Моноаминовые нейротрансмиттеры — это нейротрансмиттеры и нейромодуляторы , которые содержат одну аминогруппу , соединенную с ароматическим кольцом двухуглеродной цепью (например, -СН 2 -СН 2 -). Примерами являются дофамин , норадреналин и серотонин .
Все моноамины образуются из ароматических аминокислот, таких как фенилаланин , тирозин и триптофан, под действием ферментов декарбоксилазы ароматических аминокислот . В организме они деактивируются ферментами, известными как моноаминоксидазы , которые отщепляют аминогруппу.
Моноаминергические системы, т. е. сети нейронов, использующие моноаминовые нейротрансмиттеры, участвуют в регуляции таких процессов, как эмоции, возбуждение и некоторые виды памяти. Также было обнаружено, что моноаминовые нейротрансмиттеры играют важную роль в секреции и выработке астроцитами нейротрофина-3 — химического вещества, которое поддерживает целостность нейронов и обеспечивает нейронам трофическую поддержку. [1]
Препараты, повышающие или снижающие действие моноаминовых нейротрансмиттеров, применяются для лечения пациентов с психическими и неврологическими расстройствами, включая депрессию , тревогу , шизофрению и болезнь Паркинсона . [2]
Существуют специфические белки- переносчики , называемые переносчиками моноаминов , которые транспортируют моноамины в клетку или из нее. Это переносчик дофамина (DAT), переносчик серотонина (SERT) и переносчик норадреналина (NET) во внешней клеточной мембране и везикулярный переносчик моноаминов ( VMAT1 и VMAT2 ) в мембране внутриклеточных везикул . [ нужна цитата ]
После высвобождения в синаптическую щель действие моноаминового нейромедиатора прекращается обратным захватом в пресинаптическое окончание. Там они могут быть переупакованы в синаптические пузырьки или расщеплены ферментом моноаминоксидазой ( МАО), который является мишенью ингибиторов моноаминоксидазы , класса антидепрессантов . [ нужна цитата ]
Системы моноаминовых нейротрансмиттеров встречаются практически у всех позвоночных, причем возможность развития этих систем способствовала адаптации видов позвоночных к различным средам. [12] [13]
Недавнее компьютерное исследование генетического происхождения показывает, что самое раннее появление моноаминов произошло 650 миллионов лет назад и что появление этих химических веществ, необходимых для активного или совместного осознания и взаимодействия с окружающей средой, совпадает с появлением билатерального или «зеркального» тела. в разгар (или, возможно, в каком-то смысле катализатор?) Кембрийского взрыва. [14]
В отличие от других моноаминовых нейротрансмиттеров, механизм регуляции содержания гистамина в мозге остается неясным. У млекопитающих везикулярные переносчики моноаминов (VMAT) экспрессируются исключительно в нейронах и опосредуют хранение гистамина и других моноаминов.
Следовые амины метаболизируются в организме млекопитающих посредством моноаминоксидазы (МАО; ЕС 1.4.3.4) (Berry, 2004) (рис. 2)... Он дезаминирует первичные и вторичные амины, которые находятся в свободном состоянии в цитоплазме нейронов, но не те, которые связаны с запасающими везикулами симпатического нейрона... Точно так же β-ПЭА не будет дезаминироваться в кишечнике, поскольку он является селективным субстратом для МАО-В, который не обнаруживается в кишечнике...
Уровни эндогенных следовых аминов в мозгу в несколько сотен раз ниже, чем у классических нейротрансмиттеров норадреналина, дофамина и серотонина, но скорость их синтеза эквивалентна скорости синтеза норадреналина и дофамина, и они имеют очень высокую скорость оборота (Berry, 2004). Уровни следовых аминов в эндогенных внеклеточных тканях, измеренные в головном мозге, находятся в низком наномолярном диапазоне. Такие низкие концентрации возникают из-за их очень короткого периода полураспада...
Помимо основного пути метаболизма, ТА также могут превращаться под действием неспецифической N-метилтрансферазы (NMT) [22] и фенилэтаноламин-N-метилтрансферазы (PNMT) [23] в соответствующие вторичные амины (например, синефрин [14], N-метилфенилэтиламин и N-метилтирамин [15]), которые проявляют аналогичную активность в отношении TAAR1 (TA1), что и их предшественники первичных аминов... И дофамин, и 3-метокситирамин, которые не подвергаются дальнейшему N-метилированию, являются частичными агонистами TAAR1. (ТА1). ...
Нарушение регуляции уровня ТА связано с несколькими заболеваниями, что делает соответствующих членов семейства ТААР потенциальными мишенями для разработки лекарств. В этой статье мы фокусируемся на значении ТА и их рецепторов для расстройств, связанных с нервной системой, а именно шизофрении и депрессии; однако ТА также связаны с другими заболеваниями, такими как мигрень, синдром дефицита внимания и гиперактивности, злоупотребление психоактивными веществами и расстройства пищевого поведения [7,8,36]. Клинические исследования сообщают о повышенных уровнях β-ПЭА в плазме у пациентов, страдающих острой шизофренией [37] и повышенной экскреции β-ПЭА с мочой у параноидальных шизофреников [38], что подтверждает роль ТА при шизофрении. В результате этих исследований β-ПЭА был назван «эндогенным амфетамином» организма [39].
Эта «эволюция» дофаминовых систем сыграла важную роль в адаптации видов позвоночных практически ко всем возможным средам обитания.
Эти данные позволяют предположить, что дупликация гена D1/бета-рецептора была необходима для разработки новых катехоламиновых психомоторных адаптивных реакций и что норадренергическая система возникла именно в начале эволюции позвоночных.