Конвульсанты, действующие на ГАМК-реактивные синапсы

ГАМК - нейромедиатор в тормозных межнейрональных синапсах ЦНС животных и человека (рис. 53).

Рисунок 53. Структура g-аминомасляной кислоты (ГАМК)

Действуя на соответствующие рецепторы, ГАМК формирует ингибиторный постсинаптический потенциал (ИПСП). Установлено, что в основе эффекта лежит усиление нейромедиатором проницаемости возбудимых мембран для ионов хлора, которые под влиянием концентрационного градиента устремляются из внеклеточной среды в клетку и вызывают тем самым гиперполяризацию мембраны.

ГАМК обнаружена во всех структурах ЦНС. Концентрация аминокислоты в разных областях мозга колеблется в пределах от 2 до 10 мкМ/г ткани. Наивысшее её содержание - в чёрной субстанции. Высокая плотность ГАМК-эргических синапсов, выявлена в коре головного мозга, клиновидном ядре, ядре Дейтерса, ядрах передних рогов спинного мозга, в обонятельных бугорках, коре мозжечка, гиппокампе, продолговатом мозге (нейронах ретикулярной формации), латеральных коленчатых телах, гипоталамусе. Нейроны этих образований высоко чувствительны к ГАМК.

В нервных окончаниях ГАМК обнаруживается главным образом в цитоплазме в несвязанной форме (60 - 80%); относительно небольшое количество вещества заключено в пресинаптических везикулах.

В нервной ткани ГАМК образуется путем декарбоксилирования глютамата под влиянием энзима глютаматдекарбоксилазы (ДГК) (рис. 54). Источником веществ-предшественников глютамата является цикл Кребса. ДГК - цитоплазматический энзим, широко представленный в структурах мозга, содержащих ГАМК в высокой концентрации. Катаболизм нейромедиатора осуществляется митохондриальным энзимом ГАМК-трансаминазой (ГМАК-Т), превращающей вещество в сукцинатсемиальдегид (ССАД). Этот метаболит, в свою очередь, окисляется другим митохондриальным энзимом, дегидрогеназой сукцинатсемиальдегида, до янтарной кислоты; последняя утилизируется циклом Кребса. Поскольку и ДГК и ГАМК-Т являются пиридоксальфосфат-зависимыми энзимами, вещества, нарушающие обмен этого кофактора вызывают при интоксикациях тяжелые нарушения функций ЦНС, вплоть до развития судорожного синдрома.

Рисунок 54. Схема обмена ГАМК в ЦНС

ЦТК - цикл трикарбоновых кислот; ГК - глутаминовая кислота; ДГК - декарбоксилаза глутаминовой кислоты; ГМАК-Т - ГАМК-трансаминаза; ССАД - сукцинатсемиальдегид

Большая часть выделившейся в синаптическую щель ГАМК удаляется путем высокоафинного, Na⁺-зависимого активного захвата, как нервными окончаниями, так и клетками глии. До 50% ГАМК мозга определяется в глиальных элементах. Пул ГАМК, содержащейся в глиальных клетках, также имеет функциональное значение: выход нейромедиатора из глии в межклеточное пространство инициируется повышением в межнейрональной жидкости ионов калия (что наблюдается при гиперактивации нейронов).

Конвульсанты, действующие на ГАМК-эргический синапс, либо блокируют синтез ГАМК (производные гидразина и др.) и ее высвобождение (тетанотоксин) в синаптическую щель, либо являются физиологическими антагонистами нейромедиатора, взаимодействующими с ГАМК-рецепторами (ГАМК-литики).

Структура и физиология ГАМК-рецепторов окончательно не изучены. Не существует и их единой классификации. Наиболее распространено разделение рецепторов на ГАМК_А и ГАМК_Б типы. Рецепторы первого типа чувствительны к ГАМК-литику бикукуллину, второго типа - не чувствительны к этому веществу, но избирательно возбуждаются баклофеном. ГАМК_А-рецепторы непосредственно сопряжены с хлор-ионными каналами возбудимых мембран. ГАМК_Б-рецепторы сопряжены с калиевыми и кальциевыми каналами мембран через систему G-протеинов. Наиболее изучены ГАМК_А рецепторы, действию на которые и приписывают основные тормозные эффекты нейромедиатора. С ГАМК_А-рецепторами способно взаимодействовать большое количество химических веществ, как облегчающих, так и блокирующих поступление ионов хлора через возбудимую мембрану (рис. 55). Эти вещества являются соответственно агонистами (мусцимол, диазепам, гексобарбитал и т.д.) или антагонистами ГАМК (бикукуллин, флюмазенил, пикротоксин и т.д.).

Рисунок 55. Схема строения ГАМК-рецептора, с указанием сайтов связывания ГАМК-ергических биологически активных веществ