Mediatorzy

Neuroprzekaźniki: kluczowi gracze w przekazywaniu impulsów nerwowych

Mediatory to substancje powstające w zakończeniach nerwowych, które odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych z jednej komórki nerwowej do drugiej, a także z zakończenia nerwowego do pracującego narządu, takiego jak włókno mięśniowe lub komórka gruczołowa. Proces przekazywania impulsu nerwowego rozpoczyna się od pojawienia się impulsu nerwowego w wyniku podrażnienia dowolnego narządu lub tkanki w zakończeniach nerwowych. Impuls nerwowy przekazywany jest włóknami czuciowymi do ośrodkowego układu nerwowego (rdzeń kręgowy i mózg), a następnie poprzez nerwy ruchowe przesyłany jest bezpośrednio do mięśni, powodując ich reakcję.

Aby impuls nerwowy pobudził komórki nerwowe mózgu, a następnie przeszedł z zakończenia nerwu ruchowego do mięśnia, potrzebny jest pośrednik chemiczny – mediator. Eksperymentalne badania mediatorów rozpoczęły się od odkrycia przez austriackiego fizjologa i farmaceutę Otto Lewy'ego w 1921 roku faktu, że roztwór zawierający aktywny preparat wyizolowanego serca żaby może oddziaływać na inny podobny preparat w sposób podobny do bezpośredniego podrażnienia serca.

Badania mikroskopii elektronowej wykazały, że mediatory zawarte są w licznych pęcherzykach powstałych w miejscu styku zakończeń nerwowych z ciałem komórki nerwowej, w tzw. synapsach. W procesie pobudzenia nerwowego część pęcherzyków synaptycznych pęka, a ich zawartość oddziałuje z błoną komórki nerwowej lub mięśniowej, powodując pobudzenie tej komórki. Ustalono, że uwalnianie mediatorów następuje nie tylko podczas pobudzenia, ale także podczas hamowania wszystkich części ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego.

Istnieje kilka różnych typów neuroprzekaźników, które odgrywają różną rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych. Na przykład zakończenia nerwu błędnego zawierają acetylocholinę, która odgrywa ważną rolę w przekazywaniu impulsów do mięśni. Zakończenia współczulnego układu nerwowego zawierają noradrenalinę, która bierze udział w regulacji czynności serca i napięcia naczyń. Ponadto odkryto inne mediatory, takie jak histamina i bradykinina, które powodują rozszerzenie naczyń włosowatych, serotonina, która zwęża naczynia krwionośne i działa depresyjnie na centralny układ nerwowy, i inne.

Badania nad mediatorami przyniosły ważne wyniki dla kliniki. Okazało się, że w wielu chorobach układu nerwowego oraz w niektórych zatruciach może dojść do zakłócenia powstawania, działania lub rozkładu mediatorów, co może prowadzić do poważnych zaburzeń w organizmie. Na tej podstawie opracowano i wdrożono nowe metody leczenia takich chorób.

Odkryto także wpływ szeregu substancji zakłócających przekazywanie impulsów nerwowych za pomocą mediatorów. Znanymi wcześniej przykładami takich substancji były kurara i atropina, które stosowano do znieczulenia i unieruchomienia podczas operacji chirurgicznych. Teraz, w oparciu o ten mechanizm działania leków kuraryopodobnych, stworzono nowe leki, które mają szerokie zastosowanie w chirurgii, anestezjologii i innych dziedzinach medycyny.

Jednak pomimo całego postępu w badaniach nad mediatorami wiele pozostaje nieznanych. Na przykład nie wiadomo dokładnie, w jaki sposób neuroprzekaźniki oddziałują z błoną komórki nerwowej lub mięśniowej i jak następuje ich rozpad. Nie wiadomo również, w jaki sposób mediatory są zaangażowane w bardziej złożone procesy, takie jak uczenie się i pamięć.

Ogólnie rzecz biorąc, neuroprzekaźniki odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych i odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu organizmu. Badanie neuroprzekaźników i ich interakcji z innymi substancjami może prowadzić do nowych metod leczenia i poprawić naszą ogólną wiedzę na temat funkcjonowania organizmu.