Transmitter: Acetylcholin Abk. ACh; Essigsäureester des Cholins, der als physiol. Neurotransmitter an Nervenendigungen

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1 Transmitter: Amine: Acetylcholin Abk. ACh; Essigsäureester des Cholins, der als physiol. Neurotransmitter an Nervenendigungen frei wird: 1. an efferenten Synapsen des Parasympathikus; 2. an allen prä- u. einigen postganglionären efferenten Synapsen des Sympathikus (Schweißdrüsen); 3. an den motor. Endplatten in der Muskulatur. ACh wird durch die Cholinacetyltransferase synthetisiert, in präsynaptischen Bläschen gespeichert u. bei Nervenerregung in Quanten in den synaptischen Spalt freigesetzt. ACh bindet an Rezeptoren der postsynaptischen Membran (nicotin- od. muscarinerg), öffnet Na + -Kanäle (nicotinerg), führt zu erhöhter Konzentration von Inositol- 1,4,5-triphosphat u. Diacylglycerol (m1-subtyp des muscarinergen Rezeptors) od. hemmt die Adenylatcyclase (m2-subtyp des muscarinergen Rezeptors). Die Wirkungsdauer von ACh ist wegen des schnellen Abbaus durch Acetylcholinesterase sehr kurz. Pharmak. Wirkung: Blutdrucksenkung durch Vasodilatation, Bronchokonstriktion, Tonussteigerung des Darms, Zunahme der Drüsensekretion, neg. chronotrope u. neg. inotrope Wirkung. Adrenalin = epinephrine (INN); zu den Katecholaminen gehörender Neurotransmitter u. Hormon des Nebennierenmarks (Abk. NNM); Biosynthese aus Tyrosin über DOPA, Dopamin und Noradrenalin im chromaffinen Gewebe, NNM und in den Paraganglien des Sympathikus; Ausschüttung aus dem NNM wird durch Nervenimpulse über die Nn. splanchnici angeregt; bei Stress stark erhöht; A. bindet an adrenerge Rezeptoren, das Signal wird über ein G- Protein vermittelt, die Aktivität der Adenylatcyclase erhöht u. camp gebildet. Wirkung: rasche Bereitstellung von Energie durch Steigerung von Pulsfrequenz, Herzminutenvolumen und systol. Blut-

2 druck, Verminderung der Darmperistaltik, Erschlaffung der Bronchialmuskulatur, Erweiterung der Bronchien und Pupillen, Grundumsatzsteigerung durch Förderung des O 2 - Verbrauchs, Hyperglykämie durch Mobilisierung von Glykogen, Steigerung der Lipolyse; therap. Verw.: bei anaphylaktischem Schock, Reanimation, als Zusatz zu Lokalanästhetika Noradrenalin syn. Norepinephrin (INN), Levarterenol; ein in Nebennierenmark und sympath. Nervensystem gebildetes hormonell aktives Katecholamin, das als Neurotransmitter adrenerger Nerven an adrenerge Rezeptoren bindet; Biosynthese aus Tyrosin über DOPA u. Dopamin; im Ggs zu Adrenalin ist die Aminogruppe bei N. unmethyliert; Wirkungen: vgl. Sympathomimetika; N. erhöht den diastol. u. systol. Blutdruck sowie die peripheren Gefäßwiderstände, senkt die Herzfrequenz, kontrahiert den Uterus. N. wirkt schwächer als Adrenalin auf die glatte Muskulatur von Darm und Bronchien sowie auf den Stoffwechsel. Anw.: bei Kreislaufkollaps und als gefäßverengender Zusatz von Lokalanästhetika. Dopamin biogenes Amin; Katecholamin und biosynthet. Vorstufe von Noradrenalin, Adrenalin und Melaninen; Hauptmetabolite sind 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure und Homovanillinsäure, die im Urin nachweisbar sind. Funktionen als Neurotransmitter: 1. Steuerung der extrapyramidalen Motorik im nigrostriatalen DA-System (vgl. Parkinson-Syndrom); 2. Projektionen des mesolimbischen DA-Systems scheinen entscheidend zur Entwicklung von Psychosen beizutragen (therap. Wirkung von Dopaminantagonisten, z. B. Neuroleptika). 3. Aus dem tuberoinfundibulären System freigesetztes DA (identisch mit PIH) gelangt über das Blut zur Hypophyse, wo es die Freisetzung von Prolaktin hemmt. 4. Regulation der Durchblutung der Abdominalorgane (v. a. der Niere) als Botenstoff einiger postganglionärer Neuronen des Sympathikus.

3 Therap. Anw.: als Dauerinfusion (HWZ 1-3 Min.) bei Schock (v. a. kardiovaskulärer Urs.), schwerer Hypotonie, drohendem Nierenversagen; UAW: Erbrechen, Herzrhythmusstörungen, Tachykardie u. Blutdruckerhöhung. Serotonin biogenes Amin, das als Mediator und Neurotransmitter wirkt und Vorläufer von Melatonin ist; Biosynthese aus Tryptophan durch Hydroxylierung und anschl. Decarboxylierung; Abbau durch Monoaminoxidase und Aldehydoxidase zu 5- Hydroxyindolessigsäure, die im Harn ausgeschieden wird; Vork.: in enterochromaffinen Zellen der Darmschleimhaut, Thrombozyten, Granula der basophilen Granulozyten, im ZNS (v. a. Raphekerne); Wirkungen: (pharmak.) Arteriolenkonstriktion (Lunge, Niere), Arteriolendilatation (Skelettmuskulatur), positiv inotrop und chronotrop (Herz), tonisierend und detonisierend an der glatten Muskulatur von Magen-Darm-Trakt, Bronchien, Uterus (gering). Im ZNS nimmt S. durch komplexe Projektionen Einfluss auf Stimmung, Schlaf- Wach-Rhythmus, Nahrungsaufnahme, Schmerzwahrnehmung und Körpertemperatur; Mangel an S. wird als pathogenet. Faktor bei der Entstehung von Depression diskutiert. Histamin durch Histidindecarboxylase aus Histidin gebildetes biogenes Amin; Gewebehormon, Neurotransmitter; Vork.: in Granula v. a. der Mastzellen, in geringer Menge in Thrombo- und basophilen Leukozyten; in Neuronen des hinteren Hypothalamus; im Pflanzen- (z. B. Brennhaare der Brennnessel) und Tierreich (z. B. Bienengift); Freisetzung: durch endogene und exogene Histaminliberatoren, z. B. IgE bei der Typ-I- Allergie, Komplementspaltprodukte bei Endotoxinschock, Verbrennung und Entzündungen, Gewebehormone (Gastrin), Pharmaka (Tubocurarin, Suxamethonium, Thiopental, Morphin u. a. Opiate, Chloroquin) und Röntgenkontrastmittel; Abbau: durch

4 1. Histamin-N- Methyltransferase (v. a. in Niere u. Gehirn); 2. Monoaminoxidase und Diaminoxidase zu Imidazolylessigsäure (v. a. in Magen u. Darm); 3. bakterielle Acetylase zu Acetylhistamin (durch Darmbakterien); Wirkungen: 1. H1-Rezeptoren: Kontraktion glatter Muskulatur in Darm, Uterus, Bronchien, großen Gefäßen (Ø >80 mm), Dilatation kleiner Gefäße (Hautrötung, Quaddelbildung) u. der Koronargefäße, Endothelkontraktion an Kapillaren u. Venolen (Permeabilitätserhöhung, Hämokonzentration), Adrenalinausschüttung, Schmerzen u. Juckreiz durch Wirkung auf sensible Nervenenden; 2. H2-Rezeptoren: Stimulation der Magensaftsekretion, positiv inotrope und chronotrope Wirkung (Tachykardie), Beteiligung an der Dilatation kleiner Gefäße und der Koronargefäße; 3. präsynaptische H3- Rezeptoren: Hemmung der eigenen Freisetzung; diagn. Verw.: inhalativer Provokationstest und Positivkontrolle beim Intrakutantest. Inaktivator: Monoaminoxidase Abk. MAO; FAD-abhängige kupferhaltige Oxidoreduktase, die einige biogene Amine desaminiert (z. B. Serotonin, Dopamin, Noradrenalin, Tyramin) und damit inaktiviert. Aminosäuren Aspartat Salz der Asparaginsäure, die eine Rolle im Harnstoffzyklus (Purinstoffwechsel) spielt; als exzitatorischer Neurotransmitter dem Glutamat eng verwandt Glutamat Salz der Glutaminsäure (Vorstufe der Biosynthesen von GABA, Ornithin, Prolin, Hydroxyprolin; Baustein der Folsäure); exzitatorischer Neurotransmitter an mind. fünf versch. Rezeptortypen: NMDA- (Abk. für N- Methyl-D-aspartat), AMPA- (Abk. für a-amino-3-hydroxy-5- methyl-4-isooxazolpropionat) und Kainat-Rezeptor sind Ionenkanäle, m-glu1- und m-glu2-

5 Rezeptor aktivieren G-Proteine. Glutamaterg sind viele kortikale Projektionen (zum Hippocampus, Thalamus und zu den Stammganglien), die an der Vermittlung von Sinneswahrnehmungen, der Modulation der Motorik sowie an höheren Gehirnfunktionen wie Lernen und Gedächtnis beteiligt sind. Glycin Aminoessigsäure; einfachste und einzige nicht optisch aktive proteinogene Aminosäure; süßer Geschmack; Vork. z. B. in Hippursäure, Glutathion und Glykocholsäuren. Glycin fungiert als inhibitorischer Neurotransmitter in Rückenmark und Hirnstamm (Kontrolle der Motorik) und als Ligand für einen dem GABAA-Rezeptor ähnl. Cl - - Kanal, der durch Strychnin selektiv blockiert wird. GABA Abk. für Gammaaminobuttersäure (-acid); inhibitorischer Neurotransmitter, der in ca. 30 % der Synapsen im ZNS nachweisbar ist; biogenes Amin, das die Glutamatdecarboxylase aus Glutamat synthetisiert; GABA wird durch Transaminierung und Oxidation zu Bernsteinsäure abgebaut; Blockade der GABA- Biosynthese führt zu Krämpfen; der GABAA-Rezeptor ist ein ligandengesteuerter Cl - -Kanal und Wirkort vieler Hypnotika und Narkotika (z. B. Benzodiazepinderivate, Barbiturate); GA- BAB-Rezeptoren vermitteln über G-Proteine eine verminderte Leitfähigkeit für Ca 2+ -Kanäle und damit ebenfalls die Hemmung der Nervenzelle (selektiver Agonist z. B. Baclofen); Aktivierung präsynapt. GABA- Rezeptoren (Autorezeptoren) führt zu verminderter GABA- Ausschüttung aus dem Axon (präsynapt. Hemmung). Nukleotid: ATP Adenosin phosphate; Adeninnukleotide, Phosphorsäureester von Adenosin; physiol. wichtig sind die an der 5 -OH-Gruppe der Ribose veresterten A.: 1. Adenosin-5 -monophosphat (Abk. AMP); 2. Adenosin-5 -diphosphat (Abk. ADP); 3. Adenosin-5 -triphosphat (Abk. ATP), wichtigster Energielieferant der Zelle; die ATP-Synthese durch die

6 ATP-Synthase findet an der inneren Membran der Mitochondrien durch oxidative Phosphorylierung in der Atmungskette oder durch Substratstufenphosphorylierung z. B. in der Glykolyse statt. Die in ATP gespeicherte chemische Energie wird bei hydrolyt. Spaltung frei: a) ATP ADP + Phosphat (Pi); das Phosphat wird bei Phosphorylierungen im Kohlenhydrat-, Lipidu. Proteinstoffwechsel, bei Regenerierung von Triphosphaten aus Diphosphaten und bei Regenerierung von Kreatinphosphat direkt auf ein Substrat übertragen (Phosphokinasen). b) ATP AMP + Pyrophosphat (PPi) mit anschl. Hydrolyse von PPi zu 2 Pi; dabei wird AMP, z. B. bei Aktivierung von Aminosäuren, Fettsäuren und Ribose übertragen. 4. Adenosin-3,5 monophosphat (cyclisches AMP, Cyclo-AMP, camp); 5. Desoxyadenosinphosphate sind damp, dadp u. datp; Peptide: Substanz P Wirkung: Stimulation der glatten Muskulatur des Darms, Blutdrucksenkung durch Vasodilatation der Gefäße, Erhöhung der Kapillarpermeabilität, speichelflusserregend; neben anderen Transmittern Botenstoff des ersten afferenten Neurons (v. a. der Schmerzleitung); Vork. auch im ZNS, z. T. gemeinsam mit Serotonin. Opioide halb- und vollsynthetische bzw. körpereigene Substanzen (s. Endorphine) mit morphinartiger (s. Opiate), z. T. auch mit partiell morphinantagonistischer Wirkung durch Interaktion mit Opiatrezeptoren; Einteilung: 1. O. mit morphinartiger Wirkung, z. B. Morphin, Piritramid, Pethidin, Hydromorphon, Levomethadon, Codein; 2. O. mit gleicher Rezeptorspezifität wie der Morphintyp, aber inkompletter Rezeptoraktivierung, z. B. Buprenorphin, Tilidin, Tramadol;

7 3. atypische O. bzw. O. als gemischte Agonisten- Antagonisten, z. B. Pentazocin, Nalbuphin; Verw.: als Analgetika, Antitussiva, zur Neuroleptanalgesie; Kontraind.: Opiatabhängigkeit, Bewusstseinsstörung, Störung des Atemzentrums, chron. Asthma bronchiale, erhöhter Hirndruck u. a.; UAW: häufig Übelkeit, Erbrechen, in unterschiedl. Maße Sedierung, Atemdepression, Blutdrucksenkung, Obstipation, ferner Miosis, Miktionsstörungen u. a.; cave: Abhängigkeit.