Wat u moet weten over neurotransmitters

Neurotransmitters zijn chemische stoffen die synapsen doorkruisen om impulsen van een neuron naar een andere neuron, kliercel of spiercel over te dragen. Met andere woorden, neurotransmitters worden gebruikt om signalen van het ene lichaamsdeel naar het andere te sturen. Meer dan 100 neurotransmitters zijn bekend. Velen zijn eenvoudig opgebouwd uit aminozuren. Anderen zijn complexere moleculen.

Neurotransmitters vervullen veel vitale functies in het lichaam. Ze reguleren bijvoorbeeld de hartslag, vertellen de longen wanneer ze moeten ademen, bepalen het instelpunt voor gewicht, stimuleren de dorst, beïnvloeden de stemming en regelen de spijsvertering.

De synaptische kloof werd ontdekt door de Spaanse patholoog Santiago Ramón y Cajal in de vroege 20e eeuw. In 1921 bevestigde de Duitse farmacoloog Otto Loewi dat de communicatie tussen neuronen het gevolg was van vrijgegeven chemicaliën. Loewi ontdekte de eerste bekende neurotransmitter, acetylcholine.

Hoe neurotransmitters werken

De axonterminal van een synaps slaat neurotransmitters op in blaasjes. Wanneer gestimuleerd door een actiepotentiaal, geven synaptische blaasjes van een synaps neurotransmitters af, die via diffusie de kleine afstand (synaptische gespleten) tussen een axon-uiteinde en een dendriet kruisen. Wanneer de neurotransmitter een receptor bindt aan de dendriet, wordt het signaal gecommuniceerd. De neurotransmitter blijft korte tijd in de synaptische kloof. Vervolgens wordt het ofwel teruggebracht naar het presynaptische neuron door het proces van heropname, gemetaboliseerd door enzymen, of gebonden aan de receptor.

Wanneer een neurotransmitter bindt aan een postsynaptisch neuron, kan het dit opwinden of remmen. Neuronen zijn vaak verbonden met andere neuronen, dus op elk moment kan een neuron worden onderworpen aan meerdere neurotransmitters. Als de stimulus voor excitatie groter is dan het remmende effect, zal het neuron "vuren" en een actiepotentiaal creëren dat neurotransmitters afgeeft aan een ander neuron. Aldus wordt een signaal van de ene cel naar de volgende geleid.

Soorten neurotransmitters

Een methode voor het classificeren van neurotransmitters is gebaseerd op hun chemische samenstelling. Categorieën omvatten:

• Aminozuren: γ-aminoboterzuur (GABA), aspartaat, glutamaat, glycine, D-serine
• Gassen: koolmonoxide (CO), waterstofsulfide (H₂S), stikstofoxide (NO)
• Monoamines: dopamine, epinefrine, histamine, noradrenaline, serotonine
• Peptiden: β-endorfine, amfetaminen, somatostatine, enkefaline
• Purines: adenosine, adenosine trifosfaat (ATP)
• Spooramines: octopamine, fenethylamine, trypramine
• Andere moleculen: acetylcholine, anandamide
• Enkele ionen: zink

De andere belangrijke methode voor het categoriseren van neurotransmitters is afhankelijk van de vraag of ze dat zijn prikkelend of remmende. Of een neurotransmitter exciterend of remmend is, hangt echter af van zijn receptor. Acetylcholine is bijvoorbeeld remmend voor het hart (vertraagt ​​de hartslag), maar prikkelt de skeletspier (zorgt ervoor dat het samentrekt).

Belangrijke neurotransmitters

• glutamaat is de meest voorkomende neurotransmitter bij mensen, gebruikt door ongeveer de helft van de neuronen in het menselijk brein. Het is de primaire prikkelende zender in het centrale zenuwstelsel. Een van de functies is om herinneringen te helpen vormen. Interessant is dat glutamaat giftig is voor neuronen. Hersenbeschadiging of een beroerte kan leiden tot een teveel aan glutamaat, het doden van neuronen.
• GABA is de primaire remmende zender in de hersenen van gewervelde dieren. Het helpt om angst te beheersen. GABA-tekort kan leiden tot epileptische aanvallen.
• glycine is de belangrijkste remmende neurotransmitter in het ruggenmerg van gewervelde dieren.
• acetylcholine stimuleert spieren, functies in het autonome zenuwstelsel en sensorische neuronen, en wordt geassocieerd met REM-slaap. Veel gifstoffen werken door acetylcholinereceptoren te blokkeren. Voorbeelden hiervan zijn botuline, curare en hemlock. De ziekte van Alzheimer wordt geassocieerd met een significante daling van het acetylcholinegehalte.
• norepinephrine (noradrenaline) verhoogt de hartslag en bloeddruk. Het maakt deel uit van het "vecht- of vluchtsysteem" van het lichaam. Noradrenaline is ook nodig om herinneringen te vormen. Stress put de winkels van deze neurotransmitter uit.
• dopamine is een remmende zender geassocieerd met het beloningscentrum van de hersenen. Lage dopamine-waarden worden geassocieerd met sociale angst en de ziekte van Parkinson, terwijl overtollige dopamine verband houdt met schizofrenie.
• serotonine is een remmende neurotransmitter die betrokken is bij stemming, emotie en perceptie. Lage serotoninespiegels kunnen leiden tot depressie, zelfmoordneigingen, problemen met woedebeheersing, slaapproblemen, migraine en een toegenomen verlangen naar koolhydraten. Het lichaam kan serotonine synthetiseren uit het aminozuur tryptofaan, dat voorkomt in voedingsmiddelen zoals warme melk en kalkoen.
• endorphins zijn een klasse van moleculen vergelijkbaar met opioïden (bijv. morfine, heroïne) in termen van structuur en functie. Het woord "endorfine" staat voor "endogene morfine". Endorfines zijn remmende zenders geassocieerd met plezier en pijnverlichting. Bij andere dieren vertragen deze chemicaliën het metabolisme en laten ze winterslaap toe.