HOÁ SINH T CH C TH N KINH
Ổ Ứ
Ầ
ĐOÀN TR NG PH
Ọ
Ụ
Ầ
HOÁ SINH T CH C TH N KINH Ổ Ứ (TCTK)
I- Đ c ặ đi m thành ph n hoá h c c a TCTK ầ
ọ ủ
ể
II- Đ c ặ đi m chuy n hoá c a Não
ủ
ể
ể
III- Các ch t trung gian d n truy n c a TCTK
ề ủ
ẫ
ấ
Ọ
Ể
I- Đ C Ặ ĐI M THÀNH PH N HOÁ H C Ầ C A TCTK
Ủ
≠ ch t tr ng, TKTW
các vùng khác nhau: ch t xám ấ ấ ắ
* Khác nhau ở ≠ TKNV…
* Chú ý:
1- Protid 2- Glucid 3- Lipid 4- Ch t vô c ấ
ơ
Nđ Protid: ch t xám (1/2P.khô) > ch t tr ng (1/3P.khô) Nđ Lipid: ch t tr ng (1/2P.khô) > ch t xám (1/3P.khô) ấ ấ ắ ấ ắ ấ
1- Protid
đư c 100 protid hoà tan ợ
ớ
ở
Chi m 40%P.khô/não. Đã tách ế Bao g m: ồ Proteid: nucleoproteid: Nđ.AN cao (có l.q v i trí nh ), ớ lipoprotein, glycoprotein, proteolipid ( myelin), - phospholipoprotein ( màng) ở
Protein: neuroalbumin, neuroglobin, protein cationic, protein c a ủ
ệ
TCLK… * Các protein m i phát hi n, ớ Có liên quan v i trí nh : ớ ớ
TBTK
Các y u t Protein S100, có nhi u ề ở Protein 14-3-2, có nhi u : y u t phát tri n TK ể đ mệ ch t xám ề ở ấ ế ố β… ế ố
Peptid (Neuropeptid)
ệ * Các neuromediators m i phát hi n ớ
ệ
* Các neuropeptid m i phát hi n ớ Các peptid hormon: ờ Các peptid đư ng tiêu hoá: Gastrin,
Secretin,Cholecystokinin… Các peptid có liên quan v i trí nh ớ ớ
Catabatmophobin (15 AA) Scotophobin
ớ ả
Encephalin, Endorphin: 5 AA, gi m đau gi ng opiat Các peptid có liên quan v i c m giác đau ả ố
ư ệ
nh ng không gây nghi n Các peptid có liên quan v i giớ ấc ngủ
Peptid gây ngủ
Các peptid có liên quan v i hành vi, nhân cách: ớ
TRF, Somatostatin
Aminoacid
Glu, Asp có n ng ồ đ caoộ
2- Lipid
- Chi m 51-55%P.khô/não, - G m cholesterol, cerebrosid, phospholipid
ch t tr ng > ch t ế ở ấ ắ ấ xám
ồ
(phosphoglycerid, sphingolipid)
- Myelin (ch a cholesterol, phospholipid, sphingomyelin) ứ
3- Glucid
s i myelin ở ợ
ả ồ
ơ
Kho ng 1%, g m Glycogen, Glc, Gal,… 4- Ch t vô c ấ
II- Đ C Ặ ĐI M CHUY N HOÁ C A NÃO
Ủ
Ể
Ể
1- Hô h p c a Não ấ ủ
2- Chuy n hoá Glucid
ể
3- Chuy n hoá Protid
ể
4- Chuy n hoá Lipid
ể
1- Hô h p c a não ấ ủ
ạ
ế ụ ổ
ụ ổ
ụ ẽ
* Não hô h p m nh : ấ ư ng oxy - Tiêu th Oxy l n: chi m 2-3%P, tiêu th 20-25% t ng l ợ ớ ụ tr em (< 4 tu i) có th tiêu th khi ngh (200-240ml). ể đ n 50% ế ậ ẻ ỉ - Trong 1 phút, 100g não có 53-54 ml máu ch y qua và tiêu th 3,7 ụ ả mlO2. -> Toàn b não (1500g) s tiêu th : 3,7x15 = 55,5 mlO2 ứ : tăng khi hưng ph n, kích thich, gi m khi c ch , gây ộ * Nhu c u oxy ầ ế ả ấ
mê
-> Não r t nh y c m v i tình tr ng thi u oxy: ớ ạ ả ế ấ ạ
ờ ế
Th i gian ch u > 6 phút: t n thổ ị đ ng thi u oxy < 6 phút, ự ương không h i ph c ụ ồ
ể ạ đ ng c a não h u nh ăng lư ng ho t ợ
ủ ư ch do ỉ * Bình thư ng, n
2- Chuy n hoá Glucid ầ ộ
ờ Glucose cung c pấ
: TSHH #1, tiêu th Oxy ể ủ ế ụ
* Chuuy n hoá glucid ch y u là áI khí ị
ự ữ ủ ủ ợ
l n, > 90% Glc b oxy hoá thành CO2 và H2O ớ ỉ đ dùng trong 10 * Lư ng Glc d tr c a não (kho ng 750 mg) ch ộ ụ
ả phút:100g não tiêu th 5mg Glc/1phút. Toàn b nã0 (1500g) s ẽ tiêu th : 5mg x15 = 75mg.
ụ * Vì v y:ậ
ạ ấ ế ế ăng lư ngợ .
ồ
ớ ế ể ắ ơn đ ng kinh/thao cu ng. đ chuy n hoá áI khí Glucid. ể ầ Thi u B1 ế
-
ứ đ ng pyruvic. ế
- Não r t nh y c m v i tình tr ng thi u Glc/thi u n ạ ả Khi đó não d b c ch và hôn mê ễ ị ứ -> Gây shock Insulin đ c t c ộ - Não c n nhi u Vit. B1 ể ề d n ẫ đ n tê phù (Beri beri) do ọ
ể
ể ễ ạ
3- Chuy n hoá Protid * Chuy n hoá protid di n ra m nh: T c ố đ ộ đ i m i protid c a não cao
ủ ớ
ầ ủ : T1/2 kho ng 65h, ả ầ ủ ấ
ăng khi kích thích, gi m khi c ch ứ
ổ hơn c a h.thanh 3 l n, c a protid khác 20 l n; c a ch t xám > ủ ch t tr ng, t ấ ắ ể ế ề ư ng ớ ả ạ đ :ể t.h
ọ
* Chuy n hoá aminoacid di n ra m nh và theo nhi u h ễ protein, peptid; t.h amin sinh h c; t.h p mediator t ợ * Chuy n hoá c a Glu và Asp có ý nghĩa đ c bi ặ ủ ể ệ
ể
ử ử
Glu có th : - kh amin oxy hoá thành CG +NH3, - Amin hoá đ i amin, - Bi n thành Gln, - Kh CO2 thành GABA, - Trao ế ổ đ i thành His, Asp, Arg, Pro, Ala, - T.h Glutathion ổ chu trình purin nucleotid. ừ
Quá trình này di n ra m nh khi thi u oxy và thi u máu c c b * NH3 còn đư c t o thành t ạ ợ ạ ễ ụ ộ ế ế
NH
3
IMP
AMP
Chu trình Purin nucleotid
Fumarat
Deaminase
GTP
+
Aspartat
Syntetase
Adenosuccinose
GDP +Pi
Fumarase
GOT
ADENYLSUCCINAT
MDH
Malat
Oxaloacetat
NAD
NADH
ể
4- Chuy n hoá Lipid ố ổ đ nh nên t c
ương đ i n ị ố đ ộ đ i m i ổ ớ
* Thành ph n Lipid não t ầ Lipid c a não th p ủ ấ
ể ủ
ễ
* Chuy n hoá c a cholesterol, cerebrosid, phosphatidylethanolamin ậ và sphingomyelin di n ra ch m. ấ ố đ ộ đ i m i l n nh t là ớ ớ ủ ấ ổ
* Trong các phospholipid c a ch t xám, t c phosphatidylcholin, phosphatidylinositol. ứ * Náo trư ng thành ch a nhi u cholesterol (25g). L ư ng ợ ề ở
ăm
-
đó gi m và n ẻ ơ sinh (2g) tăng nhanh trong nh ng nữ ả ổ đ nh. ị
cholesterol c a não tr s ủ đ u (3 l n) sau ầ ầ
Ẫ
Ấ
Ề
III- CÁC CH T TRUNG GIAN D N TRUY N C A TCTK
Ủ
(Mediator, neuromediator, Neurotransmitters, M) * Kháiquát:
đã bi ế
ở ộ ặ
ụ
t > 40 M 1- Ph các M ngày càng m r ng, ổ 2- M t s M còn là hormon ho c amin sinh h c,,, ộ ố ọ ụ 3- Cơ ch tác d ng: ế đ c hi u, M th hi n tác d ng qua - Khi g n v i receptor (R) ể ệ ặ ớ ộ ệ ầ ủ ắ ự ở
S m kênh ion (là m t ph n c a R) Các thông tin 2 (AMPc, GMPc)
ộ
ể ệ ch c khác nhau. Vd Adrenalin ổ ứ
ấ
ứ ấ ạ
- Có m t s type R khác nhau cho m t M -> M th hi n tác ộ ố các t d ng khác nhau ở ụ 4- Ch t kháng ch t trung gian (Antimediators) ấ ưng ph n và M c ch 5- Phân lo i: M h ế * M t s M: ộ ố
1- Acetylcholin (ACh) Vai trò M c a Ach
ủ
ớ ạ ộ ố
ư c h ch và m t s neuron - Ach là M c a các neuron tr ủ sau h ch c a HTTKTV; ủ ạ
ủ ậ đ ng c a c ủ ơ xương và ộ
ủ
- Ach là M c a các neuron v n neuron c a m t s ph n c a TKTW, ví d th l ầ ủ ộ ố - Ach còn có liên quan v i s t ụ ể ư i.ớ nh n th c và chú ý ứ ớ ự ự ậ
T ng h p và phân hu Acetylcholin (ACh) ỷ
ổ
ợ
CoASH
AcetylCoA CH3COSCoA Cholin acetylase
Acetylcholin (ACh)
Cholin
(CH3) -CH2-CH2-OH
+ N
(CH3) -CH2-CH2-OCO-CH3
+ N
Acetylcholin esterase
H2O
(AChE)
Acetic CH3COOH
ỷ ỷ c sinaps t ớ ưư c sinaps t ớ
Cholin và AcetylCoA d Cholin và AcetylCoA d màng tr màng tr ưư i ới ớ ừ ừ
T ng h p và phân hu ACh ợ ổ T ng h p và phân hu ACh ợ ổ ĐĐưư c t ng h p c t ng h p ợ ổ ợ ổ tác d ng c a Cholin acetylase ụ tác d ng c a Cholin acetylase ụ óng gói trong các xoang sinaps, m i xoang ch a 2000-4000 pt ĐĐưư c ợc ợ đđóng gói trong các xoang sinaps, m i xoang ch a 2000-4000 pt
ợ ở ợ ở ủ ủ
ứ ứ ỗ ỗ
ể ể gf.1xoang c n 4 ion Ca, tk, đđ gf.1xoang c n 4 ion Ca, đđtk, ầ ầ
ế ự ế ự
màng sau, gây kh c c màng sau màng sau, gây kh c c màng sau ử ự ử ự
ể ể ớ ớ
ỷ ở ỷ ở ị ị
ầ ầ đđ ể ể
ỷ ỷ
AChACh ảc gi I phóng khi có x ĐĐưư c gi I phóng khi có x ả ợ ợ ộ ố đđ c th t c ch s gf. Ach c th t c ch s gf. Ach đđ c t ộ ốc t ị ứ ộ ị ứ ộ h đđh Đ n g n v i R ở ớ ế ắ Đ n g n v i R ở ớ ế ắ Có 2 type R: Nicotinic và Muscarinic Có 2 type R: Nicotinic và Muscarinic k.h v i 1 tri u R/màng sau Khi gf. 200-300 xoang s ẽ đđ ủ ủ đđ k.h v i 1 tri u R/màng sau ệ Khi gf. 200-300 xoang s ẽ ệ B phân hu b i Acetylcholin esterase (AChE), g m 4 DĐV, m i ỗ ồ B phân hu b i Acetylcholin esterase (AChE), g m 4 DĐV, m i ỗ ồ DĐV phân hu 16 pt Ach/ ms.TTHĐ g m 2 ph n: ph n anion ầ ồ ỷ DĐV phân hu 16 pt Ach/ ms.TTHĐ g m 2 ph n: ph n anion ầ ồ ỷ thu phân Ach. đđ thu phân Ach. g n v i Ach và ph n esterase ớ ể ầ ắ g n v i Ach và ph n esterase ớ ể ầ ắ i c s d ng l Cholin và Acetat đưđư c s d ng l ạ i Cholin và Acetat ạ ợ ử ụ ợ ử ụ
Các ch t c ch AChE
ấ ứ
ế
ậ ấ ứ ế ạ
ầ ủ đó làm tăng ị ắ (thu n ngh ch): g n v i ph n anion c a ắ ớ đư c, do ợ
ụ Ví d : Các thu c Eserin, Proserin, Prostigmin trong Các ch t c ch c nh tranh TTHĐ cu E, làm cho ACh không g n vào ả tác d ng c a ACh ủ ụ đi u tr ị ề
ố như c cợ ơ, y u cế ơ mãn đi kèm v i teo c ơ
Các ch t c ch không c nh tranh ấ ứ ế ắ ậ ạ ớ ị
ứ ợ ề ữ ủ ủ ạ
ớ (không thu n ngh ch): g n v i oh n esterase c a TTHĐ c a E, t o thành ph c h p b n v ng, ầ g m:ồ - Các alkylphosphat: thu c di t côn trùng ệ ố
TEPP (Tetraethylpyrrophosphat) DFP (Diisopropylfluorophosphat) ộ - Các phosphonat /phospho h.cơ: các ch t ấ đ c, khí đ c TK ộ
Tabun, Sarin, Soman
Gi I ả đ c:ộ Atropin và 2PAM (2pyridin aldoxim methyl iodat)
* AChE và CHE trong LS
2- Catecholamin
ợ ổ
T ng h p catecholamin (Dopamin, Noradrenalin=Norepinephrin, Adrenalin=Epinephrin)
ThoáI bi n Catecholamin ế
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
ể
Chuy n hoá Catecholamin (Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin)
tu th ậ ở ỷ ư ng th n ợ
Đư c t ng h p t ợ ổ Thoái bi n ch y u d ế ố ợ ừ ủ ế ư i tác d ng c a 2 enzym: ụ ư Tyrosin, gi ng nh ủ ớ
MAO: monoaminooxydase COMT: catechol-oxy-methyl-transferase
S n ph m cu i ố ẩ ả
Dopamin: homovanillic acid Noradrenalin và Adrenalin: vanillylmandelic acid (VMA) ư ng ợ th I ra NT, có th ể đ nh l ị đư cợ ả
* Vai trò M:
ợ
ph n trên c a thân não, axon Dopa: gây c m giác s hãi ả Dopamin: - M c a neuron mà thân ủ ở ở ể ầ
th vân, ủ ể ầ
ủ ững ph n ki m soát TW c a nhân đuôi, nhân đ u và nhân bèo-nh ậ v n ậ đ ng ộ
đáp ng xúc ậ đ ng, ộ ứ đ ng, và kh n ộ ả ăng
đi u tr b ng L-Dopa - Tham gia ki m soát v n ể kinh qua vui và đau ệ ế ị ằ ề
- B nh Parkinson, do thi u dopamin, Noradrenalin: - Như m t M, noradrenalin giúp ộ đ ỡ đi u hoà s th c, m ự ứ ề ơ và tâm
tr ngạ
ăng huy t áp, co m ch và làm - Như m t hormon, noradrenalin gây t ế ạ
ộ tăng nh p tim ị
3- Serotonin
Hydroxylase
Decarboxylase
T ng h p ợ ổ Serotonin
Serotonin
Tryptophan
5-hydroxytryptophan
CO2
Thoái bi n: b i MAO thành aldehyd r i oxy hoá thành ồ ế
ở oxyindolacetic th i ra n ả ư c ti u ớ ế
Vai trò M: ủ ớ ở ư i th và thân não ị
ề
ậ ớ ự đi u hoà tính khí, ạ ể
ạ ả
sát, tính b c ố đ ng và gây h n. ự ầ ả ồ
d - M c a các neuron - Bình thư ng, serotonin có liên quan v i s ờ nh n th c c m giác và ki m soát tâm tr ng. ứ ả - Tuy nhiên, nó đóng vai trò chính trong các r i lo n xúc c m ố như tr m c m, t ấ Ch t kháng serotonin: ấ LSD (diethylamid c a acid lysergic) ủ
4- Histamin
CO2
T ng h p: t s kh CO2 c a His ổ ợ ừ ự ử ủ
Histamin
Histidin
Histidin decarboxylase
ế ặ ở
ThoáI bi n: b i Histaminase ho c methyl hoá thành 1,5 methylhistidin ho c acetyl hoá thành acetylhistidn ặ
Vai trò:
đi u hoà tr ề ương l c cự ơ trơn, gây d ị
Ch t kháng: dimedrol, calci ư i thớ Là M: c a vùng d ị ủ Là amin: gây giãn m ch, ạ ngứ ấ
5- GABA (gamma amino butyric acid)
ổ ợ ỷ
Citrat
Oxaloacetat
Vßng Krebs
Succinat
Cetoglutarat
GABA
GLutamat
Aldehydsuccinic
shunt GABA
T ng h p và phân hu : shunt GABA AcetylCoA
ấ
ăng lư ng cho não ợ ủ ố ấ ứ ế
Qua shunt, GABA có th t.gia cung c p n ể Vai trò M: Ch t c ch chính c a não và t y s ng Ch t kháng GABA: Picrotoxin ( c ch gi I phóng GABA) ế ả ủ ứ ấ
6- Glycin (Gly)
- Aminoacid - Vai trò: Ch t c ch tu s ng và ph n l n thân ế ỷ ố
ầ ớ
ấ ứ
- Ch t kháng Gly: Strichnin, Apamin
não ấ
