Proseminar – Chemie der Psyche

Proseminar – Chemie der Psyche
Synaptische Übertragung
und Neurotransmitter
Referent: Daniel Richter
1
Überblick
● Synapsen:
- Typen / Arten
- Struktur / Aufbau
- Grundprinzipien / Prozesse
● Neurotransmitter:
- Klassen
- Wirkungsweisen
- Rezeptoren
2
Typen von Synapsen
3
Typen von Synapsen
- axodendritisch
- axosomatisch
- dendrodendritsch > Übertragung in
beide Richtungen möglich!
- axoaxonal
4
präsynaptische Modulation
axoaxonale Synapsen
vermitteln:
- präsyn. Hemmung
- präsyn. Bahnung
5
Typen von Synapsen
Unterscheidung in
- direkte und
- indirekte Synapsen
6
Aufbau der Synapsen
7
Aufbau der Synapsen
8
Grundprinzipien
-
Synthese, Verpackung und Transport
Exocytose
Endocytose
Wiederaufnahme (Reuptake)
enzymatischer Abbau
Recycling
9
Grundprinzipien - Koexistenz
Neuronen enthalten jeweils einen…
● kleinen niedermolekularen NT
(Aminosäuren, Monoamine, lösliche
Gase, Acetylcholin)
● größeren hochmolekularen NT
(Neuropeptide)
10
Synthese, Verpackung und Transport
● kleine niedermolekulare NT:
- Synthese im Cytoplasma der
Endknöpfchen
- Verpackung vom Golgi-Apparat in
synaptische Vesikel
- Speicherung in Nähe präsynaptischer
Membran
11
Synthese, Verpackung und Transport
● größere hochmolekulare NT:
- Synthese an Ribosomen im Soma
- Verpackung im Soma
- Transport über Mikrotubuli zu
Endknöpfchen
12
Exocytose
13
Mechanismen der NT-Deaktivierung
14
Klassen von Neurotransmittern
● 4 Klassen niedermolekularer NT:
- Aminosäuren
- Monoamine
- lösliche Gase
- Acetylcholin
● 1 Klasse hochmolekularer NT:
- Neuropeptide
15
Aminosäuren
aminerge NT:
- Glutamat > weitest verbreiteter
exzitatorischer NT im ZNS
- Aspartat
- Glycin
- Gamma-Amino-Buttersäure (GABA) >
weitest verbreiteter inhibitorischer NT
im ZNS
16
Monoamine
Synthese aus einer einzigen Aminosäure
17
Catecholamine
Stufen der Synthese:
Tyrosin
V
L-Dopa
V
Dopamin
V
Noradrenalin
V
Adrenalin
18
Dopamin
19
Noradrenalin
20
Indolamine
Synthese aus Tryptophan
V
5-Hydroxytryptamin = Serotonin
21
Serotonin
22
lösliche Gase
● Stickstoff- und Kohlenmonoxid
- produziert im neuronalen Cytoplasma
- leichte Diffusion in andere Neurone
- kurze Lebensdauer
- beteiligt an retrograder Transmission
23
Acetylcholin
ACh = Acetylgruppe + Cholinmolekül
- NT der neuromuskulären Synapsen,
vieler Synapsen des ANS und von
Synapsen in verschiedenen Teilen des
ZNS
24
Acetylcholin
25
Neuropeptide
- etwa 100 sind identifiziert!
- meist Neuromodulatoren
u.a. Endorphine: > endogene Opioide
26
NT - Wirkungsweisen
Rezeptoraktivierung:
Bindung des NT an postsynaptisch
befindliche Rezeptoren (Ligand)
Möglichkeiten:
- depolarisierend (EPSP)
- hyperpolarisierend (IPSP)
27
Rezeptor-Typen
1 NT hat verschiedene Rezeptorsubtypen
als Bindungsmöglichkeit
> NT reagieren in unterschiedlichen
Bereichen des Gehirns verschiedenartig
- ionotrope Rezeptoren
- metabotrope Rezeptoren
- Autorezeptoren
28
Rezeptor-Typen
ionotrope Rezeptoren:
ligandengesteuerte
Ionenkanäle
29
Rezeptor-Typen
metabotrope Rezeptoren:
30
Rezeptor-Typen
Autorezeptoren:
befinden sich auf
präsynaptischer Seite
gehen Bindung mit NT
des eigenen Neurons
ein
> Überwachung der
NT-Konzentration
31
Neurotransmitter - Nachschlag
niedermolekulare NT:
- eher an direkten Synapsen
- Aktivierung von ionotropen Rezeptoren
oder metabotropen Rezeptoren, die auf
Ionenkanäle wirken
> Übertragung schneller kurzer Signale!
32
Neurotransmitter - Nachschlag
Neuropeptide:
- eher an indirekten Synapsen
- diffuse Freisetzung
- Bindung an metabotrope Rezeptoren,
die über 2nd messenger wirken
> Übertragung diffuser und länger
anhaltender Signale!
33
gap junctions
> „elektrische Synapsen“
enge Räume zwischen
Neuronen, verbunden
mit röhrenförmigen
cytoplasmahaltigen
Kanälen
34
Referatsende
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
35
Beeinflussungsmöglichkeiten
36
37