Neurotransmitters worden geproduceerd door neuronen. Er zijn op basis van de grootte van neurotransmitters twee groepen neurotransmitters; de kleinmoleculaire neurotransmitters en de neuropeptiden. Neurotransmitters komen vrij in de synaptische spleet en veranderen de activiteit van de doelcel. De doelcel kan een ander neuron zijn, maar ook een spier-, of kliercel. Neurotransmitters worden na binding met de receptor weer opgenomen door het terminaal axon, of afgebroken. Bekende neurotransmitters zijn acetylcholine, GABA, noradrenaline, dopamine, serotonine en endorfines.
Productie en van neurotransmitters
Neurotransmitters kunnen op basis van hun grootte in twee groepen worden ingedeeld. De twee groepen van neurotransmitters zijn:
- Kleinmoleculaire neurotransmitters
- Neuropeptiden
Beide groepen neurotransmitters worden hieronder beschreven.
Kleinmoleculaire neurotransmitters
Kleinmoleculaire neurotransmitters worden gemaakt in het einde van het axon. Dit einde van het axon wordt het terminale axon genoemd. Sommige van de stoffen (precursors) die nodig zijn voor het maken van neurotransmitters worden door het terminale axon opgenomen. Sommige van de stoffen zijn producten van het celmetabolisme van het neuron. De enzymen die uiteindelijk nodig zijn voor het maken van kleinmoleculaire neurotransmitters worden gemaakt in het cellichaam en middels axonaal transport naar het terminaal axon getransporteerd. Acetylcholine (Ach) is een voorbeeld van een kleinmoleculaire neurotransmitter.
Neuropeptiden
Neuropeptiden zijn een stuk groter dan kleinmoleculaire neurotransmitters. Daarnaast bestaan neuropeptiden uit aan elkaar gekoppelde aminozuren. Het bouwplan voor de structuur van neuropeptiden ligt opgeslagen in het DNA in de celkern. De celkern ligt in het cellichaam. Omdat de celkern in het cellichaam ligt, worden de neuropeptiden ook in het cellichaam gemaakt. Op basis van het bouwplan van de neuropeptides maken de ribosomen op het ruw endoplasmatisch reticulum (RER) deze neurotransmitters. De neuropeptiden worden door het Golgi-apparaat verpakt in blaasjes (vesikels) en getransporteerd naar het terminaal axon.
Uitscheiding van neurotransmitters
Neuronen zijn in staat tot het opwekken en voortgeleiden van een impuls. Een impuls is een electrisch signaal wat over het celmembraan uiteindelijk bij het terminaal axon uitkomt. In het terminaal axon liggen de neurotransmitters opgeslagen. Als de impuls bij het terminaal axon uitkomt, worden de neurotransmitters richting het celmembraan van het terminaal axon vervoerd en uiteindelijk uitgescheiden.
Terminaal axon en het synpatische spleet
Het terminale axon (laatste deel van het axon) komt aan op een dendriet, perikaryon of axon van een ander neuron (postsynaptische neuron), kliercel, of spiercel (dit zijn allemaal doelcellen). Het terminale axon maakt echter net geen contact met deze structuren, maar communiceert middels neurotransmitters met de postsynaptische cel. De ruimte tussen het axon en de postsynpatische cel wordt de synpatische spleet, of kortweg synaps genoemd. De neurotransmitter komt terecht in de synaptische spleet. Op de doelcel zitten receptoren voor neurotransmitters. Deze receptoren binden met neurotransmitters. Vervolgens wordt de activiteit van de doelcel aangepast.
Functie van neurotransmitters
Neurotransmitters maken communicatie tussen neuronen en neuronen en spier-, en kliercellen (allemaal doelcellen) mogelijk. Neurotransmitters maken het mogelijk om de activiteit van een neuron, spier- en kliercel zeer snel en voor korte duur te veranderen. In tegenstelling tot hormonen die de activiteit van cellen langzaam, maar wel voor langere tijd veranderen.
De neurotransmitter die vrijkomt in de synaptische spleet kan ervoor zorgen dat er een volgende zenuwimpuls ontstaat in het postsynaptisch neuron, of dat de kliercel, of spiercel zijn activiteit verandert. Ook kan de neurotransmitter het postsynpatische neuron gevoeliger (stimuleert), of juist ongevoeliger (inhibeert) maken voor neurotransmitters die een zenuwimpuls kunnen genereren.
Verwijdering en afbraak van neurotransmitters
Wanneer neurotransmitters niet worden verwijderd, of geïnactiveerd worden uit de synaptische spleet, wordt de doelcel steeds geprikkeld. De neurotransmitter kan door de presynaptische neuron worden opgenomen. Ook kan de neurotransmitter worden afgebroken. Een belangrijk enzym wat acetylcholine inactiveert is acetylcholine-esterase (AChE). AChE breekt ACh af in acetyl en choline.
Soorten neurotransmitters
Bekende neurotransmitters zijn acetylcholine, GABA, noradrenaline, dopamine, serotonine en endorfines. Hieronder wordt kort de functie van deze neurotransmitters beschreven:
- Acetylcholine (ACh); ACh is de neurotransmitter van het parasympatisch zenuwstelsel en van de motorneuronen die de skeletspieren activeert
- GABA; GABA dempt de activiteit van de hersenen. GABA zorgt voor slaperigheid, moeheid
- Noradrenaline; noradrenaline is de neurotransmitter van het sympatische zenuwstelsel
- Dopamine; dopamine is de neurotransmitter die ervoor zorgt dat we geluk en blijdschap ervaren. Daarnaast is dopamine een belangrijke van de basala ganglia. De basala ganglia zijn belangrijke structuren voor het initiëren van beweging. Bij de ziekte van Parkinson wordt er te weinig dopamine gemaakt
- Serotonine; serotonine speelt een belangrijke rol in het ervaren van geluk en welbevinden
- Endorfine; endorfine is een neurotransmitter wat een pijndempende werking heeft
Bronnen:
JE. Hall, 2013, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2012, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2012, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings