Neurotransmittereillä

Neurotransmittereillä tarkoitetaan kemiallisia välittäjäaineita, jotka välittävät signaalin kahden neuronin välillä synapsissa. Ne syntetisoidaan presynaptisessa neuronissa, varastoidaan synapsin terminaalissa ja vapautuvat Ca2+-riippuvaisen eksosyytin seurauksena. Vapautuneet välittäjäaineet diffundoituvat synapsikuilun yli ja sitoutuvat reseptoreihin postsynaptisessa solussa, mikä voi aiheuttaa nopeasti tapahtuvan eksitoivan tai inhibitorisen vasteen sekä pohjustavaa neuromodulaatiota. Viestinnässä on sekä lyhytkestoisia ionotrooppisia että hitaammin kehittyviä metabotrooppisia vaikutuksia, jotka voivat muuttaa solujen herkkyyttä ja verkkojen toimintaa.

Pääryhmiä välittäjäaineiden luokittelussa ovat pienmolekyyliset välittäjäaineet, peptidiset välittäjäaineet ja kaasumaiset neuromodulaattorit. Pienen molekyylin välittäjäaineita ovat glutamaatti, gamma-aminovoihappo (GABA), glysiini sekä asetyylikoliini; biogeenisiä amiineja kuten dopamiini, noradrenaliini, serotoniini sekä histamiini. Peptidiset välittäjäaineet kattavat enkefaliinit, endorfiinit, substance P ja muita proteiineihin perustuvia viestien välittäjiä. Kaasumaisia neuromodulaattoreita ovat typpioksidi (NO) ja muut vähemmän tunnetut kaasut, jotka vaikuttavat lähialueiden soluihin. Eri välittäjäaineilla on sekä eksitoivia että inhiboivia vaikutuksia riippuen reseptorista ja solukytkennästä.

Välineellinen säätely päättyy useisiin mekanismeihin: takaisinotto presynaptiselta solulta transporterien avulla (esim. SERT, DAT, NET) sekä entsyymaattinen hajoaminen (esim. acetylcholinesterase AChE; MAO ja COMT monoamiinien ylläpidossa). Reseptorit sijaitsevat solukalvolla ja jaetaan ionotrooppisiin (ligandivetoisiin ionikanaviin) sekä metabotrooppisiin (G-proteiinivetoisiin) reseptoreihin. Neurotransmittereiden toiminta on keskeistä oppimisen ja muistamisen säätelyssä sekä verkostojen kehittymisessä ja plastisuudessa.

Kliinisessä kontekstissa välittäjäaineiden toimintahäiriöt liittyvät moniin neurologisiin ja psykiatrisiin sairauksiin. Esimerkkejä ovat Alzheimerin tautiin liittyvä cholinergisen järjestelmän heikkeneminen, Parkinsonin tauti dopaminergisen järjestelmän taantuma sekä masennus monoaminergisen säätelyn muutokset. Lääkkeet kohdistuvat usein näihin järjestelmiin; esimerkiksi serotoniinin takaisinottoa estävät lääkkeet (SSRI), antipsykootit sekä cholinesteraasinestot ovat yleisiä hoitoon liittyviä keinoja.