Завершение синаптических процессов
Синаптический процесс переноса должен быть быстро завершен, чтобы синапс был готов для нового переноса. Продолжительное действие нейротрансмиттера привело бы к уменьшению требующейся нормы переносимого вещества. При этом постсинаптический рецептор десенситизируется очень быстро по сравнению с временем существования молекулы трансмиттера. Трансмиттер может ферментативно разрушаться или подвергаться обратному захвату пресинаптическими окончаниями или клетками глии .
Процесс каждого синаптического переноса должен быстро заканчиваться. В противном случае ответ не возникал бы под влиянием вновь поступающих сигналов и наблюдался бы блок деполяризации. Он наступает, например, в мионевральных синапсах под действием сукцинилхолина . Это вещество медленно расщепляется эстеразой, что приводит к мышечной вялости , механизм которой принципиально отличается от последствий воздействия конкурентных блокаторов типа кураре .
Организм обладает многими способами прекращения синаптического тока. Можно назвать десенситизацию, т.е. уменьшение чувствительности рецептора к большим концентрациям ACh (например, в результате длительной синаптической активности). В этом случае, несмотря на непрерывное связывание трансмиттера с рецептором, конформация каналообразующего белка меняется так, что ионный канал становится непроницаемым для ионов. При этом синаптический ток прекращается и процесс переноса заканчивается. Десенситизация наиболее часто осуществляет быстрые механизмы уменьшения чувствительности рецептора. У большинства синапсов она может, однако, длиться минуты до тех пор, пока канал не реконфигурируется и не станет вновь возбудимым.
Есть другие возможности прекращения действия трансмиттера, позволяющие избежать длительной десенситизации. Трансмиттер может быть либо быстро химически расщеплен на неактивные компоненты, либо удален из синаптической щели путем высокоселективного обратного захвата в пресинаптическое окончание ( рис. 21.6 ). В ЦНС клетки глии могут также захватывать трансмиттер. Кроме того, на возбуждающих глутаматергических синапсах синаптическая область плотно покрыта отростками астроцитов . Какой из инактивирующих механизмов играет в синапсе большую роль, зависит от типа синапса. ACh , например, исключительно быстро гидролизуется ACh-эстеразой. Возникает ацетат (остаток ацетила) и холин. Последний благодаря высокоспецифичному механизму транспорта опять захватывается пресинаптическим окончанием и вновь используется для образования ACh. И на этом уровне возможна фармакологическая регуляция холинергических синапсов. ACh-эстеразу можно ингибировать рядом соединений, например эзерином (physostigmin) . Продолжительность постсинаптического действия выброшенного ACh при этом удлиняется. Терапевтически это используется в тех случаях, когда для устранения мышечной релаксации после наркоза конкурентные блокаторы типа кураре хотят вытеснить (в соответствии с законом действия массы ACh- рецепторов) с помощью высокой концентрации ACh. Таким способом можно очень быстро устранить мышечную релаксацию.
При заболевании мышц Myasthenia gravis успешно применяются блокаторы ACh-эстеразы. Это аутоиммунное заболевание, при котором организм образует антитела против никотинового ACh-рецептора . Из-за связывания антител с рецептором на мышце убывает число имеющихся в распоряжении синапса свободных ACh-рецепторов. Недостаточная синаптическая деполяризация уменьшает величину постсинаптического потенциала действия и приводит к мышечной слабости. Недостаточная синаптическая деполяризация устраняется эзерином .
Многие инсектициды, например, параксон (paraxon) - активный метаболит паратиона (parathion) (E605) или зарин (sarin) , являются ингибиторами ACh-эстаразы.
Пресинаптические окончания благодаря описанному механизму обратного захвата (реаптейка) захватывают и возвращают или фрагменты трансмиттера (например, холин ), или всю молекулу трансмиттера (например, серотонин ). Для этого в пресинаптической мембране расположены специфические протеины - транспортеры. Данный механизм обратного захвата фрагментов трансмиттера или всей молекулы трансмиттера, в свою очередь, может находиться опять под действенным влиянием многих синапсов. Этот синаптический механизм является мишенью для многих психофармакологических веществ. Так, например, антидепрессивный препарат имипрамин блокирует обратный захват катехоламинов адренергическими синапсами , повышая эффективность действия трансмиттера. Группа таких веществ называется ингибиторами обратного захвата и часто используется в психофармакологии.
Мембрана везикулы после освобождения трансмиттера также рециклируется. Она эндоцитотически принимается в пресинаптическое окончание и используется для вновь образуемого связывания везикул.
