Синтез нейротрансмиттеров
Пресинаптическое окончание обладает ферментативным аппаратом для синтеза трансмиттера. Вследствие этого везикулы могут опять быстро наполняться. Но необходимые ферменты синтезируются в телах клеток и попадают при помощи аксонального транспорта в нервное окончание. Часто в нервном окончании продуцируются многие трансмиттеры (котрансмиттеры).
Высокая в ряде случаев потребность в молекулах трансмиттера вызывает, как правило, его синтез на месте, т. е. непосредственно в пресинаптическом окончании. Разумеется, необходимые для синтеза ферменты синтезируются в клетках и при помощи аксонального транспорта доставляются в синаптические окончания. Поскольку пути синтеза трансмиттера зависят от его вида, рассмотрим их на примере холинергического синапса . Для других трансмиттерных веществ есть, разумеется, свои собственные пути синтеза.
ACh образуется с помощью холинацетилтрансферазы путем ацетилирования холина , причем остаток уксусной кислоты образуется из ацетилкоэнзима-A. Холин широко распространен в организме и включается в нервное окончание при помощи двух различных механизмов транспорта, из которых один обладает очень высоким сродством (высокоаффинный захват). Этот путь блокируется при помощи хемихолина. Если нервное окончание деполяризовано, т.е. активировано, захват холина ускоряется. ACh, синтезированный в цитоплазме, активно транспортируется и накапливается в синаптических везикулах. Это приводит к очень высокой концентрации ACh 0,2-0,6 М, что соответствует нескольким тысячам молекул на везикулу. В целом можно сказать, что низкомолекулярные трансмиттеры накапливаются в маленьких (40-50 нм) электронно-оптически прозрачных везикулах, тогда как большие (более 70 нм) электронно-оптически плотные везикулы содержат белки и пептиды. Эти соединения образуются не в пресинаптическом окончании, а в теле клетки и при помощи аксонального транспорта попадают в пресинаптическое окончание.
Теперь необходимо отметить, что хотя названия синапсов образуются от названия их главного трансмиттера (например, холинергический), почти все синаптические терминали освобождают не только один единственный трансмиттер, но одновременно с ним целый ряд биологически активных соединений. Примерами таких сопутствующих соединений являются АТФ , ГТФ , окситоцин , вещество Р , энкефалин и др. Их называют котрансмиттерами. Многие трансмиттеры, например, глицин и GABA (гамма-аминомасляная кислота - ГАМК) или глицин и глутамат , могут присутствовать одновременно. Котрансмиттеры обладают возможностью модулировать синаптический процесс. Они накапливаются в больших электронно-плотных везикулах и имеют собственную кинетику освобождения, например, освобождение только при высокоэффективном пресинаптическом потенциале действия.
