Ragam Informasi

Fungsi Neurotransmiter dan mekanisme aksi

Neurotransmiter adalah bahan kimia endogen yang memungkinkan komunikasi dalam sistem saraf dan antara sistem saraf dan seluruh tubuh. Mereka menyampaikan informasi antara neuron individu, dan pada akhirnya mengatur berbagai fungsi tubuh.

Ada berbagai kelas neurotransmiter, dengan fungsi dan mekanisme aksi yang berbeda. Tingkat dan fungsi neurotransmitter sangat penting untuk mempertahankan homeostasis, dan jika diubah dapat menyebabkan penyakit.

Mekanisme aksi

Neurotransmiter mengirimkan sinyal melintasi sinapsis di berbagai lokasi, seperti:

  • Dari satu neuron ke neuron target lainnya
  • Di neuromuskuler junction (NMJ), yaitu dari neuron ke sel otot target
  • Dari neuron ke kelenjar target.

Sinaps adalah persimpangan di mana neuron menyampaikan informasi ke neuron lain; ini memiliki tiga komponen utama:

  • Terminal akson, atau sisi pra-sinaptik tempat informasi dikirim
  • celah sinaptik
  • Sisi dendrit, atau post-sinaptik, menerima informasi.

Umumnya ada tingkat dasar tingkat rendah pelepasan neurotransmitter yang terjadi tanpa perlu stimulasi. Namun, jumlah yang dirilis meningkat sebagai respons terhadap potensial aksi ambang batas. Mengikat neurotransmiter ke neuron pasca-sinaptik kemudian menghasilkan eksitasi atau penghambatan tergantung pada yang dilepaskan dan reseptor yang diikatnya.

Beberapa neurotransmiter juga memiliki aksi neuromodulator. Ini dapat bertindak pada sejumlah besar neuron sekaligus dan terlibat dalam regulasi skala yang lebih besar dari kelompok neuron. Namun proses ini berlangsung selama waktu yang jauh lebih lambat daripada transmisi rangsang dan penghambatan.

model dasar neurotransmisi
Diagram yang menunjukkan model dasar neurotransmisi.

Kelas Neurotransmiter

Ada ratusan contoh neurotransmiter, tetapi mereka dapat dikelompokkan ke dalam kelas tergantung pada struktur, atau fungsinya.

Berfokus pada struktur, neurotransmiter dapat digolongkan sebagai:

  • Monoamina – seperti dopamin, noradrenalin, adrenalin, histamin, serotonin
  • Asam amino – seperti glutamat, GABA (Asam gamma-aminobutirat), glisin, aspartat, D-serin
  • Peptida – seperti opioid, endorfin, somatostatin, oksitosin, vasopresin
  • Lainnya – seperti Asetilkolin (ACh), adenosin, Nitrogen monoksida

Seringkali, lebih berguna untuk mengklasifikasikan neurotransmiter berdasarkan fungsinya:

  1. Neurotransmiter eksitasi meningkatkan rangsangan listrik pada sisi post-sinaptik melalui modulasi aliran ion trans-membran untuk memfasilitasi transmisi potensial aksi.
  2. Neurotransmiter penghambat menurunkan rangsangan listrik pada sisi post-sinaptik untuk mencegah penyebaran potensial aksi.
  3. Neuromodulator berfungsi untuk mengubah kekuatan transmisi antar neuron dengan memengaruhi jumlah neurotransmiter yang diproduksi dan dilepaskan.



Contoh-contoh Neurotransmiter tertentu

Glutamat

Glutamat biasanya disintesis di dalam neuron dari glutamin dan merupakan neurotransmitter paling melimpah di otak. Ini adalah neurotransmitter rangsang dan mengikat empat reseptor yang berbeda:

  • Reseptor NMDA – reseptor ionotropik yang dapat ditembus oleh ion natrium, kalium dan kalsium
  • Reseptor AMPA – reseptor iontropik yang dapat ditembus oleh ion natrium dan kalium
  • Reseptor Kainate – reseptor iontropik yang dapat ditembus oleh ion natrium dan kalium, ini mirip dengan reseptor AMPA tetapi jauh lebih umum
  • Metabotropik G-protein ditambah reseptor

Diperkirakan memiliki peran penting dalam pembelajaran dan memori, terutama dalam proses potensiasi jangka panjang.

Struktur kimia glutamat.
Struktur kimia glutamat.

Asetilkolin (ACh)

ACh digunakan baik di sistem saraf pusat dan perifer, khususnya di NMJ. Ini disintesis di neuron dari kolin dan asetil-KoA. ACh adalah neurotransmitter rangsang dan mengikat dua jenis reseptor yang berbeda:

  • Reseptor asetilkolin nikotinat (nAChRs) – reseptor iontropik yang ditemukan di NMJ, di dalam SSP dan sistem saraf simpatis dan parasimpatis. Mereka juga ditemukan pra-sinaptik di otak dan dianggap memiliki efek neuromodulator
  • Reseptor muskarinik asetilkolin (mAChRs) – reseptor berpasangan protein G yang ditemukan di SSP dan dalam neuron parasimpatis pasca-ganglionik

Karena ada di banyak area tubuh yang berbeda, ACh berperan dalam banyak proses berbeda, termasuk stimulasi otot pada NMJ; gairah; perhatian; pencernaan dan air liur.

Struktur kimia asetilkolin
Struktur kimia asetilkolin

GABA

GABA disintesis dari glutamat dan merupakan neurotransmitter penghambat di dalam SSP. Itu mengikat dua reseptor yang berbeda:

  • GABA A reseptor – reseptor ionotropik yang dapat ditembus oleh ion klorida dan bikarbonat
  • Reseptor GABA B – reseptor digabungkan protein G metabotropik

GABA memiliki kedua efek penghambatan cepat ketika mengikat reseptor pasca-sinaptik dan penghambatan lebih lambat melalui neuromodulasi pada reseptor pra-sinaptik. Ini terlibat dalam berbagai proses di otak, seperti mengatur aktivitas neuron; kecemasan dan tidur.

Struktur kimia GABA.
Struktur kimia GABA.

Glisin

Glisin adalah asam amino yang digunakan pada sebagian besar sinapsis penghambatan di sumsum tulang belakang dan batang otak. Ini mengikat reseptor ionotropik yang permeabel terhadap ion klorida dan bikarbonat.

Sebagai inhibitor neurotransmiter glisin penting dalam banyak fungsi motorik dan sensorik, seperti penghambatan resiprokal dari otot-otot antagonis pada refleks tulang belakang. Glisin juga memiliki peran rangsang dalam sistem saraf pusat karena merupakan co-agonis di reseptor NMDA glutamatergic.

Struktur kimia glisin
Struktur kimia glisin

Relevansi Klinis – Transmisi Benzodiazepin dan GABA

Benzodiazepin adalah kelas obat yang biasanya diresepkan untuk sifat ansiolitik dan obat penenang mereka. Contohnya termasuk; chlordiazepoxide; clonazepam; diazepam dan lorazepam.

Mereka tidak bertindak secara langsung pada reseptor tetapi sebaliknya mengikat secara alosterik ke reseptor GABA. Hal ini menghasilkan peningkatan probabilitas pembukaan saluran dan potensiasi neurotransmisi GABAergik di dalam otak.

Benzodiazepin diresepkan untuk berbagai kondisi, seperti insomnia, gangguan kecemasan, kejang dan penarikan alkohol. Namun, mereka dapat memiliki sejumlah efek buruk termasuk kehilangan memori; peningkatan kemungkinan jatuh pada orang tua dan mual. Mereka juga berpotensi menimbulkan kecanduan sehingga umumnya hanya diresepkan untuk penggunaan jangka pendek.

Loading...
Fungsi Neurotransmiter dan mekanisme aksi
Fungsi Neurotransmiter dan mekanisme aksi 6

Neurotransmiter adalah bahan kimia endogen yang memungkinkan komunikasi dalam sistem saraf dan antara sistem saraf dan seluruh tubuh. Mereka menyampaikan i

Editor's Rating:
5
Hisham
18/08/2019

Leave a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *