Dẫn truyền thần kinh Monoamine

Dẫn truyền thần kinh monoamine đề cập đến quá trình truyền tín hiệu của các monoamine sinh học: các catecholamine dopamine và noradrenaline (norepinephrine), indolamine serotonin (5-HT), và chất dẫn truyền liên quan histamine. Các chất dẫn truyền này bắt nguồn từ một số lượng nhỏ các nhân ở thân não và não giữa nhưng lại chiếu rộng khắp, hoạt động chủ yếu như các chất điều hòa tâm trạng, sự tỉnh táo, phần thưởng và vận động, và chúng là mục tiêu trung tâm của dược lý học thuốc chống trầm cảm, thuốc chống loạn thần và thuốc kích thích.

Definition

Dẫn truyền thần kinh monoamine là quá trình truyền tín hiệu được trung gian bởi các chất dẫn truyền amin sinh học (dopamine, noradrenaline, serotonin và histamine) được tổng hợp từ các tiền chất axit amin thơm, hoạt động chủ yếu thông qua các thụ thể chuyển hóa (metabotropic receptors), và bị bất hoạt bởi các chất vận chuyển tái hấp thu chọn lọc và bởi sự phân hủy enzyme thông qua monoamine oxidase và catechol-O-methyltransferase.

Scope

Chủ đề này bao gồm cách các monoamine được tổng hợp từ các tiền chất axit amin, được giải phóng và được loại bỏ bởi các chất vận chuyển tái hấp thu và các monoamine oxidase, cũng như cách chúng hoạt động thông qua các họ thụ thể kết cặp protein G. Nó định hình các hệ thống monoamine như là cơ chất dược lý cho nhiều nhóm thuốc hướng thần, như tài liệu tham khảo mô tả hơn là hướng dẫn điều trị.

Core questions

• Dopamine, noradrenaline và serotonin được tổng hợp và chuyển hóa như thế nào?
• Các hệ thống chiếu monoamine lan tỏa phục vụ những vai trò chức năng nào?
• Các chất vận chuyển tái hấp thu và monoamine oxidase chấm dứt tín hiệu monoamine như thế nào?
• Tại sao các con đường monoamine là mục tiêu của rất nhiều loại thuốc hướng thần?

Key concepts

• Catecholamine và indolamine
• Thụ thể dopamine (họ D1- và D2-like)
• Chất vận chuyển tái hấp thu monoamine (DAT, NET, SERT)
• Monoamine oxidase và catechol-O-methyltransferase
• Hệ thống chiếu điều hòa lan tỏa
• Tín hiệu phần thưởng và củng cố

Key theories

Giả thuyết monoamine về rối loạn tâm trạng

Ý tưởng có ảnh hưởng lâu dài rằng tâm trạng trầm cảm phản ánh tín hiệu monoaminergic (serotonergic và noradrenergic) giảm, ban đầu được suy ra từ tác động của các thuốc chống trầm cảm ban đầu; nó vẫn là một khuôn khổ tham chiếu trong khi được công nhận là một giải thích không đầy đủ.

Dự đoán phần thưởng và tín hiệu dopamine

Giải thích rằng các neuron dopamine ở não giữa báo hiệu sự khác biệt giữa phần thưởng mong đợi và phần thưởng nhận được, liên kết dopamine với học tập củng cố và với các cơ chế thần kinh của chứng nghiện.

Mechanisms

Các catecholamine được tổng hợp từ tyrosine thông qua L-DOPA thành dopamine và sau đó là noradrenaline, trong khi serotonin được tạo ra từ tryptophan; các enzyme hydroxylase giới hạn tốc độ thiết lập nguồn cung cấp chất dẫn truyền. Chất dẫn truyền được giải phóng hoạt động chủ yếu trên các thụ thể kết cặp protein G, chẳng hạn như các họ thụ thể dopamine D1-like và D2-like được mô tả bởi Beaulieu và Gainetdinov (2011), tạo ra các hiệu ứng điều hòa chậm trên các mạch đích. Tín hiệu được chấm dứt chủ yếu bởi các chất vận chuyển màng plasma chọn lọc (DAT, NET, SERT) tái hấp thu chất dẫn truyền, sau đó là sự phân hủy nội bào và ngoại bào bởi monoamine oxidase và catechol-O-methyltransferase, các con đường chuyển hóa được Eisenhofer et al. (2004) xem xét. Bởi vì các chất vận chuyển và thụ thể là các mục tiêu thuốc có thể điều trị được, các chất ngăn chặn tái hấp thu, ức chế phân hủy hoặc chiếm giữ thụ thể đều làm thay đổi nồng độ monoamine.

Clinical relevance

Tín hiệu monoamine được cho là vị trí hoạt động của một số nhóm thuốc chính, và tín hiệu phần thưởng dopaminergic bị rối loạn có liên quan đến chứng nghiện (Hyman et al., 2006). Chủ đề này giải thích cách các hệ thống này được tổ chức và tại sao chúng lại quan trọng về mặt dược lý; đây là tài liệu tham khảo về cơ chế và không đưa ra lời khuyên về việc lựa chọn hoặc sử dụng bất kỳ loại thuốc nào.

Evidence & guidelines

Danh pháp thụ thể và chất vận chuyển tuân theo các đánh giá đồng thuận của IUPHAR; các bài báo Pharmacological Reviews được trích dẫn cung cấp các mô tả có thẩm quyền về thụ thể dopamine và chuyển hóa catecholamine được sử dụng ở đây.

History

Các amin sinh học được xác định là chất dẫn truyền trung ương trong những năm 1950 và 1960, khi bản đồ hóa mô học tiết lộ các nhân monoaminergic riêng biệt với các chiếu lan tỏa. Quan sát thấy các loại thuốc chống trầm cảm và chống loạn thần ban đầu tác động lên các hệ thống này đã dẫn đến các giả thuyết monoamine về rối loạn tâm trạng và rối loạn tâm thần, và thiết lập monoamine như một nền tảng của dược lý thần kinh tâm thần.

Debates

Giả thuyết monoamine về trầm cảm có đầy đủ đến mức nào?

Mặc dù thuốc chống trầm cảm tác động cấp tính lên tín hiệu monoamine, nhưng hiệu quả lâm sàng chậm trễ và phản ứng không đầy đủ của chúng cho thấy các cơ chế thần kinh dẻo và glutamatergic ở hạ nguồn, vì vậy giải thích monoamine hiện được coi là một phần chứ không phải hoàn chỉnh.

Seminal works

• beaulieu-2011
• eisenhofer-2004
• hyman-2006

Frequently asked questions

Những chất dẫn truyền nào là monoamine?

Các monoamine sinh học bao gồm các catecholamine dopamine và noradrenaline (norepinephrine), indolamine serotonin (5-HT), và histamine; tất cả đều là các chất dẫn truyền amin được tạo ra từ các tiền chất axit amin thơm.

Tín hiệu monoamine bị tắt như thế nào?

Chủ yếu bằng các chất vận chuyển tái hấp thu chọn lọc tái hấp thu chất dẫn truyền vào neuron giải phóng, sau đó là sự phân hủy enzyme thông qua monoamine oxidase và catechol-O-methyltransferase.