Välittäjäaineiden takaisinotto

Synapsi välittäjäaineiden takaisinoton aikaan.

Välittäjäaineiden takaisinotto tai soluunotto on hermosolujen välisissä synapseissa tai hermo-lihasliitoksissa tapahtuvaa välittäjäaineiden kierrätystä, jossa synapsipäätteestä synapsirakoon vapautuneet välittäjäaineet palautuvat päätteeseen uudelleenkäytettäväksi.

Takaisinotto koskee joitain sellaisia välittäjäaineita, jotka vaikutettuaan irtoavat vastaanottavan solun reseptoreista sellaisenaan. Tällaisia ovat esimerkiksi serotoniini, katekoliamiinit (dopamiini, noradrenaliini ja adrenaliini) ja glysiini. Irrottuaan ne voivat uudelleen sitoutua synapsin toisiin samanlaisiin reseptoreihin ja siten jatkaa ärsytystä. Takaisinotto lopettaa vastaanottavan solun ärsytyksen. Toinen välittäjäaineita synapsiraosta poistava mekanismi on metaboloituminen epäaktiiviseksi yhdisteeksi.

Takaisinoton toinen tehtävä on ylläpitää välittäjäaineiden saatavuutta synapseissa. Välittäjäaineiden synteesi hermosoluissa on hidasta, samoin sen kuljetus hermopäätteisiin, joten takaisinotto on hermosignaalien kulun kannalta tärkeä mekanismi.

Soluunotto voi tapahtua myös muihin kuin välittäjäaineen lähteenä oleviin esisynaptisiin soluihin. Esimerkiksi gamma-aminovoihapon:n (GABA) kohdalla soluunotto tapahtuu myös synapsia ympäröiviin gliasoluihin, joissa se saa aikaan reaktioketjun joka johtaa glutamaatin synteesiin.

Toimintamekanismi

Takaisinotto synapsipäätteeseen tapahtuu solukalvon kuljetusproteiinien toimesta, jotka siirtävät näitä vapaita molekyylejä solukalvon läpi takaisin synapsipäätteeseen. Kuljetusproteiinit ovat välittäjäainespesifisiä. Niitä tunnetaan yli kaksikymmentä erityyppistä.

Synapsipäätteessä välittäjäaineet kuljetetaan vielä päätteen välittäjäainerakkuloihin rakkuloiden omien kuljetusproteiinien toimesta. Tämän jälkeen ne ovat valmiita käytettäväksi uudelleen. Ennen kuljetusta rakkuloihin ne voivat kuitenkin metaboloitua epäaktiivisiksi, esimerkiksi monoamiinit synapsipäätteen mitokondrioiden monoamiinioksidaasin (MAO) vaikutuksesta.

Takaisinoton estäjät

Takaisinoton estäjät ovat kemikaaleja, jotka estävät välittäjäaineiden takaisinottoa sitoutumalla kuljetusproteiineihin välittäjäaineiden sijaan. Tämä pitkittää vastaanottavan hermo- tai lihasolun ärsytystä ja siten helpottaa signaalinkulkua. Monet lääkeaineet toimivat nimenomaisesti takaisinoton estäjinä.

Eston jatkuessa pitkään synapsin välittäjäainereservit vähitellen ehtyvät. Samalla synapsirakoon jääneet välittäjäainemolekyylit vähitellen karkaavat tai metaboloituvat solunvälinesteen entsyymien vaikutuksesta. Tällöin synapsin toiminta vähitellen palautuu kohti alhaisempaa tasapainotilaa, mikä havaitaan takyfylaksiana eli lääkkeen tehon heikkenemisenä. Ehtyminen aiheuttaa lisäksi rebound-ilmiön estäjän vaikutuksen päätyttyä.

Takaisinoton esto voi tapahtua paitsi kuljetuksessa esisynaptisen solukalvon myös välittäjäainerakkulan lipidikalvon läpi. Tämä esto vaimentaa synapsin toimintaa, sillä välittäjäaine otetaan pois vaikuttamasta synapsiraossa, mutta ei pääse käytettäväksi uudelleen. Jääminen vapaaksi synapsipäätteen solulimaan myös altistaa välittäjäaineen sitä hajottavien entsyymien, kuten monoamiinioksidaasin, vaikutukselle. Tämä voimistaa välittäjäaineiden ehtymistä.

Lähteet

• James W. Kalat: Biological Psychology. Brooks/Cole Publishing Company. 1992.
• M. Koulu ja J. Tuomisto. Johdanto neurofarmakologiaan (Arkistoitu – Internet Archive). Farmakologia ja toksikologia, 7. painos (2007), luku 10.