أنظمة النواقل العصبية والمستقبلات

أنظمة النواقل العصبية هي مسارات الإشارات الكيميائية التي تتواصل من خلالها الخلايا العصبية عند المشابك: تطلق الخلية قبل المشبكية ناقلاً يرتبط بالمستقبلات على الخلية المستهدفة، مما يغير حالتها الكهربائية أو الكيميائية الحيوية. يستعرض هذا المجال عائلات النواقل الرئيسية في الجهاز العصبي المركزي وبروتينات المستقبلات التي تعمل عليها، لأن هذه الأنظمة هي الأهداف الجزيئية لمعظم الأدوية ذات التأثير النفسي والعصبية.

Definition

يتألف نظام الناقل العصبي من جزيء إشارة (الناقل)، والإنزيمات والناقلات التي تقوم بتصنيعه وتخزينه وتصفيته، والمستقبلات التي يعمل من خلالها؛ وتنقسم المستقبلات بشكل عام إلى أيونوتروبية (قنوات أيونية مبوبة بالربيطة تعطي إشارات سريعة) أو ميتابوتروبية (مقترنة بالبروتين G، تعطي إشارات أبطأ وتعديلية).

Scope

يوجه هذا المجال القارئ إلى كيفية تنظيم النقل العصبي الكيميائي وسبب أهميته لعلم الأدوية. وهو يقسم المجال إلى أحاديات الأمين، والنواقل الرئيسية للأحماض الأمينية السريعة (GABA المثبطة والغلوتامات المثيرة)، ونظام الببتيد الأفيوني الداخلي، والإشارات الكولينية المركزية. ويعالج هذه الأنظمة كمعرفة مرجعية تكمن وراء علم الأدوية العصبية النفسية، وليس كإرشادات سريرية أو وصفية.

Sub-topics

• الأسيتيل كولين والنقل العصبي الكوليني في الجهاز العصبي المركزي
• GABA والنقل العصبي المثبط
• الغلوتامات والنقل العصبي للأحماض الأمينية الاستثارية
• النقل العصبي أحادي الأمين
• أنظمة مستقبلات المواد الأفيونية والمواد الأفيونية الداخلية

Core questions

• ما هي عائلات النواقل التي تعمل في الجهاز العصبي المركزي وما هي الأدوار الوظيفية التي تؤديها؟
• كيف تختلف المستقبلات الأيونوتروبية والميتابوتروبية في الآلية والجدول الزمني؟
• كيف يتم تصنيع الناقل وإطلاقه وتعطيله، وأين يمكن للأدوية أن تتدخل؟
• لماذا تعتبر مستقبلات النواقل العصبية الأهداف المهيمنة للأدوية ذات التأثير النفسي؟

Key concepts

• النقل المشبكي الكيميائي
• المستقبلات الأيونوتروبية (المبوبة بالربيطة)
• المستقبلات الميتابوتروبية (المقترنة بالبروتين G)
• النقل العصبي المثير والمثبط
• ناقلات إعادة الامتصاص والتحلل الإنزيمي
• منبهات المستقبلات، ومضاداتها، ومعدلاتها
• التعديل العصبي

Mechanisms

عبر الأنظمة، المنطق المشترك هو الإطلاق والتعرف والإنهاء. يتم تصنيع الناقل، وتعبئته في حويصلات، وإطلاقه في الشق المشبكي، حيث يرتبط بالمستقبلات على الغشاء بعد المشبكي (وأحيانًا قبل المشبكي). المستقبلات الأيونوتروبية هي نفسها قنوات أيونية وتنتج تيارات سريعة مثيرة أو مثبطة، كما هو الحال بالنسبة لمستقبلات الغلوتامات وGABA-A؛ بينما ترتبط المستقبلات الميتابوتروبية ببروتينات G وتنتج تأثيرات أبطأ وتعديلية، كما هو الحال بالنسبة لمستقبلات الدوبامين، والموسكارين، والأفيونيات. يتم إنهاء الإشارة عن طريق ناقلات إعادة الامتصاص أو عن طريق التحلل الإنزيمي، وتعتبر خطوات التصفية هذه نفسها أهدافًا دوائية رئيسية. يصف كل من Beaulieu وGainetdinov (2011)، وTraynelis وآخرون (2010)، وOlsen وSieghart (2008)، وPicciotto وآخرون (2012) عائلات مستقبلات تمثيلية تغطي هذه الآليات.

Clinical relevance

تعمل معظم الأدوية المستخدمة في الطب النفسي وطب الأعصاب عن طريق تغيير النقل العصبي، سواء عن طريق محاكاة أو حجب مستقبل، أو عن طريق تثبيط ناقل إعادة الامتصاص، أو عن طريق تعديل قناة. ولذلك، فإن فهم هذه الأنظمة أمر أساسي لتفسير كيفية عمل هذه العوامل. هذا المجال هو مادة مرجعية وصفية حول الإشارات وليس أساسًا لاختيار أو تحديد جرعة أو تعديل أي علاج.

Evidence & guidelines

يتبع تصنيف وتسمية المستقبلات في هذا المجال التوليفات المتفق عليها مثل مراجعات مستقبلات IUPHAR؛ وتمثل مقالات Pharmacological Reviews المذكورة تلك الأدبيات المرجعية الموثوقة لأنظمة الدوبامين، والغلوتامات، وGABA-A.

History

تأسس النقل العصبي الكيميائي في أوائل القرن العشرين، وشهد النصف الثاني من القرن تحديدًا منهجيًا لعائلات النواقل واستنساخ مستقبلاتها. وقد أعاد الاعتراف بأن المستقبلات تندرج ضمن فئات أيونوتروبية وميتابوتروبية، وأن الأنواع الفرعية المختلفة للمستقبلات تتوسط تأثيرات مختلفة، تشكيل علم الأدوية ليصبح تخصصًا يركز على المستقبلات ويشكل أساس علم الأدوية العصبية النفسية الحديث.

Seminal works

• beaulieu-2011
• traynelis-2010
• olsen-sieghart-2008

Frequently asked questions

ما الفرق بين المستقبلات الأيونوتروبية والميتابوتروبية؟

المستقبل الأيونوتروبي هو نفسه قناة أيونية تفتح عندما يرتبط الناقل، مما ينتج إشارات سريعة؛ بينما المستقبل الميتابوتروبي مقترن ببروتين G ويحفز سلاسل إشارات داخل خلوية أبطأ تعدل الخلية.

لماذا تعتبر أنظمة النواقل العصبية مهمة جدًا في علم الأدوية؟

لأن معظم الأدوية ذات التأثير النفسي والعصبية تعمل عن طريق تغيير النقل العصبي، فإن النواقل ومستقبلاتها ومسارات تصفيتها هي الأهداف الجزيئية الرئيسية التي يُفهم من خلالها عمل هذه الأدوية.