„Jak neurony porozumiewają się ze sobą”
Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN
w Warszawie
Podstawowym sposobem wzajemnego porozumiewania się neuronów jest transmisja synaptyczna. Zachodzi ona przede wszystkim w synapsach chemicznych, rzadziej w synapsach elektrycznych. Nośnikiem informacji w synapsach chemicznych są różnorodne substancje chemiczne – zwykle związki drobnocząsteczkowe np. niektóre aminokwasy lub produkty ich przemiany. Dotychczas uważano, że chemiczna transmisja synaptyczna przebiega jednokierunkowo według ściśle regulowanych etapów obejmujących syntezę neuroprzekaźnika, jego zmagazynowanie w pęcherzykach synaptycznych, uwolnienie do szczeliny synaptycznej, połączenie się ze specyficznymi receptorami na powierzchni neuronu postsynaptycznego (przyjmującego informację) oraz wywołanie odpowiedzi w postaci zmiany potencjału błonowego, i wreszcie usunięcie neuroprzekaźnika ze szczeliny synaptycznej. Zachwianie przebiegu któregokolwiek z tych etapów może doprowadzać do wystąpienia stanów chorobowych.
Ten ustalony pogląd na temat porozumiewania się neuronów zrewidowano z chwilą odkrycia roli neuropeptydów w neurotransmisji . Okazało się bowiem, że neuropeptydy mogą występować w tej samej synapsie co klasyczny neuroprzekaźnik, w konsekwencji uległ zmianie obowiązujący dogmat, że dany neuron może „przemawiać” tylko jednym „językiem”. Współwystępowanie neuropeptydów z klasycznymi neuroprzekaźnikami wskazało na sposób w jaki „mowa” neuronu może być modulowana. Wykrycie neuropeptydów zwróciło również uwagę na możliwość porozumiewania się neuronów na drodze pozasynaptycznej. W tym przypadku neuroprzekaźnik uwolniony przez „neuron - nadajnik” działa na miejsca receptorowe „neuronu - odbiorcy” położone poza obrębem synapsy, często w miejscu odległym od miejsca uwolnienia.
Badania ostatnich lat pokazały, że oprócz klasycznych neuroprzekaźników i neuropeptydów również proste gazy wytwarzane w mózgu - tlenek azotu (NO) i tlenek węgla ( CO) mogą pośredniczyć w porozumiewaniu się neuronów. Te niekonwencjonalne neuroprzekaźniki nie tylko nie podlegają regułom procesu klasycznej neurotransmisji (nie są magazynowane w pęcherzykach synaptycznych i nie ma dla nich miejsc receptorowych w błonie neuronu). Co więcej, w ich przypadku kierunek przepływu informacji może być przeciwny, to znaczy od neuronu postsynaptycznego do neuronu presynaptycznego.