в чем содержится аденозин
Причины депрессии ( роль астроцитов и аденозина )
Хорошо известно, что гидролиз АТФ приводит к накоплению аденозина; однако происхождение и механизм накопления аденозина в головном мозге не были четко выявлены до первоначального исследования Pascual et al ( 2005). В этих исследованиях использовалась молекулярно-генетическая стратегия для нарушения глиотрансмиссии посредством условной, астроцит-специфической экспрессии доминантного негативного ингибитора SNARE-зависимого слияния мембран (цитоплазматический хвост синаптобревина 2; dnSNARE). Эти исследования показали, что блокирование экзоцитоза астроцитами с использованием dnSNARE снижает АТФ и его метаболит аденозин, которые обычно оказывают тоническое подавление синаптической передачи.
Исследователи показали, что астроциты регулируют количество времени, которое проводится в восстановительном сне после лишения сна. Экспрессия dnSNARE (доминантно-отрицательного SNARE-домена везикулярного белка VAMP2) избирательно в астроцитах снижает накопление внеклеточного аденозина. Вероятно, что астроциты могут также играть определенную роль в благоприятных эффектах недосыпания у пациентов с депрессией. Также было показано, что астроцитарный аденозин является основным игроком в гомеостазе сна. Поэтому вполне логично, что астроцит может рассматриваться как играющий ключевую роль при заболеваниях, у которых нарушение сна является отличительной чертой. Было показано, что многие гены и их рецепторные продукты связаны с нарушением регуляции аденозина и психическими расстройствами.
Достижения в области изучения глии показали, что эти клетки играют гораздо большую роль, чем просто «клей, удерживающий» серое вещество. Будущие исследования уже направлены на манипулирование конкретными механизмами астроцитов, связанными с неврологическими и психическими расстройствами. Именно на основе этого фундаментального исследования будут достигнуты некоторые успехи в терапии нейропсихиатрических расстройств.
Нейромедиаторы, часть 2
Аденозин, ацетилхолин, глутамат и гамма-аминомасляная кислота
Первую часть рассказа о нейромедиаторах «Атлас» посвятил молодежным дофамину, норадреналину и серотонину. Во втором посте речь пойдет о менее известных медиаторах, которые выполняют важную невидимую работу: стимулируют и тормозят другие нейромедиаторы, помогают нам учиться и запоминать.
Ацетилхолин
Это первый нейромедиатор, который открыли ученые. Он отвечает за передачу импульсов двигательными нейронами – а значит, за все движения человека. В центральной нервной системе нейромедиатор берет на себя стабилизирующие функции: выводит мозг из состояния покоя, когда необходимо действовать, и наоборот, тормозит передачу импульсов, когда необходимо сосредоточиться. В этом ему помогают два типа рецепторов – ускоряющие никотиновые и тормозящие мускариновые.
Ацетилхолин играет важную роль в процессе обучения и формирования памяти. Для этого требуется как способность фокусировать внимание (и тормозить передачу отвлекающих импульсов), так и способность переключаться с одного предмета на другой (и ускорять реакцию). Активная работа мозга, например, при подготовке к экзамену или годовому отчету, приводит к повышению уровня ацетилхолина. Если мозг долгое время бездействует, специальный фермент ацетилхолинэстераза разрушает медиатор, и действие ацетилхолина слабеет. Идеальный для учебы, ацетилхолин будет плохим помощником в стрессовых ситуациях: это медиатор размышления, но не решительных действий.
Переизбыток ацетилхолина в организме вызывает спазм всех мышц, судороги и остановку дыхания – именно на такой эффект рассчитаны некоторые нервно-паралитические газы. Недостаток ацетилхолина приводит к развитию болезни Альцгеймера и других видов старческой деменции. В качестве поддерживающей терапии пациентам назначают препарат, блокирующий разрушение ацетилхолина – ингибитор ацетилхолинэстеразы.
Ген CHRNA3 кодирует никотиновый рецептор ацетилхолина, на который может воздействовать никотин. На первом этапе вещество действует на симпатическую систему организма, которая отвечает за спазм гладкой мускулатуры и сокращение сосудов. Поэтому у начинающих курильщиков сигареты вызывают скорее тошноту и бледность кожи, чем восторг. Но со временем никотин достигает клеток головного мозга и активизирует рецепторы ацетилхолина. Так как этим занимается и никотин, и ацетилхолин одновременно, мозг пытается скорректировать «двойную подачу», и через некоторое время нейроны головного мозга сокращают нормальное производство ацетилхолина. С этого момента никотин будет нужен курильщику по каждому поводу – с утра чтобы взбодриться, после совещания наоборот, чтобы успокоиться, после обеда – чтобы хоть немного подумать о вечном.
Полиморфизм гена CHRNA3 влияет на скорость формирования никотиновой зависимости и, как следствие, на риск развития рака лёгких, вызванного курением.
Все химические реакции в организме требуют затраты энергии. В качестве валюты в этом процессе используется молекула аденина с несколькими основаниями фосфорной кислоты. Сразу после «зарплаты» у вас на карточке окажется «триста рублей» – молекула аденозинтрифосфат с тремя остатками фосфорной кислоты. На каждую транзакцию уходит по сто рублей, соответственно, после первой «покупки» на счету останется всего двести рублей (аденозиндифосфат), после второй – сто рублей (аденозинмонофосфат), после третьей – ноль рублей.
Купюра в ноль рублей – и есть аденозин. Как нейромедиатор он отвечает за чувство усталости и засыпание. Во время сна купюрам в ноль-ноль рублей дорисовывают троечки, аденозин трансформируется в аденозинтрифосфат, и мы с новыми силами готовы вернуться к работе.
Есть способ обмануть «банковскую систему»: заблокировать рецепторы аденозина и уйти в кредит. Именно этим и занимается кофеин – позволяет игнорировать усталость и продолжать работать. При этом он не приносит настоящей энергии, а только дает тратить деньги, как если у вас всё ещё есть триста рублей. Как и за любой кредит, за перерасход приходится расплачиваться – большей усталостью, заторможенностью внимания, привыканием. Тем не менее, кофеиносодержащие кофе, чай и шоколад – самый популярный стимулятор в мире.
Всего известно четыре вида рецепторов аденозина, которые активируются и блокируются аденозином. Ген ADORA2A кодирует рецепторы аденозина второго типа, которые участвуют в активации противовоспалительных процессов, формировании иммунного ответа, регуляции боли и сна. От работы этого рецептора зависит скорость реакции организма на ранение и травму.
Глутаминовая кислота в форме глутамата – пищевая аминокислота, которая содержится в продуктах животного происхождения. Вкусовые рецепторы воспринимают глутамат как индикатор белковой пищи – а значит питательной и полезной – и оставляют заметку, что было вкусно, и надо повторить. В двадцатом веке японские ученые выяснили принцип восприятия этого вкуса (они назвали его «умами» – вкусный), и со временем глутамат натрия стал популярной пищевой добавкой. Именно благодаря ему иногда сложно устоять перед соблазном съесть лапшу доширак. Как пищевая добавка глутамат не влияет напрямую на работу нейронов, поэтому его «передозировка» в худшем случае обойдется головной болью.
Глутамат – это не только пищевая аминокислота, но и важный нейромедиатор, рецепторы которого есть у 40% нейронов головного мозга. Он не имеет собственной «смысловой нагрузки», а только ускоряет передачу сигнала другими рецепторами – дофаминовыми, норадреналиновыми, серотониновыми и т.д. Эта функция позволяет глутамату формировать синаптическую пластичность – способность синапсов регулировать свою активность в зависимости от реакции постсинаптических рецепторов. Этот механизм лежит в основе процесса обучения и работы памяти.
Снижение активности глутамата приводит к вялости и апатии. Переизбыток – к «перенапряжению» нервных клеток и даже их гибели, как если бы на электрическую сеть дали большую нагрузку, чем она способна выдержать. «Перегорание» нейронов – эксайтотоксичность – наблюдается после приступов эпилепсии и при нейродегенеративных заболеваниях.
Две группы генов кодируют белки-транспортеры глутамата. Гены группы EAAT отвечают за натрий-зависимые белки – те самые, которые участвуют в процессе запоминания. Мутации в генах этой группы повышают риск инсульта, болезни Альцгеймера, болезни Гентингтона, бокового амиотрофического склероза. Мутации в генах везикулярных белков-транспортеров группы VGLUT ассоциированы с риском шизофрении.
У каждой инь есть свой ян, и у глутамата есть вечный его противник, с которым он тем не менее неразрывно связан. Речь идет о главном тормозном нейромедиаторе – гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК или GABA). Так же как и глутамат, ГАМК не вносит новых цветов в палитру мозговой активности, а только регулирует активность других нейронов. Так же как и глутамат, ГАМК охватил сетью своих рецепторов около 40% нейронов головного мозга. И глутамат, и ГАМК синтезируются из глутаминовой кислоты и по существу являются продолжением друг друга.
Для описания эффекта ГАМК идеально подходит поговорка «тише едешь – дальше будешь»: тормозящий эффект медиатора позволяет лучше сосредоточиться. ГАМК снижает активность самых разных нейронов, в том числе связанных с чувством страха или тревоги и отвлекающих от основной задачи. Высокая концентрация ГАМК обеспечивает спокойствие и собранность. Снижение концентрации ГАМК и нарушение баланса в вечном сопротивлении с глутаматом приводит к синдрому дефицита внимания (СДВГ). Для повышения уровня ГАМК хорошо подходят прогулки, йога, медитации, для снижения – большинство стимуляторов.
У гамма-аминомасляной кислоты два типа рецепторов – быстрого реагирования GABA-A и более медленного действия GABA-B. Ген GABRG2 кодирует белок рецептора GABA-A, который резко снижает скорость передачи импульсов в головном мозге. Мутации в гене связаны с эпилепсией и фебрильными судорогами, которые могут возникать при высокой температуре.
Если дофамин, серотонин и норадреналин – голливудские актеры большой нейронной киноиндустрии, то герои второй части рассказа о нейромедиаторах скорее работают за кадром. Но без их незаметного вклада большое кино было бы совсем другим.
В следующей части «Атлас» расскажет о пептидах и опиоидиах – эта тема требует отдельного разговора.
Нестандартная терапия психических и неврологических расстройств ( по материалам статьи Detlev Boison, 2011)
Эта заметка посвящена нуклеозидам: аденозину, гуанозину, цитидину, уридину и инозину, ингибиторам их метаболизма и основанным на нуклеозидах терапевтическим подходам лечения заболеваний головного мозга
Аденозин
В центральной нервной системе деградация АТФ является основным источником синаптического аденозина, тогда как синтез de novo играет лишь вспомогательную роль. В мозге основным путем удаления аденозина является его фосфорилирование до АМФ с помощью аденозинкиназы; альтернативно, аденозин может быть дефосфорилирован аденозин-деаминазой в инозин. Аденозин является повсеместным конечным продуктом реакций трансметилирования. Однако когда уровни аденозина повышаются, равновесие реакции гидролазы s-аденозилгомоцистеина (SAH) смещается в сторону синтеза SAH, что приводит к ингибированию реакций трансметилирования.
Противоположные активности A 1 и A 2A R подразумевают, что аденозин способен реализовать как тормозящие, так и возбуждающие функции в головном мозге. A 1 Rs опосредует ингибирующую нейромодуляцию, связываясь с ингибирующими G i или G o содержащими G белки. В результате этого взаимодействия стимулируется аденилатциклаза, активируются внутренне выпрямляющие K + каналы, а пресинаптические Ca 2+ каналы ингибируются и фосфолипаза С становится активированной. Следовательно, высвобождение преимущественно возбуждающих нейротрансмиттеров, таких как дофамин, серотонин и ацетилхолин, ингибируется, в то время как постсинаптические нейроны остаются гиперполяризованы. Таким образом, терапевтическая активация A 1 Rs приводит к противоэпилептическим, антипсихотическим и нейропротективным эффектам.
Гуанозин
Несмотря на то, что рецепторы и молекулярные пути, на которые воздействует гуанозин, до сих пор не полностью изучены, некоторые исследователи предполагают, что гуанозин является потенциально новой мишенью для нейропротекции и нейромодуляции.
Цитидин и уридин
Цитидин и уридин не оказывают прямого влияния на функцию ЦНС. Через утилизацию пиримидина они трансформируются в цитидин-5′-трифосфат (CTP) и уридин-5′-трифосфат (UTP) и способны вносить свой вклад в синтез фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина в мозге по пути Кеннеди. На основании этих метаболических связей метаболизм цитидина и уридина может, однако, играть роль в патогенезе нейродегенеративных расстройств.
Инозин
Нуклеозиды в патогенезе нейропсихиатрических расстройств
Эпилепсия
Инсульт
Инсомния
Боль
Про- и антиноцицептивная активность могут быть опосредованы аденозином в зависимости от места применения или вовлеченного рецептора (ов). Патогенез боли с участием A 1 R, который доминирует в опосредовании антиноцицептивных эффектов аденозина, привлекают наибольшее внимание исследователей. Таким образом, агонисты A 1 R, действующие на опаределенные участки позвоночника, являются эффективными антиноцицептивными агентами в условиях невропатической и воспалительной боли, терапевтические эффекты которых, вероятно, опосредованы прединклюзивным ингибированием высвобождения трансмиттера в болевых путях. Аналогичным образом, внутривенное введение аденозина привело к значительному уменьшению нейропатической боли в двойном слепом плацебо-контролируемом перекрестном исследовании I фазы.
Шизофрения
Что нужно щитовидной железе?
Неоднократно в нашей и зарубежной литературе я обращала внимание на исследования по дисфункции микроэлементов и их связи с заболеваниями щитовидной железы, привожу выдержки:
Теперь подробнее. Важнейшие витамины, участвующие в метаболизме щитовидной железы – это витамины В2, В1, В6, витамин С; важнейшие микроэлементы – йод, витамин Д, селен, цинк, ванадий и аминокислота – тирозин.
В2 (рибофлавин). Он активно разрушается под влиянием недостаточной или повышенной функции щитовидной железы. Восполнить его не сложно, обычными продуктами: дрожжи, молоко в порошке, миндаль, какао, куриные яйца и перепелиные яйца, телятина, арахис, баранина, говядина, гречневая крупа, овсяные хлопья, шпинат, зелёный горошек, цветная капуста, картофель, творог. Человеческий организм не способен накапливать рибофлавин, практически любой избыток будет быстро выведен из организма (поэтому в пище он нужен- ежедневно!). Для женщин в сутки необходимо 1,3-2,2 миллиграмма, а для мужчин 1,4-3 миллиграмма рибофлавина.
Препараты цинка – это Цинкит, Цинктерал, Пиколинат цинка, Флаво цинк, Био цинк, Цинк хелат.
Потребность в цинке: в возрасте от 6 месяцев до 3 лет – 3–5 мг/сутки; от 3–8 лет – 5–8 мг/сутки; от 8–13 лет – 8–11 мг/сутки; юноши от 13–18 лет – 11–15 мг/сутки, девушки – 9–12 мг/сутки; мужчины от 18 лет – 15–20 мг/сутки, женщины – 12–15 мг/сутки; беременные и кормящие грудью – 20–25 мг/сутки.
Естественный цинк содержат говядина, печень, морские продукты, морковь, лук, рисовые отруби, овсяная мука. А вот селен можно получить только с хлебом, если он был выращен на селенированной почве!
А вот кто же этот удивительный ванадий? Химики называют ванадий ультрамикроэлементом – так называют те элементы, содержание которых в организме не превышает 0,000001%.
Про использование витамина Д я уже писала ранее и ещё буду писать отдельно, тема интересная.
Вот такие интересные факты о щитовидной железе мне удалось узнать.
Эта статья ни в коем случае не является «призывом к действию», а всего лишь – «информация к размышлению» для вас и вашего лечащего врача, и, одновременно, попытка поделиться своими мыслями о перспективах лечения заболеваний щитовидной железы.
Важно! Обращение администрации сайта о вопросах в блоге:
Уважаемые читатели! Создавая этот блог, мы ставили себе цель дать людям информацию по эндокринным проблемам, методам диагностики и лечения. А также по сопутствующим вопросам: питанию, физической активности, образу жизни. Его основная функция – просветительская.
В рамках блога в ответах на вопросы мы не можем оказывать полноценные врачебные консультации, это связано и недостатком информации о пациенте и с затратами времени врача, для того чтобы изучить каждый случай. В блоге возможны только ответы общего плана. Но мы понимаем, что не везде есть возможность проконсультироваться с эндокринологом по месту жительства, иногда важно получить еще одно врачебное мнение. Для таких ситуаций, когда нужно более глубокое погружение, изучение медицинских документов, у нас в центре есть формат платных заочных консультаций по медицинской документации.
Как это сделать? В прейскуранте нашего центра есть заочная консультация по медицинской документации, стоимостью 1200 руб. Если эта сумма вас устраивает, вы можете прислать на адрес patient@mc21.ru сканы медицинских документов, видеозапись, подробное описание, все то, что сочтете нужным по своей проблеме и вопросы, на которые хотите получить ответы. Врач посмотрит, можно ли по представленной информации дать полноценное заключение и рекомендации. Если да, вышлем реквизиты, вы оплатите, врач пришлет заключение. Если по предоставленным документам нельзя дать ответ, который можно было бы рассматривать как консультацию врача, мы пришлем письмо о том, что в данном случае заочные рекомендации или выводы невозможны, и оплату брать, естественно, не будем.
С уважением, администрация Медицинского центра «XXI век»
Чай и кофе блокируют действие аденозина
Почему человека одолевает сон и как вмешивается в этот процесс кофеин — этому посвящено исследование ученых из Юго-восточного медицинского центра (США). Оказывается, за отключение уставших нейронов отвечает аденозин, а содержащийся в кофе и чае кофеин блокирует его действие.
Аденозин — это нуклеозид, состоящий из аденина и D-рибозы. Он, в частности, входит в состав молекулы АТФ — аденозинтрифосфорной кислоты. Это вещество играет основную роль в энергетическом метаболизме тканей и, в том числе, регулирует работу мозга, заставляя отключаться уставшие нейроны и, в конечном итоге, отправляя в постель самых застарелых трудоголиков.
Таким образом, сообщает EurekAlert! со ссылкой на пресс-релиз Юго-восточного медицинского центра, именно аденозин является главной мишенью кофеина, содержащегося в чае, кофе и некоторых других возбуждающих напитках.
Чрезмерно длительное напряжение в центрах возбуждения головного мозга, приводит к выбросу некоторого количества аденозина, притормаживающего работу не только нервных клеток, расположенных в этих центрах, но и всего головного мозга. Ранее считалось, что аденозин — это тот самый «гормон усталости», победив который, можно навеки отказаться от постели — «символа больничной палаты», как его назвал Беляев устами своего незабвенного профессора Вагнера.
Тем не менее работа, проведенная профессором психиатрии Робертом В. Грином (Robert W. Greene), заставляет предположить, что аденозин — это антифриз для мозга, а его отсутствие может приводить к истощению нервных клеток, перенапряжению мозга и всему букету сопутствующих такому перенапряжению эффектов: бессонницы и других нарушений сна. Кстати, в симптоматике многих психических расстройств, вроде шизофрении и посттравматических нарушений поведения, ключевое место занимают именно расстройства сна.
С результатами работы доктора Грина можно ознакомиться в журнале Neuron от 21 апреля 2005 года.