Аденозин: какво представлява и какви ефекти има върху тялото

През 1929 г. изследователите Drury и Szent Gyorgyi демонстрират действията на аденозин и брадикардия, фокусирайки се предимно върху сърдечно-съдовата система, но това е Feldberg и Шерууд, който успява да докаже, че прилагането на аденозин на церебро-вентрикуларно ниво може да причини седативни ефекти, като по този начин предполага, че аденозинът може да бъде невротрансмитер.

Аденозинът е нуклеотид, който се образува от обединяването на аденина с рибозен или рибофуранозен пръстен чрез β-N9 гликозидна връзка, трябва да се отбележи, че този нуклеотид изпълнява множество функции от голямо значение за организма (стр. напр. съответни роли в биохимичните процеси).

В тази статия ще говорим за аденозин, и за да можем по-добре да разберем какво представлява този нуклеотид, ще обясним някои от функциите му в организма, както и функцията на неговите рецептори.

• Свързана статия: "Видове невротрансмитери: функции и класификация"

Какво е аденозин?

Това, което познаваме като аденозин, е нуклеотид (която е органична молекула), която се образува от обединяването на аденин (който е една от 4-те азотни бази, открити в нуклеиновите киселини като ДНК и РНК) с рибозен или рибофуранозен пръстен (известен като „RIB захар“ и е много подходящ за живите същества) посредством β-N9 гликозидна връзка (отговорна за свързването на един въглехидрат с друг молекула; като в този случай аденин с рибоза).

От друга страна, аденозинът е ендогенен пурин (азотна основа), който се синтезира чрез разграждането на някои аминокиселини като метионин, вайн, треонин или изолевцин, както и AMP (аденозин монофосфат).

Именно изследванията на Сатин и Рал демонстрираха действието на аденозина в Централна нервна система (CNS), когато са забелязали, че този нуклеотид може да предизвика повишаване на цикличния AMP (cAMP) в резени мозъчна тъкан на бозайници, а също и метилксантините са били в състояние да действат като аденозин антагонисти.

По-късни работи, като тези на Снайдер и неговите сътрудници, потвърдиха хипотезата, че аденозинът може да упражнява действия модулатори както в процесите на биохимично ниво на нервната тъкан, така и в онези други процеси, които са свързани с невротрансмисия.

Други по-нови изследвания развиха хипотезата за връзката на ефекта на някои лекарства с активността на аденозин в симпатиковата нервна система, сред които са опиатните производни, а също и бензодиазепините.

• Може да се интересувате: "Как работят невроните?"

Каква е функцията на аденозин в тялото?

Аденозинът е много важен за правилното функциониране на тялото, тъй като той играе много важна роля в биохимичните процеси, като пренос на енергия под формата на АТФ (аденозин трифосфат, основен нуклеотид за получаване на клетъчна енергия) и ADP (аденозин дисфосфат, нуклеотид, който би бил нефосфорилираната част на АТФ).

Аденозин и аденинови нуклеотиди (АДФ, АТФ и АМФ), освен че играят важна роля за правилното функциониране на организма както на биохимично, така и на физиологично ниво, вкл. участието му в голямо разнообразие от клетъчни метаболитни процеси, изпълнява и други функции, а това е, че аденозинът може да упражнява модулиращи действия както в процесите, свързани с невротрансмисията, както при тези биохимични процеси на тъканта силно нанизани.

Важно е да се подчертае, че важната функция, която аденозинът играе като невромодулатор в централната нервна система (ЦНС), се дължи на взаимодействието с неговите рецептори, известно като Алфа1, Алфа2А, А2В и А3, които се разпределят в тялото, за да произведат различни процеси като бронхоконстрикция, вазодилатация или имуносупресия, наред с други функции.

Аденозин също има инхибиращ и дори успокояващ ефект върху невронната активност. Всъщност, когато кофеинът успява да намали съня, това е чрез блокадата на някакъв аденозин рецептор, т.к. че именно аденозинът е отговорен за увеличаването на не-REM съня (особено във фаза IV), а също и за съня REM. Когато се приложи разстроен аденозин инхибитор (деоксикоформицин), не-REM сънят се увеличава.

По отношение на ролята на аденозина в будността, все още е рано да се дадат по-убедителни резултати, тъй като въпреки че е наблюдавано, че те са били на нива A1 аденозин рецепторите са били повишени след нощ на не-REM лишаване от сън, беше установено също, че нивата на аденозин не са били повишени след 48 часа лишаване от сън. лишения.

• Свързана статия: „Потенциал за действие: какво е това и какви са неговите фази?“

Функцията на аденозиновите рецептори

Важно е да се отбележи, че ролята на аденозина е много важна за правилното функциониране на мозъчните неврони, т.к. Той е отговорен за контролирането на клетъчната пролиферация и също така е медиатор на възпалението.. В допълнение, аденозиновите рецептори, известни като "A2A", на клетъчната повърхност играят важна роля при осъществяването на тези функции, които току-що споменахме.

По същия начин, аденозиновите рецептори са отговорни за регулирането на имунната, сърдечно-съдовата и други основни телесни системи; освен че отговаря за регулирането на секрецията на невротрансмитери. Когато настъпи активиране на тези аденозин А2А рецептори, това е кога индуцира се активиране на вътреклетъчни G протеини и веднага след това се активират вторите пратеници.

• Може да се интересувате: "Синапси: какво представляват, видове и функции"

Ролята на аденозиновите рецептори при пристрастяването към психостимулиращи вещества

Аденозиновите изрезки (AR) са в семейството на известните G протеини, които са открити свързан с рецептори и се състои от 4 члена, известни като рецептори A1, A2A, A2B и A3. Всички тези рецептори са разпространени много широко, тъй като могат да бъдат намерени във всички органи и тъкани на човешкото тяло; Особено аденозинът обикновено се свързва с по-висок афинитет към А1 и А2А рецепторитеСледователно повечето фармакологични действия се дължат на тези два рецептора.

От друга страна, A1 и A2A рецепторите упражняват противоположни действия на биохимично ниво и то е, че докато A1 рецепторите успяват да намалят натрупването на AMPc (аденозин цикличен монофосфат) по време на свързване с Gi/Go протеините, A2As, са отговорни за увеличаване на натрупването на cAMP в клетъчната цитоплазма, тъй като те са свързани с Gs и голф.

Към днешна дата изследователите са успели да наблюдават, че тези аденозинови рецептори участват в голямо разнообразие от физиологични реакции, включително възпаление, болка, а също и вазодилатация, сред други. Освен това, в рамките на централната нервна система (ЦНС), A1 аденозин рецепторите са широко разпространени в малкия мозък, хипокампуса и кората; докато A2A рецепторите са основно разположени в обонятелната луковица и в стриатума. И накрая, A2B и A3 рецепторите обикновено се намират при ниски нива на експресия.

От друга страна, в областта на психофармакологията е открито, че аденозинът чрез действието на аденозин А1 и А2А рецепторите са способни да модулират антагонистичната допаминергична невротрансмисия и по този начин да възнаграждават системи. В допълнение, има проучвания, които подкрепят хипотезата за потенциала на A1 антагонистите като a ефективна стратегия за противодействие на ефектите, предизвикани от вещества психостимуланти.

Съществуват и експериментални проучвания, които подкрепят хипотезата, че хетеродимерите A2A/D2 са частично отговорни за засилват ефектите на тези вещества, които имат психостимулираща силакато амфетамини или кокаин. Като цяло беше възможно да се намерят резултати, които са в полза на хипотезата, че модулацията възбуждащите А1 и А2А биха могли да бъдат обещаващи инструменти за противодействие на пристрастяването към вещества психостимуланти.

По отношение на други стимулиращи вещества, но в този случай с по-ниска сила на стимулиране и, разбира се, по-малко вредни за здравето като споменатите по-горе, като тези от метилксантиновата група: теофилин (чай), кофеин (кафе) и теобромин (какао), е наблюдавано, че неговият механизъм на действие е чрез инхибиране на А1 и А2 рецептори на аденозин. А1 рецепторите са отговорни за медиирането на това инхибиране, което се упражнява от аденозин върху освобождаването на невротрансмитери като допамин, ацетилхолин или глутамат, наред с други.

Когато човек консумира кофеин, това вещество блокира A1 рецептора, като по този начин освобождава инхибиторния ефект на аденозина върху невротрансмисията. Именно чрез този инхибиторен контрол аденозинът упражнява механизма, чрез който кофеинът, както и други ксантините, са способни да подобрят бдителността, концентрацията и вниманието както физиологично, така и психологически. Освен това е наблюдавано, че кофеинът може да увеличи освобождаването на ацетилхолин в префронталната кора, като също така повишава активността на кортикално ниво.