Fungovanie nervovej sústavy a niektoré kľúčové pojmy neurobiológie
Možno viete, že nervová sústava pozostáva z nervových buniek (neurónov), vnútri ktorých sa signál šíri elektricky - pomocou excitácie a depolarizácie bunkovej membrány neurónu. Medzi jednotlivými neuróny sa potom informácie šíri chemicky - pomocou molekúl chemických látok zvaných neuroprenášače, čiže neurotransmitery. Možno viete, že typický neurón má prívodný elektrické káble zvanej dendrity, telo ktoré informácie privádzanej dendrity integruje a jeden vývodné kábel zvaný axon. Neuróny sú vzájomne spojené synapsie - spojkami v ktorých sa dotýka axon jedného neurónu s dendrity ďalšieho neurónu. Práve synapsie umožňuje aby signál z axónu jedného neurónu (nazývaného presynaptické neurón) prešiel do ďalšieho neurónu (nazývaného postsynaptické neurón). Deje sa to tak, že z membrány axónu presynaptického neurónu (presynaptické membrány) sa uvoľní neurotransmiter,ktorý pôsobí na membránu dendrity postsynaptického neurónu (postsynaptickú membránu). Deje sa to tak, že neurotransmiter uvoľnený z presynaptické membrány je rozoznaný zvláštnymi molekulami bielkovín v postsynaptickej membráne, zvanými nervové receptory. Keď receptory detegujú neurotransmiter, spôsobí excitáciu dendrity a tým aj celého postsynaptického neurónu. Elektrická excitácia presynaptického neurónu tak cez synapsii pomocou chemického neurotransmiteru prejde na postsynaptické neurón. Na tomto princípe pracuje mozog a celý nervový systém.spôsobí excitáciu dendrity a tým aj celého postsynaptického neurónu. Elektrická excitácia presynaptického neurónu tak cez synapsii pomocou chemického neurotransmiteru prejde na postsynaptické neurón. Na tomto princípe pracuje mozog a celý nervový systém.spôsobí excitáciu dendrity a tým aj celého postsynaptického neurónu. Elektrická excitácia presynaptického neurónu tak cez synapsii pomocou chemického neurotransmiteru prejde na postsynaptické neurón. Na tomto princípe pracuje mozog a celý nervový systém.
receptorové systémy
Medzi klasické neuroprenášače hojne sa vyskytujúce v mozgu patrí glutamát, kyselina γ-aminomaslová (GABA), glycín, acetylcholín, serotonín, dopamín a ďalšie. Každá z týchto molekúl má špecifický receptor, ktorý ju na postsynaptickej membráne rozoznáva. Hovoríme že daný neuroprenášače spoločne so svojím receptorom tvorí receptorový systém. K receptorovému systému patrí tiež kaskáda bielkovín obsluhujúcich dráhu uvoľnenie daného neuroprenášače z presynaptické membrány a dráhu excitácie postsynaptickej membrány po detekcii neuroprenášače receptorom. Mená receptorové systémy sú odvodené od ich neuroprenášačov:
- glutamát => glutaminergní receptorový systém
- GABA => GABAergní receptorový systém
- acetylcholín => cholinergný receptorový systém
- serotonín => sérotonínergný receptorový systém
- dopamín => dopaminergné receptorový systém atď.
Agonisty a antagonisty
Okrem samotných neurotransmiterov ktoré sa prirodzene vyskytujú v receptorové systémoch existuje veľké množstvo chemikálií ktoré do fungovania receptorové systémy zasahujú. Látky ktoré receptory toho-ktorého systému aktivujú sa nazývajú agonisty. Látky ktoré receptory inhibujú sa nazývajú antagonisti. Najtypickejším prirodzeným agonistom daného receptorového systému je samozrejme samotný neurotransmiter. Agonisty a antagonisty sa líšia silou ktorou pôsobí na svoj receptorový systém. Medzi silnými agonistami a antagonistami nájdeme mnohé nervové jedy a lieky. Tak napríklad alkohol je agonista GABA receptorov a keď sa v krčme Ozeri pod obraz, tak je to tým, že požitý alkohol napodobňuje účinok kyseliny γ-aminomaslovej na svoj receptor a tým spôsobuje nám všetkým dobre známe príznaky. Keď nás zase nejaká sekta v metre otrávi Sarin, tak je to tým, že tento plyn pôsobí ako antagonista cholinergného systému - zabíja tým, že blokuje prenos signálu acetylcholínu z axónov motorických neurónov na cholinergné receptory vo svaloch. K agonistům a antagonistom receptorové systémy patria tisíce rôznych jedov a silne účinných liekov.
neuromodulátory
Neuromodulátory je chemická látka, ktorá ovplyvňuje nejaký receptorový systém, ale nie je agonistmi alebo antagonistom. Dá sa povedať že v neurobiológie rozoznávame dva typy účinku látok na receptorové systémy:
- priamy účinok, keď je látka agonistom alebo antagonistom receptorového systému
- nepriamy, čiže neuromodulační účinok, kedy pôsobiaca látka iba mierne modifikuje fungovanie receptorového systému
Hranice medzi priamym a neuromodulačním účinkom nie je ostro ohraničená. Možno ale povedať že neuromodulační účinok je na rozdiel od priameho účinku menej drastický.
neurotropného účinky
Slovo neurotropného znie odborne, ale znamená jednoducho to, že látka nejako pôsobí na nervovú sústavu. Pod pojem neurotropného sa radí ako priame (agonistické / antagonistické) tak neuromodulační účinky. Zvláštnym druhom neurotropného účinku je účinok nootropický. Nootropiká sú definované ako látky zvyšujúce inteligenciu a zlepšujúce fungovanie nervovej sústavy. Pretože u ženšenu a ďalších adaptogénov bol taký vplyv popísaný, napísal som o nootropickém účinku adaptogénov zvláštne stránku .
Neurotropného účinky adaptogénov
Definícia adaptogénu vyžaduje, aby tento nezasahoval do normálneho fungovania organizmu viac, než je nutné k zvýšeniu nešpecifickej odolnosti, sic. Z tejto definície tiež vyplýva že adaptogény nesmú byť ani v relatívne vysokej dávke jedovaté. Adaptogenům preto väčšinou chýbajú drastické priame účinky silných agonistov a antagonistov nervových receptorové systémy. To ale neznamená že sú adaptogény neúčinné: ich účinok na mozog a nervovú sústavu je hlavne neuromodulační.
Naviac sa adaptogén už historicky od svojho vzniku spája s pojmom stresu . Veda o adaptogény bola vo svojej dobe mienená ako špičková disciplína teoretickej medicíny , ktorej Brechman nadviazal na vtedy ešte nový objav generalizovaného adaptačného syndrómu (GAS) . Práve kvôli spojitosti stresu s GAS a hypotalamo-hypofyzárnej osou majú dnes vedci tendenciu označovať za adaptogény rastliny povzbudzujúce svojim účinkom na hypotalamicko-hypofyzárnej os. Diskusia mechanizmov tohto účinku má preto u adaptogénov veľký význam.
Z hľadiska mechanizmu sú u adaptogénov dôležité najmä neurosteroidní účinky ich triterpenoidních saponínov. Pojem neurosteroidů zaviedol v 80. rokoch 20. storočia francúzsky fyziológ Etienne Baulieu, ktorý si všimol že triterpenoidy majú neuromodulační schopnosti. Vďaka svojmu amfoternímu charakteru majú saponíny ženšenu a iných adaptogénov schopnosť sa vmezeřit do bunkovej membrány a nepolárných vreciek bunkových receptorov a ďalších bielkovín. Z rovnakého dôvodu tiež tieto saponíny majú schopnosť preniknúť bunkovou membránou do jadra a pôsobiť priamo na génovú expresiu. Na tieto saponíny adaptogénov možno hľadieť ako na neuromodulátory charakterom blízke telu vlastným hormónom a neurosteroidům. Z toho istého dôvodu účinky adaptogénov všeobecne dlhodobé, tj. Vyžadujúce k svojej realizácii dlhodobé užívanie.
Účinky adaptogénov na vybrané receptorové systémy
Neuromodulační účinky saponínov ženšenu pravého boli predmetom intenzívneho výskumu už od polovice 20. storočia. Japonci o ženšen už v 70. rokoch zistili, že obsahuje rôzne zložky, z ktorých někerá spôsobujú aktiváciu CNS, iné sú zase upokojujúce ( Saito1977epg ). Čoskoro boli identifikované prvé konkrétne neuromodulační panaxosidy, ginsenoid Rb 1 a Rg 1 ( Tsang1985gsi , Benishin1992agr ). Od tej doby sa rozbehol výskum neurosteroidních a neuromodulačních účinkov jednotlivých panaxosidů a ďalších adaptogénnych saponínov na rôzne receptorové systémy CNS:
- systém acetylcholínu
- systém serotonínu
- systém dopamínu
- systém GABA receptorov
- systém NMDA receptorov
Ďalší neurotropného účinky
V tejto sekcii zmieňujem účinky adaptogénov na mozog a nervovú sústavu ktoré sa nevošli pod vyššie zmienené receptorové systémy. Sú to jednak účinky na iné molekuly neurónov, jednak všeobecnejšie účinky na CNS. Na prvom mieste opäť uvádzam ženšen pravý, na ktorom bolo urobené najviac výskumu:
- Ochranný a regeneračný účinok - Ženšenový saponíny zlepšujú rast nervových vlákien ( Takemoto1984png ) a chráni mozgové bunky pred odumieraním pri mozgovej ischémii ( Wen1996grp ), chemickom poškodenie ( napr. Alkoholom ), psychickom strese a iných stresujúcich faktoroch. Nositeľom tohto účinku je gssd. Rg 1 ( Wen1996grp , Lim1997pih ), ktorý tiež pôsobil proti starnutiu kortikálnych neurónov ( Li1997eag , Jiang1996mag , Liu1995egr ) a buniek všeobecne ( Choo2003aag ).
- Účinok na GABA receptory - Receptory kyseliny γ-aminomaslovej (GABA) sú najpočetnejším receptory v ľudskom mozgu. Neurosteroidní pôsobenia na GABA A a GABA B majú ginsenosidy Rb 1 , Rb 2 , Rc , Re , Rf a Rg 1 ( Kimura1994igw ). Stabilizačným pôsobením na GABA systém sa čiastočne vysvetľuje adaptogénny protistresový účinok ženšenu ( Bhattcharya1999epg , Yuan1998mag ).
- Príklady ďalších účinkov - Ginsenosidy 20 (S) -Rg 3 inhibuje P / Q Ca 2 + kanály, Kv 1.4 K + kanály a Na + IIA kanály v mozgu potkana s IC 50 rádovo v desiatkach mmol ( Jeong2004sgr ). Podľa Jiang1996mag a Liu1995egr , gssd. Rb 1 a Rg 1 zvyšujú aktivitu Na / K-pumpy. Podľa Cao1990ieg ginsenoid Rb 1 Na / K-pumpu naopak inhibuje s IC 50 6.3μM. Ženšen má priame účinky proti vnímanie bolesti (a tiež nepriame účinky proti bolesti tlmením zápalovej reakcie). Ženšen pozitívne ovplyvňuje spánok - napríklad Panaxosid majonosid-R 2 u stresovaných zvierat obnovuje schopnosť zaspať ( Huong1998aem ). Pozitívny účinok na spánok uvádza i zvieracie štúdie Lee1990cip a klinická štúdia Han2013erg . Zároveň ale ženšen uľahčuje možnosť vôľou spánok potlačiť, takže " nespavosť " je nakoniec pri užívaní ženšenu najčastejšou sťažnosť. Ženšen stabilizuje aktivitu neurónov a uľahčuje prekonanie abstinenčných príznakov pri odvykaní od návykových látok .
Ďalšie rastliny a huby
Okrem modelového adaptogénu ženšenu pravého sa za typicky neurotropného v rodu Panax považuje aj americký ženšen , zatiaľ čo ženšen nepravý ( P. pseudoginsng ) alebo ženšen notoginseng ( P. notoginseng ) sa tradične používajú skôr k úprave metabolizmu.
U eleuterokoku je situácia nejasná, zatiaľ čo použitie rozchodnice ružovej ( Rhodiola rosea ) a vítaním uspávajúca ( Withania somnifera ) v úlohe neuromodulačního adaptogénu má podporu v literatúre. Rozchodnica ovplyvňuje hladinu serotonínu a iných neurotransmiterov a má potenciál v odvykaní od drogovej závislosti ( Mannucci2012sir ). Existujú tiež náznaky o tom, že Rhodiola má schopnosť indukovať regeneráciu neurónov CNS ( Chen2009err ).
U schizandry čínskej ( Schisanra chinensis ) sa ukázal modulačné účinok na sérotonínové receptory, GABA receptory a centrálne acetylcholínové receptory ( Hsieh2001aew ) a sú náznaky nootropického účinku ( Pan2002spa , Egashira2008srm ).
Z liečivých húb najmä účinky LESKLOKORKA lesklé ( Ganoderma lucidum ) na mozog sú predovšetkým ochranné (neuroprotektívne).
Dá sa predpokladať že neurotropného bude aj panaxosidy obsahujúce dierkovitosť päťlistá ( Čerešňa ) .
Medzi neurotropného adaptogény patrí aj kvasený ( Cordyceps spp.) , Žerucha peruánska ( Lepidium meyenii ) nesprávne označovaná aj ako peruánsky ženšen , ginko dvojlaločné ( Ginkgo biloba ) a ďalšie, ktoré sčasti nechcem zmieňovať (už tak je táto stránka dosť dlhá), sčasti nepoznám , a sčasti nie sú vede známe vôbec - to je dôvod, prečo etnobotanici študujú systémy domorodé tradičnej medicíny .
