Funkcija živčnega sistema in nekaj ključnih konceptov nevrobiologije
Morda veste, da je živčni sistem sestavljen iz živčnih celic (nevronov), znotraj katerih se signal propagira električno - z vzbujanjem in depolarizacijo nevronske celične membrane. Med vsakim nevronom se informacije razširijo kemično - z uporabo molekul kemičnih snovi, imenovanih nevrotransmiterji ali nevrotransmitorji. Morda veste, da tipični nevron ima električne dovodne vode, imenovane dendrite, telo, ki združuje dendritične informacije in en kabel aksona. Nevroni so povezani s sinapsami - kloni, v katerih se dotikajo aksona enega nevrona z dendritom drugega nevrona. Gre za sinapse, ki signal iz aksona enega nevrona (imenovanega presinaptični nevron) preidejo v drugi nevron (imenovan postinavtični nevron). To naredimo tako, da sproščamo nevrotransmiter iz aksonske membrane presinaptičnega nevrona (presinaptične membrane), ki deluje na membrano postsinaptične dendritične membrane (postsinaptične membrane). To je tako, da se nevrotransmitor, sproščen iz presinaptične membrane, odlikuje s posebnimi proteinskimi molekulami v postsinaptični membrani, imenovani živčni receptorji. Ko receptorji zaznajo nevrotransmiter, povzroča vzbujanje dendrita in s tem celotnega postsinaptičnega nevrona. Električno vzbujanje presinaptičnega nevrona skozi sinapse skozi kemijski nevrotransmiter poteka skozi postsinaptični nevron. To načelo deluje po možganih in celotnem živčnem sistemu.
Receptorski sistemi
Klasični nevrotransmitorji, ki jih pogosto najdemo v možganih, vključujejo glutamat, gama-aminobutirno kislino (GABA), glicin, acetilholin, serotonin, dopamin in druge. Vsaka od teh molekul ima specifičen receptor, ki ga prepozna na postsinaptični membrani. Pravimo, da nevrotransmiter skupaj s svojim receptorjem tvori receptorski sistem. Receptorski sistem vključuje tudi kaskado beljakovin, ki služijo poti sproščanja nevrotransmitorja iz presinaptične membrane in postnysinaptične membranske poti vzbujanja po tem, ko receptor zazna nevrotransmiter. Imena receptorskih sistemov izhajajo iz njihovih nevrotransmiterjev:
- glutamat => glutaminergični receptorski sistem
- GABA => GABAergični receptorski sistem
- acetilholin => holinergični receptorski sistem
- serotonin => serotonergični receptorski sistem
- dopamin => dopaminergični receptorski sistem itd.
Agonisti in antagonisti
Poleg samih nevrotransmiterjev, ki se seveda pojavljajo v receptorskih sistemih, obstaja veliko kemikalij, ki vplivajo na delovanje receptorskih sistemov. Snovi, ki aktivirajo receptorje sistema, imenujemo agonisti. Snovi, ki zavirajo receptorje, se imenujejo antagonisti. Najbolj tipičen naravni agonist danega receptorskega sistema je seveda sam nevrotransmiter. Agonisti in antagonisti se razlikujejo po svoji moči na njihovem receptorskem sistemu. Močni agonisti in antagonisti najdejo številne živčne strupe in droge . Na primer, alkohol je agonist receptorja GABA, in ko jemamo v pubu pod sliko, je zato, ker zaužiti alkohol posnema učinek γ-aminobutirne kisline na receptor, kar povzroča vse znane simptome. Ko je še ena sekta v merilu ponovljena s sarino, je to zato, ker deluje kot antagonist holinergičnega sistema - ubijanje z blokiranjem prenosa acetilholinskega signala iz aksonov motoričnih nevronov v holinergične receptorje v mišicah. Agonisti receptorjev in antagonisti vključujejo na tisoče različnih strupov in zelo močnih zdravil.
Neuromodulatorji
Neuromodulator je kemikalija, ki vpliva na receptorski sistem, vendar ni agonist ali antagonist. Lahko rečemo, da v nevrobiologiji prepoznavamo dve vrsti učinka snovi na receptorske sisteme:
- neposredni učinek, kadar je sredstvo agonist ali antagonist receptorskega sistema
- posredni ali neuromodulatorni učinek, kadar aktivna snov le malo spremeni delovanje receptorskega sistema
Meja med neposrednimi in neuromodulatornimi učinki ni jasno opredeljena. Vendar je nevromodulatorni učinek manj drastičen kot neposredni učinek.
Nevrotropni učinki
Beseda nevrotropska zveni strokovno, vendar preprosto pomeni, da snov nekako vpliva na živčni sistem. Izraz nevrotropik vključuje tako neposredne (agonistične / antagonistične) kot tudi neuromodulatorne učinke. Posebna vrsta nevrotropskega učinka je nootropni učinek. Nootropike so opredeljene kot snovi, ki povečujejo inteligenco in izboljšujejo delovanje živčnega sistema. Ker so bili ginseng in drugi adaptogeni opisani kot taki, sem napisal posebno stran o nootropičnem učinku adapterjev .
Nevrotropni učinki adaptogenov
Opredelitev adaptog zahteva, da ne posega v normalno delovanje organizma bolj, kot je potrebno za povečanje nespecifične odpornosti, sic. Iz te opredelitve sledi tudi, da adaptogeni v sorazmerno velikem odmerku ne smejo biti strupeni. Adaptogeni zato v veliki meri manjkajo drastični neposredni učinki močnih agonistov in antagonistov živčnih receptorskih sistemov. To ne pomeni, da so adaptogeni neučinkoviti: njihov učinek na možgane in živčni sistem je večinoma neuromodulativen.
Poleg tega je adaptogen že od samega začetka povezan s konceptom stresa . Znanost o adaptogensu se je takrat štela za najnovejšo disciplino teoretične medicine , ki jo je Brechman v tem času sledil odkritju Generaliziranega adaptacijskega sindroma (GAS) . Zaradi kontinuitete stresa s plinom in osjo hipotalamus-hipofize, znanstveniki danes nagibajo k označevanju adaptivnih rastlin kot stimulacijo svoje osi hipotalamus-hipofize. Razprava o mehanizmih tega učinka je zato zelo pomembna za adaptogene.
V smislu mehanizma so adapterji še posebej pomembni za nevrosteroidne učinke njihovih triterpenoidnih saponinov. Koncept nevrozestoidov je uvedel francoski fiziolog Etienne Baulieu v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ki je opazil, da imajo triterpenoidi neuromodulacijske sposobnosti. Zaradi amfoteričnega značaja se saponini ginsenga in drugih adaptogenov lahko vežejo na celično membrano in nepolarne žepe celičnih receptorjev in drugih proteinov. Iz istega razloga so tudi ti saponini sposobni prodreti v celično membrano v jedro in delujejo neposredno na izražanje genov. Te adaptivne saponine je mogoče razumeti kot nevromodulatorje zaradi značaja telesa blizu njihovih hormonov in nevrosteroidov. Iz istega razloga so učinki adaptogenov na splošno dolgotrajni, kar pomeni dolgoročno uporabo za njihovo uresničitev.
Učinki adaptogena na izbrane receptorske sisteme
Ne-modulatorni učinki resničnih saponinov ginsenga so bili predmet intenzivnega raziskovanja od sredine 20. stoletja. Ciganske cigane so v sedemdesetih letih odkrili, da vsebujejo različne sestavine, nekatere pa povzročijo aktivacijo CNS, druge pa so pomirjujoče ( Saito1977epg ). Kmalu so bili identificirani prvi specifični nevromodulatorni pankoksidi, ginsenosid Rb1 in Rg1 ( Tsang1985gsi , Benishin 1992 ). Od takrat se je na različnih receptorskih sistemih CNS začelo raziskovanje nevrosteroidnih in neuromodulacijskih učinkov pankoksidov in drugih adaptivnih saponinov:
- acetilholinski sistem
- serotoninski sistem
- dopaminskega sistema
- sistem GABA receptorjev
- NMDA receptorski sistem
Drugi nevrotrofični učinki
V tem poglavju omenjam učinke adaptogenov na možgane in živčni sistem, ki niso bili pod zgoraj omenjenimi receptorskimi sistemi. To so učinki na druge nevronske molekule in splošnejši učinki na CNS. Najprej omenim ginsengovo desno, ki je bila najbolj raziskana:
- Zaščitni in regenerativni učinek - Ginseng saponini izboljšajo rast živčnih vlaken ( Takemoto1984png ) in zaščitijo možganske celice pred smrtjo v ishemiji možganov ( Wen1996grp ), kemičnimi poškodbami ( npr. Alkoholom ), duševnim stresom in drugimi stresnimi dejavniki. Nosilec tega učinka je gssd. Rg 1 ( Wen1996grp , Lim1997pih ), ki je prav tako preprečeval staranje kortikalnih nevronov ( Li1997eag , Jiang1996mag , Liu1995egr ) in celic na splošno ( Choo2003aag ).
- Učinek na receptorje GABA - receptorji γ-aminobutirne kisline (GABA) so najbolj bogati receptorji v človeških možganih. Neurosteroidni učinki na GABA A in GABA B imajo ginsenozide Rb1, Rb2 , Rc , Re , Rf in Rg1 ( Kimura1994igw ). Stabilizacijski učinek na sistem GABA delno pojasnjuje adaptogenski antistresni učinek ginsenga ( Bhattcharya1999epg , Yuan1998mag ).
- Primeri drugih učinkov - Ginsenoside 20 (S) -Rg 3 zavira kanale P / Q Ca 2+ , Kv 1.4 K + in možganske kanale podgane Na + IIA z IC50 desetin μM ( Jeong2004sgr ). Po Jiang1996mag in Liu1995egr , gssd. Rb 1 in Rg 1 povečata aktivnost Na / K črpalke. V skladu s Cao1990ieg ginsenoside Rb 1 Na / K črpalko zavira z IC50 6,3 μM. Ginseng ima neposredne učinke na zaznavanje bolečine (in tudi posredne učinke, ki olajšajo bolečino z zaviranjem vnetja ). Ginseng pozitivno vpliva na spanec - na primer panaxosid majonoside-R 2 pri stresnih živalih obnovi spalno zmogljivost ( Huong1998aem ). Pozitiven učinek na spanec je opisan tudi v študijah na živalih Lee1990cip in v klinični študiji Han2013erg . Ob istem času ginseng olajša možnost za zatiranje spanja, zato je " nespečnost " najpogostejša pritožba pri uporabi ginsenga. Ginseng stabilizira delovanje nevronov in olajša premagovanje odtegnitvenih simptomov pri uživanju drog .
Druge rastline in glive
Ameriški ginseng poleg ginsengovega desnega adaptogena velja za tipično nevrotrofično v rodu Panax , medtem ko se ginseng ( P. pseudoginseng ) ali ginseng notoginseng ( P. notoginseng ) tradicionalno uporabljajo za uravnavanje metabolizma.
V eleuterokoku je situacija nejasna, medtem ko je v literaturi podprta uporaba Rhodiola rosea in Candida somnifera v vlogi neumodulatornega adaptogena. Stopnišče vpliva na serotonin in druge nevrotransmiterje in ima možnost prenehanja odvisnosti od drog ( Mannucci2012sir ). Obstajajo tudi znaki, da ima Rhodiola možnost, da inducira regeneracijo nevronov CNS ( Chen2009err ).
Modulacijski učinek na serotoninske receptorje, GABA receptorje in centralne acetilholinske receptorje ( Hsieh2001aew ) je bil prikazan v Schisanra chinensis ( Schisanra chinensis ) in kaže na nootropni učinek ( Pan2002spa , Egashira2008srm ).
Med zdravilnimi glivami so učinki gladkega glanca ( Ganoderma lucidum ) na možgane predvsem zaščitni (nevroprotektivni).
Lahko se domneva, da bo pankreatična ginnostema ( Gynostemma pentaphyllum ) tudi nevrotrofna.
Neurotropični adaptogeni vključujejo tudi gnezdilce ( Cordyceps spp.) , Perujsko cress ( Lepidium meyenii ), ki se po pomoti imenujejo perujski ginseng , Ginkgo biloba in drugi, kar deloma ne želim omeniti (to je dovolj dolgo) , deloma pa tudi znanosti sploh - zato etnobotaniki proučujejo sisteme avtohtone tradicionalne medicine .