанограммов до микрограммов на 1 г. Ацетилхолин как нейротрансмиттер выявляется в 5-10% синапсов ЦНС. В 25-35% синапсов выявляются нейротрансмиттеры, производные глютамина (g-аминомасляная кислота, аспартат, глютамат). Катехоламины, серотонин и гистамин выявляются в 1-2% синапсов. Нейропептиды синтезируются также в рибосомальном аппарате клетки в виде прогормона. Нейропептид, или нейротрансмиттер, как указано выше, накапливается в нервном окончании и по мере его высвобождения, восстановление запаса в нервном синапсе осуществляется процессом обратного его поглощения и поступлением вновь синтезируемого нейропептида. Высвобождение их из нервного окончания происходит, как правило, пульсирующим, а не тоническим способом.

Дофаминергические нейроны локализуются от аркуатного и перивентрикулярного ядер до срединного возвышения гипоталамуса. Эта группа нейронов называется дофаминергической туберогипофизарной системой. Другая дофаминергическая система, которая включает область черного вещества (substantia nigra) и другие структуры переднего мозга, участвует в осуществлении экстрапирамидного контроля. Развитие болезни Паркинсона связывают с ее поражением. Третья дофаминергическая система локализуется в пограничных областях гипоталамуса. Две последние дофаминергические системы независимы от первой. Дофамин оказывает непосредственное влияние на клетки аденогипофиза, выделяясь в портальную систему гипофиза, или изменяет его функцию через секрецию гипофизотропных гормонов, или осуществляет свое влияние сразу на обоих уровнях (гипофиз и гипоталамус).

Норадренергические нейроны располагаются главным образом в области дна 4-го желудочка (locus coruleus), откуда норадренергические волокна или поднимаются в гипоталамус, средний и передний мозг, или опускаются в спинной мозг. В гипоталамической области норадренергические волокна контактируют с клетками туберогипофизарной системы или нейрогипофизарными нейронами и структурами срединного возвышения.

Серотонинергические нейроны локализуются в продолговатом мозге в ядрах срединного шва, а также гипоталамуса (в области срединного возвышения).

Показано, что катехоламины (дофамин, адреналин и норадреналин), индоламины (серотонин, гистамин) представлены в стволе мозга и в нисходящих вентральных и дорзальных путях, иннервирующих лимбические и гипоталамические структуры, включая внутренние и наружные слои срединного возвышения. Нейроны, содержащие ацетилхолин, выявляются в супраоптическом ядре и латеральной преоптической области, а холинергические – в тубероинфундибулярной области. Что касается нейронов, продуцирующих g-аминомасляную кислоту, то они локализуются в медиабазальной, медиальной и задней области гипоталамуса. Аксоны всех нейронов могут взаимодействовать между собой и, оканчиваясь нервными терминалами на капиллярах портальной системы в области срединного возвышения, позволяют нейротрансмиттерам высвобождаться в кровь и достигать клеток передней доли гипофиза, участвуя в регуляции аденогипофизарных гормонов.