Hoá sinh tổ chức thần kinh - Đoàn Trọng Phụ

HOÁ SINH TỔ CHỨC THẦN KINH ĐOÀN TRỌNG PHỤ HOÁ SINH TỔ CHỨC THẦN KINH(TCTK) I- Đặc điểm thành phần hoá học của TCTK II- Đặc điểm chuyển hoá của Não III- Các chất trung gian dẫn truyền của TCTK I- ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA TCTK * Khác nhau ở các vùng khác nhau: chất xám ≠ chất trắng, TKTW ≠ TKNV… * Chú ý: Nđ Protid: chất xám (1/2P.khô) > chất trắng (1/3P.khô) Nđ Lipid: chất trắng (1/2P.khô) > chất xám (1/3P.khô) 1- Protid 2- Glucid 3- Lipid 4- Chất vô cơ 1- Protid Chiếm 40%P.khô/não. Đã tách được 100 protid hoà tan Bao gồm: Proteid: nucleoproteid: Nđ.AN cao (có l.q với trí nhớ), lipoprotein, glycoprotein, proteolipid (ở myelin), phospholipoprotein (ở màng) Protein: neuroalbumin, neuroglobin, protein cationic, protein của TCLK… * Các protein mới phát hiện, Có liên quan với trí nhớ: Protein S100, có nhiều ở TBTK đệm Protein 14-3-2, có nhiều ở chất xám Các yếu tố phát triển TK: yếu tố β… Peptid (Neuropeptid) * Các neuromediators mới phát hiện * Các neuropeptid mới phát hiện Các peptid hormon: Các peptid đường tiêu hoá: Gastrin, Secretin,Cholecystokinin… Các peptid có liên quan với trí nhớ Catabatmophobin (15 AA) Scotophobin Các peptid có liên quan với cảm giác đau Encephalin, Endorphin: 5 AA, giảm đau giống opiat nhưng không gây nghiện Các peptid có liên quan với giấc ngủ Peptid gây ngủ Các peptid có liên quan với hành vi, nhân cách: TRF, Somatostatin Aminoacid Glu, Asp có nồng độ cao 2- Lipid - Chiếm 51-55%P.khô/não, ở chất trắng > chất xám - Gồm cholesterol, cerebrosid, phospholipid (phosphoglycerid, sphingolipid) - Myelin (chứa cholesterol, phospholipid, sphingomyelin) ở sợi myelin 3- Glucid Khoảng 1%, gồm Glycogen, Glc, Gal,… 4- Chất vô cơ II- ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HOÁ CỦA NÃO 1- Hô hấp của Não 2- Chuyển hoá Glucid 3- Chuyển hoá Protid 4- Chuyển hoá Lipid 1- Hô hấp của não * Não hô hấp mạnh : - Tiêu thụ Oxy lớn: chiếm 2-3%P, tiêu thụ 20-25% tổng lượng oxy tiêu thụ khi nghỉ (200-240ml). ậ trẻ em ( Toàn bộ não (1500g) sẽ tiêu thụ: 3,7x15 = 55,5 mlO2 * Nhu cầu oxy: tăng khi hưng phấn, kích thich, giảm khi ức chế, gây mê -> Não rất nhạy cảm với tình trạng thiếu oxy: Thời gian chịu đựng thiếu oxy 6 phút: tổn thương không hồi phục 2- Chuyển hoá Glucid * Bình thường, năng lượng hoạt động của não hầu như chỉ do Glucose cung cấp * Chuuyển hoá glucid chủ yếu là áI khí: TSHH #1, tiêu thụ Oxy lớn, > 90% Glc bị oxy hoá thành CO2 và H2O * Lượng Glc dự trữ của não (khoảng 750 mg) chỉ đủ dùng trong 10 phút:100g não tiêu thụ 5mg Glc/1phút. Toàn bộ nã0 (1500g) sẽ tiêu thụ: 5mg x15 = 75mg. * Vì vậy: - Não rất nhạy cảm với tình trạng thiếu Glc/thiếu năng lượng. Khi đó não dễ bị ức chế và hôn mê -> Gây shock Insulin để cắt cơn động kinh/thao cuồng. - Não cần nhiều Vit. B1 để chuyển hoá áI khí Glucid. Thiếu B1 dẫn đến tê phù (Beri beri) do ứ đọng pyruvic. 3- Chuyển hoá Protid * Chuyển hoá protid diễn ra mạnh: Tốc độ đổi mới protid của não cao: T1/2 khoảng 65h, hơn của h.thanh 3 lần, của protid khác 20 lần; của chất xám > chất trắng, tăng khi kích thích, giảm khi ức chế * Chuyển hoá aminoacid diễn ra mạnh và theo nhiều hướng để: t.h protein, peptid; t.h amin sinh học; t.hợp mediator * Chuyển hoá của Glu và Asp có ý nghĩa đặc biệt Glu có thể: - khử amin oxy hoá thành CG +NH3, - Amin hoá thành Gln, - Khử CO2 thành GABA, - Trao đổi amin, - Biến đổi thành His, Asp, Arg, Pro, Ala, - T.h Glutathion * NH3 còn được tạo thành từ chu trình purin nucleotid. Quá trình này diễn ra mạnh khi thiếu oxy và thiếu máu cục bộ Chu trình Purin nucleotid 4- Chuyển hoá Lipid * Thành phần Lipid não tương đối ổn định nên tốc độ đổi mới Lipid của não thấp * Chuyển hoá của cholesterol, cerebrosid, phosphatidylethanolamin và sphingomyelin diễn ra chậm. * Trong các phospholipid của chất xám, tốc độ đổi mới lớn nhất là phosphatidylcholin, phosphatidylinositol. * Náo trưởng thành chứa nhiều cholesterol (25g). Lượng cholesterol của não trẻ sơ sinh (2g) tăng nhanh trong những năm đầu (3 lần) sau đó giảm và ổn định. III- CÁC CHẤT TRUNG GIAN DẪN TRUYỀN CỦA TCTK (Mediator, neuromediator, Neurotransmitters, M) * Kháiquát: 1- Phổ các M ngày càng mở rộng, đã biết > 40 M 2- Một số M còn là hormon hoặc amin sinh học,,, 3- Cơ chế tác dụng: - Khi gắn với receptor (R) đặc hiệu, M thể hiện tác dụng qua Sự mở kênh ion (là một phần của R) Các thông tin 2 (AMPc, GMPc) - Có một số type R khác nhau cho một M -> M thể hiện tác dụng khác nhau ở các tổ chức khác nhau. Vd Adrenalin 4- Chất kháng chất trung gian (Antimediators) 5- Phân loại: M hưng phấn và M ức chế * Một số M: 1- Acetylcholin (ACh) Vai trò M của Ach - Ach là M của các neuron trước hạch và một số neuron sau hạch của HTTKTV; - Ach là M của các neuron vận động của cơ xương và neuron của một số phần của TKTW, ví dụ thể lưới.- Ach còn có liên quan với sự tự nhận thức và chú ý Tổng hợp và phân huỷ Acetylcholin (ACh) Tổng hợp và phân huỷ ACh Được tổng hợp ở màng trước sinaps từ Cholin và AcetylCoA dưới tác dụng của Cholin acetylase Được đóng gói trong các xoang sinaps, mỗi xoang chứa 2000-4000 pt ACh Được giảI phóng khi có xđtk, để gf.1xoang cần 4 ion Ca, độc tố độc thịt ức chế sự gf. Ach Đến gắn với R đh ở màng sau, gây khử cực màng sau Có 2 type R: Nicotinic và Muscarinic Khi gf. 200-300 xoang sẽ đủ để k.h với 1 triệu R/màng sau Bị phân huỷ bởi Acetylcholin esterase (AChE), gồm 4 DĐV, mỗi DĐV phân huỷ 16 pt Ach/ ms.TTHĐ gồm 2 phần: phần anion để gắn với Ach và phần esterase để thuỷ phân Ach. Cholin và Acetat được sử dụng lại Các chất ức chế AChE Các chất ức chế cạnh tranh (thuận nghịch): gắn với phần anion của TTHĐ cuả E, làm cho ACh không gắn vào được, do đó làm tăng tác dụng của ACh Ví dụ: Các thuốc Eserin, Proserin, Prostigmin trong điều trị nhược cơ, yếu cơ mãn đi kèm với teo cơ Các chất ức chế không cạnh tranh (không thuận nghịch): gắn với ohần esterase của TTHĐ của E, tạo thành phức hợp bền vững, gồm: - Các alkylphosphat: thuốc diệt côn trùng TEPP (Tetraethylpyrrophosphat) DFP (Diisopropylfluorophosphat) - Các phosphonat /phospho h.cơ: các chất độc, khí độc TK Tabun, Sarin, Soman GiảI độc: Atropin và 2PAM (2pyridin aldoxim methyl iodat) * AChE và CHE trong LS 2- CatecholaminTổng hợp catecholamin(Dopamin, Noradrenalin=Norepinephrin, Adrenalin=Epinephrin) ThoáI biến Catecholamin Ghi chú TH: tyrosin hydrolase DHPR: dihdropteridin reductasse MAO: monoaminooxydase COMT: catechol-oxy-methyl-transferase H2B: dihydrobiopterin H4B: tetrahydrobiopterin DOPAC: dihydrophenylacetic acid MHPG: 3-methoxy3-hydroxyphnylglycol Epinephrin: Adrenalin Norepinephrin: Noradrenalin  Chuyển hoá Catecholamin (Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin) Được tổng hợp từ Tyrosin, giống như ở tuỷ thượng thận Thoái biến chủ yếu dưới tác dụng của 2 enzym: MAO: monoaminooxydase COMT: catechol-oxy-methyl-transferase Sản phẩm cuối Dopamin: homovanillic acid Noradrenalin và Adrenalin: vanillylmandelic acid (VMA) thảI ra NT, có thể định lượng được  * Vai trò M: Dopa: gây cảm giác sợ hãi Dopamin: - M của neuron mà thân ở phần trên của thân não, axon ở thể vân, nhân đuôi, nhân đậu và nhân bèo-những phần kiểm soát TW của vận động - Tham gia kiểm soát vận động, đáp ứng xúc động, và khả năng kinh qua vui và đau - Bệnh Parkinson, do thiếu dopamin, điều trị bằng L-Dopa Noradrenalin: - Như một M, noradrenalin giúp đỡ điều hoà sự thức, mơ và tâm trạng - Như một hormon, noradrenalin gây tăng huyết áp, co mạch và làm tăng nhịp tim Serotonin 3- Serotonin Tổng hợp Thoái biến: bởi MAO thành aldehyd rồi oxy hoá thành oxyindolacetic thải ra nước tiếu Vai trò M: - M của các neuron ở dưới thị và thân não - Bình thường, serotonin có liên quan với sự điều hoà tính khí, nhận thức cảm giác và kiểm soát tâm trạng. - Tuy nhiên, nó đóng vai trò chính trong các rối loạn xúc cảm như trầm cảm, tự sát, tính bốc đồng và gây hấn. Chất kháng serotonin: LSD (diethylamid của acid lysergic) 4- Histamin Tổng hợp: từ sự khử CO2 của His ThoáI biến: bởi Histaminase hoặc methyl hoá thành 1,5 methylhistidin hoặc acetyl hoá thành acetylhistidn Vai trò: Là M: của vùng dưới thị Là amin: gây giãn mạch, điều hoà trương lực cơ trơn, gây dị ứng Chất kháng: dimedrol, calci 5- GABA (gamma amino butyric acid) Tổng hợp và phân huỷ: shunt GABA Qua shunt, GABA có thể t.gia cung cấp năng lượng cho não Vai trò M: Chất ức chế chính của não và tủy sống Chất kháng GABA: Picrotoxin (ức chế giảI phóng GABA) 6- Glycin (Gly) Aminoacid Vai trò: Chất ức chế tuỷ sống và phần lớn thân não Chất kháng Gly: Strichnin, Apamin * Mediator hưng phấn chính của não ?