Neurotransmitter

 

 

Die Neuronen der Nervenzellen unterscheiden sich insofern, welche Neurotransmitter in den jeweiligen synaptischen Endknöpfchen der Nervenzellen hergestellt werden.

Neurotransmitter lassen sich einteilen in:

  1. Monoamine und
  2. Peptide (Neuropeptide)

Die Monoamine werden im Endknöpfchen hergestellt, die Peptide an den Ribosomen im Soma des Neurons und erst dann zum Endknöpfchen transportiert. Die Neuropeptide besitzen eine länger anhaltende Wirkung als die niedermolekularen Monoamine und wirken oft mit den niedermolekularen zusammen und modulieren deren Wirkung in bestimmten funktionellen Bereichen des Nervensystems meist dem ZNS.

Als Beispiel finden wir im vegetativen Nervensystem am Parasympathicus den Neurotransmitter Acetylcholin und am Sympathicus Acetylcholin und Noradrenalin. Neurotransmitter sind chemische Signalüberträger zwischen den Nervenzellen. Die verschiedenen Transmitter sind nur in geringen Mengen vorhanden und nicht wahllos im Gehirn verbreitet. Vielmehr liegen Nervenzellen, die mit dem gleichen Neurotransmitter arbeiten, in Gruppen beisammen, und ihre Nervenfasern strahlen nur in begrenzte Hirngebiete aus, so zum Beispiel Nervenzellen, die mit dem Transmitter Dopamin, Serotonin oder Noradrenalin arbeiten. Diese Transmitterstoffe gehören zur Gruppe der Monoamine.

Nervenzellen, die mit Dopamin als Transmitter arbeiten befinden sich vor allem in der ventralen Haube im Mittelhirn und reichen bis ins Vorderhirn, wo sie an der Steuerung emotionaler Reaktionen beteiligt sind. Andere dopaminhaltige Nervenfasern enden nahe dem Zentrum des Gehirns im Streifenkörper, wo Dopamin bei der Regulierung komplexer Bewegungen eine Rolle spielt. Die Degeneration dieser Nervenfasern führt zu Muskelsteife und Zittern.

Serotoninhaltige Nervenzellen befinden sich in einem kleinen Gebiet des Hirnstamms, dem Raphe-Kern. Die Fasern dieser Nervenzellen reichen in den Hypothalamus, den Thalamus und in vielen anderen Hirnregionen, dort ist Serotonin an der Wahrnehmung von Empfindungen und am Zustandekommen des Schlafes beteiligt.

Noradrenalinhaltige Nervenzellen befinden sich besonders häufig in einem kleinen Gebiet im Hirnstamm, dem blauen Kern dem Nucleus coeruleus. Diese Nervenzellen sind stark verzweigt und stehen mit dem Hypothalamus, dem Kleinhirn und dem Vorderhirn in Verbindung, wo das Noradrenalin an der Erhaltung des Wachzustandes, am Belohnungssystem des Gehirns, am Träumen und an der Regulierung der Stimmungslage beteiligt zu sein scheint. Neben den bereits genannten Transmittern kennt und vermutet man weitere, wobei auch einige Aminosäuren als Transmitter in Frage kommen. Zum Beispiel wirken Glutamin- und Asparaginsäure erregend auf die meisten Nervenzellen und von der einfachsten Aminosäure, dem Glycin, weiß man, dass sie als hemmender Transmitter im Rückenmark wirkt.

Der wichtigste Transmitter mit hemmender Wirkung ist die Gammaaminobuttersäure (GABA), der ausschließlich in Hirn und Rückenmark synthetisiert wird. Man schätzt, dass ein Drittel aller Hirnsynapsen mit GABA als Transmitter arbeiteten.

Bemerkenswert ist, dass sich der hemmende Transmitter GABA vom erregenden Transmitter Glutaminsäure nur dadurch unterscheidet, dass ihm eine Gruppe bestehend aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen fehlt. Demnach können schon kleine Unterschiede in der molekularen Struktur dazu führen, dass die Transmitter entgegengesetzte Wirkungen haben.

 

Neuropeptide

Neuropeptide sind neben den Monoaminen die Botenstoffe des Gehirns. Bei Gehirnen von Säugetieren befinden sich Neuropeptide in den Enden von Nervenfasern bestimmter Nervenzellen. Sie können durch Calcium-Ionen freigesetzt werden. Sie sind meist kettenförmig (manchmal ringförmig) und bestehen aus bis zu 39 Aminosäuren. Manche von ihnen wirken auch als Hormone.

Diese Peptide entfalten ihre Wirkung als Neurohormon, Neuromodulator oder Neurotransmitter. Viele dieser Neuropeptide agieren als Neurotransmitter, jedoch werden einige nicht zu den Transmittern gezählt, da noch nicht alle Kriterien bestätigt sind, die es erlauben sie in der Klasse der Neurotransmitter aufzunehmen den sogenannten putativen Neurotransmitter. Da diese Peptide die neuronale Antwort modulieren können, werden sie auch als Neuromodulatoren bezeichnet. Ein gewisser Teil der Neuropeptide wird zwar von Neuronen synthetisiert, haben aber keinen Einfluss auf die neuronale Aktivität. Wirkungsort dieser Neuropeptide sind Organe und Zellpopulationen in der Peripherie des Körpers.

Auch die Peptide wirken als Neurotransmitter hier sind z. B. Vasopressine oder Enkephaline zu nennen. Enkephaline gehören zu der Gruppe der Endorphine sie sind körpereigene, schmerzblockierende Peptide, die mit Opiatrezeptoren reagieren. Man vermutete dass z.B. die schmerzlindernde Wirkung der Akupunktur oder der Hypnose teilweise auf der Freisetzung von solchen schmerzblockierenden Neuropeptiden beruht. Die Neurotransmitter und die Neuropeptide sind mit dem Immunsystem in höchst vielfältiger Weise verbunden, so dass der klinisch längst bekannte Zusammenhang zwischen emotionaler Befindlichkeit und Erkrankungsneigung möglicherweise sein somatisches Korrelat finden wird.

 

Die folgende Tabelle erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sie gibt eine Übersicht der relevanten Transmittersysteme, die an der Regulation des autonomen Nervensystems beteiligt sind. Es wurde eine Trennung in non-peptiderge und peptiderge Transmitter aus didaktischen Gründen vorgenommen:

 


Non-peptiderge Neurotransmitter


Peptiderge Neurotransmitter

· Katecholamine (Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin)

· Serotonin

· Acetylcholin

· Exzitatorische Aminosäuren (z.B. Glutamat)

· Inhibitorische Aminosäuren (z.B. GABA)

· Gasförmige Transmitter

  Stickoxid (NO)

  Kohlenmonoxid (CO)

· Angiotensin II (AII)

· Atriales natriuretisches Peptid (ANP)

· Bombesin

· Calcitonin-gene related peptide (CGRP)

· Corticotropin-Releasing Hormon (CRH)

· Cholecystokinin (CCK)

· ß-Endorphin

· Enkephalin

· Gonadotropin-Releasing Hormon (GnRH)

· Neuropeptid Y (NPY)

· Neurotensin

· Substanz P (SP)

· Thyreotropin-Releasing Hormon (TRH)

· Vasoaktives intestinales Peptid (VIP)

· Vasopressin oder antidiuretisches Hormon (VP; ADH)

· Wachstumshormon-Releasing Hormon

 
           

 

 

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