Введение в нейрохимию

Спецкурс посвящен изложению основ нейрохимии, рассказывает об общих принципах строения нервных клеток, описывает особенности их липидного и белкового состава. В курсе дается детальное описание работы синапса, с характеристикой белков, участвующих во всех процессах синаптической передачи. Описываются особенности действия нейромедиаторов и рецепторов, характерных для нервной ткани, сигнальные каскады, с помощью которых они реализуют свое действие. В курсе уделяется внимание характеристике нейродегенеративных заболеваний и описанию способов их лечения.

Лекторы - к.б.н. Е.А. Владыченская и к.б.н. О.В. Тюлина
Время проведения: Осенний семестр, студентов III курса кафедры биохимии
Продолжительность курса: 13 лекций (26 академических часов)
Форма отчетности: Экзамен
Альтернативный курс:

Программа курса
Вопросы к экзамену

Программа курса:

1. Нейрохимия как часть нейробиологии. Актуальные проблемы современной нейрохимии и нейрофармакологии. Общие представления о строении и функциях нервной системы. Центральная и периферическая, соматическая и вегетативная нервная система. Особенности нервной ткани и нейрохимических процессов. Избранные главы из истории изучения нервной системы.

2. Нейрон и глия. Структурная и функциональная классификация нейронов, виды и функции глиальных клеток. Миелин. Гематоэнцефалический барьер – роль нейроглии, проницаемость для различных веществ, патогенов, вирусов. Окислительный стресс в нервной ткани – особенности протекания, источники активных форм кислорода, системы защиты.

3. Мембрана нейрона. Особенности и характеристика липидного состава нервной ткани. Важнейшие липиды. Особенности бислоя: асимметрия, подвижность, дефектные зоны. Флип-флоп перенос, скрамблазы. Роль холестерина в регуляции микровязкости мембраны. Рафты.

4. Цитоскелет и гликокаликс нейрона. Основные классы соединений, входящие в состав гликокаликса: протеогликаны, гликопротеины, глюкозамингликаны. Специфические белки и гликопротеины нервной ткани.

5. Уникальные структуры нервной ткани. Электрические и химические синапсы, различия в функционировании, особенности строения и принцип работы. Белки, участвующие в слиянии везикул с пресинаптиченской мембраной; SNARE-белки, их строение и роль, клатрин. Способы удаления нейромедиаторов из синаптической щели.

6. Основные сигнальные каскады: аденилатциклазная, фосфолипазная, липоксигеназная, НАДФН-оксидазная, NO-синтазная; их строение, функции и роль в клетке. G-белки, строение и роль в передаче сигнала. Рецепторы нейронов.

7. Классические и современные критерии нейромедиаторной роли соединений. Общая классификация и краткая характеристика нейромедиаторов – ацетилхолин, норадреналин, дофамин, серотонин, мелатонин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, ГАМК, пурины, опиоиды – особенности метаболизма, локализация нейронов, функции, болезни, связанные с нарушением соответствующих систем.

8. Моноаминовые медиаторы – норадреналин, дофамин – источники, метаболизм, особенности действия. Дофаминовые рецепторы, адренорецепторы. Роль МАО в деградации катехоламинов. Гистамин как фактор воспаления. Серотонин – метаболизм, особенности действия. Серотониновые рецепторы. Циркадные ритмы, мелатонин.

9. Глутамат. Глутаматные рецепторы, классификация, строение и функции. Экзайтотоксичность глутамата. Важнейшая роль NMDA-рецепторов в обучении и формировании памяти. Биохимические основы формирования памяти. Взаимосвязь нервной и иммунной систем на примере NMDA рецепторов. NDMA-рецепторы ненейрональных клеток. ГАМК-рецепторы. Нейролептики-агонисты ГАМК-рецепторов.

10. Природные и синтетические каннабиноиды, особенности метаболизма эндоканнабиноидов - нейромедиаторов липидной природы. Каннабиноидные рецепторы. Природные и синтетические опиоиды. Наркотики и лекарства на основе каннабиноидов и опиоидов. Опиатные рецепторы – классификация, функции. Опиоидные пептиды, нейропептиды, участвующие в механизмах передачи болевой чувствительности.

11. Болезнь Паркинсона: предполагаемые причины развития, симптомы. Экспериментальные модели развития болезни Паркинсона у животных. Современные методы лечения. Болезнь Альцгеймера: гипотезы возникновения, симптомы, профилактика, методы лечения. Деменции: различные виды классификаций деменций, причины. Инсульт: разновидности, классификации в зависимости от проявленности симптомов, основные факторы риска, профилактика, способы лечения и реабилитации.

12. Болезнь Хантингтона. Вирусные нейродегенеративные заболевания. Вирусы, способные вызывать поражения мозга. Условия, необходимые для развития вирусных нейрозаболеваний. Энцефалит: разновидности, причины, способы профилактики и лечения.

13. Полиомиелит: Причины, профилактика, способы лечения. Прионные инфекции. Характеристика прионов. Классификация прионных заболеваний, способы профилактики.

Список литературы

  1. А.А. Болдырев, Н.Д. Ещенко, В.А. Илюха, Е.И. Кяйвяряйнен. Нейрохимия, Изд-во "Дрофа", 2010.
  2. М.А. Каменская, А.А. Каменский. Основы нейробиологии, Изд-во "Дрофа", 2014.
  3. В.А. Дубынин, А.А. Каменский, М.Р.Сапин, В.И. Сивоглазов. Регуляторные системы организма человека. Изд-во "Дрофа", 2003.
  4. Neuroscience, Second edition. Edited by Dale Purves, George j.Augustine, David Fitzpatrick et al. Sinauer Associates, Inc. Publishers Sunderland, Massachusetts, 2000.