Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Kamikaze nervových synapsí

Molekula s velkou odpovědností
 |  12. 10. 2006
 |  Vesmír 85, 620, 2006/10

Komunikaci mezi nervovými buňkami zajišťují zápoje zvané synapse. V nich se setkávají vlákna nervové dráhy, která zprávu od jednoho neuronu přináší, s vlákny nervové dráhy, která ji odnáší k dalšímu neuronu. Po nervovém vláknu přenáší zprávu vzruchová vlna měřitelná změnou elektrického potenciálu, a teprve na synapsi je zpráva přeložena do chemické řeči molekul neurotransmiteru. Neurotransmiter „nasedne na vozíček“ bílkovinného transportéru, jenž ho převeze přes synaptickou štěrbinu, to znamená od presynaptické membrány (kde končí dráha, po níž zpráva přišla) k membráně postsynaptické (kde začínají vlákna neuronu, který má zprávu přijmout). Tam se zase chemický přenos přeloží v elektrický signál, jenž zprávu doručí dalšímu neuronu.

Bezporuchový a rychlý nervový přenos je umožněn velmi přesným strukturálním uspořádáním buněčných složek na presynaptickém a postsynaptickém zakončení. Molekuly neurotransmiteru se při nervovém přenosu uvolní z váčků (vezikul) uvnitř buňky do mimobuněčného prostoru. Toto přesné uspořádání organizuje molekula, kterou Robert J. Kittel z European Neuroscience Institute v Göttingenu nazval Bruchpilot (Science 312, 1051, 2006). Tak se za druhé světové války nazýval německy pilot bombardovacího letadla (jap. kamikaze), který dociloval přesného zásahu tím, že zamířil na cíl celé letadlo a řítil se k němu zpravidla střemhlav. Skoro vždy zahynul, jen výjimečně se stačil katapultovat.

Mušky octomilky (rod Drosophilla) zbavené specifických molekul Bruchpilot (BRP) nejsou schopny normálního letu a narážejí chaoticky do předmětů. Přenos vzruchu na jejich synapsích je redukován na 25 %, uvolnění neurotransmiteru z vezikul je nepravidelné. Počet kalciových iontových kanálů je snížen a nejsou zamířeny přesně k vezikulám. Molekula BRP formuje uspořádání presynaptické membrány a našla se ve všech synapsích nervového systému octomilky. Tutéž roli má při organizaci struktury presynaptické membrány obratlovců protein CAST. Vzhledem k tomu, že mechanizmus účinku převážné většiny psychofarmak spočívá v ovlivnění dějů na nervových synapsích, může být objev molekul Bruchpilot podnětem k hledání látek, jimiž lze tyto děje ovlivnit.

Významná psychofarmaka byla zatím objevována víceméně náhodou. Za zavedení léků účinných u schizofrenií, antipsychotik, vděčíme francouzským chirurgům, kteří viděli zklidňující účinek některých antihistaminik v lytických koktejlech (směsích farmak) užívaných při celkovém znecitlivění (anestezii) a upozornili na to psychiatry. Za antidepresiva vděčíme švýcarskému psychiatru Rolandu Kuhnovi. Dostal impramin k vyzkoušení u schizofreniků a všiml si jeho antidepresivního účinku, který pracovníci syntetizující tento lék nepředpokládali. Také za objev roleserotoninu při terapeutickém účinku antidepresiv vděčíme klinickému pozorování. Reserpin zaváděný do léčby vysokého krevního tlaku vyvolával u nemocných závažné deprese, nemocní často páchali sebevraždu. Farmakologové zkoumali, čím by to mohlo být, a zjistili, že reserpin zbavuje nervový systém serotoninu.

Pokroky v neurovědách, především zavádění metod molekulární biologie a moderních metod zobrazování mozku, otevírají novou éru psychofarmakologie. Lze čekat, že cesta k objevům začne ve výzkumných laboratořích a že tyto objevy povedou k nalezení nových, účinnějších léků a nikoli naopak. Zatím totiž teoretičtí pracovníci spíše hledali vysvětlení pro to, co klinický pracovník našel při terapeutickém užití léku.

Robertu J. Kittelovi budou vděčni studenti medicíny a přírodních věd za název molekuly (Bruchpilot), který jen nesnadné zapomenout.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Neurobiologie

O autorovi

Oldřich Vinař

Doc. MUDr. Oldřich Vinař, DrSc., (*1925) vystudoval Lékařskou fakultu UK v Praze. Vedl psychofarmakologické oddělení Výzkumného ústavu psychiatrického, později se zabýval klinickou psychofarmakologií ve společné laboratoři AV ČR a Státního ústavu pro kontrolu léčiv. Nyní pracuje ve své samostatné psychiatrické ambulanci v Praze 8.

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné