Свободные аминокислоты нервной системы
Аминокислоты являются для нервной ткани источником синтеза большого числа биологически важных соединений, таких как специфические белки, пептиды, нейромедиаторы, гормоны, витамины, биологически активные амины и др. Существенна также их энергетическая значимость, поскольку аминокислоты глутаминовой группы связаны с циклом трикарбоновых кислот.
Состав пула свободных аминокислот при нормальных физиологических условиях достаточно стабилен и характерен для мозга. Аминокислотный фонд мозга человека составляет в среднем 34 мкмоль на 1 г ткани, что превышает их содержание, как в плазме крови, так и в спинномозговой жидкости. Высокая концентрация – 75% фонда всех свободных аминокислот – приходится на дикарбоновые кислоты и их производные: глутаминовую кислоту, глутамин, аспарагиновую, N‑ацетиласпарагиновую и γ-аминомасляную (ГАМК) кислоты, причем ГАМК и N‑ацетиласпарагиновая кислоты локализованы почти исключительно в нервной ткани [2].
Постоянство качественного и количественного состава аминокислот в метаболических фондах мозга обеспечивается такими взаимосвязанными процессами, как поступление аминокислот из циркулирующей крови, отток их из мозга в кровь и участие в реакциях внутриклеточного метаболизма. В организме все эти процессы сбалансированы слаженным функционированием гомеостатических механизмов гематоэнцефалического барьера и мембранным транспортом аминокислот [3].
Системы активного транспорта аминокислот в мозг и из него энергозависимы. Изучение конкурентных отношений в транспорте аминокислот выявило наличие восьми типов транспортных систем, которые существуют для аминокислот с родственной структурой и зависят от ионного заряда и размеров их молекул.
Для мембранного транспорта аминокислот характерен ряд особенностей:
- перенос аминокислот часто происходит против высоких концентрационных градиентов;
- этот процесс энергозависим:
- на него влияют температура и рН среды;
- он ингибируется анаэробным состоянием клеток;
- перенос аминокислот связан с активным мембранным транспортом ионов, например он Na+-зависим;
- обнаружено конкурентное торможение мембранного транспорта одних аминокислот другими [3, 6].
Особенно велика специфичность и мощность транспортных систем для аминокислот, выполняющих роль медиаторов (глицин, ГАМК, таурин, глутаминовая кислота и др.). Эти системы не только обеспечивают пластические и энергетические нужды клетки, но и служат также для специфического быстрого снижения концентрации тормозных нейромедиаторов (глицин, ГАМК) в зоне синаптической щели.
Также смотрите:
Боль. ноцицептивный анализатор
Боль - это ощущение, которое возникает при действии на организм повреждающих факторов. Это ощущение является важным для организма, т.к сообщает о наличии повреждающего фактора.
Существуют специфические рецепторы, воспринимающие повреждающий агент, в ответ на что и во ...
Методология естествознания как система познавательной деятельности человека
Под методологией обычно понимают систему принципов и способов организации и построения теоретической и практической деятельности, а также учение об этой системе. Методология как общая теория метода исторически сформировалась в связи с необходимостью обобщения и да ...
Тотипотентность
В эмбриологии животных процесс дифференцировки изображают как сложный «ландшафт», по которому катится «шар». Шар — это символ клетки, дающей начало новому организму. В развилках шар «совершает выбор» и скатывается по одной из нескольких возможных траекторий. Так и кле ...