Drobečková navigace

Neurotropní a neuromodulační účinky

Fungování nervové soustavy a některé klíčové pojmy neurobiologie

Možná víte, že nervová soustava sestává z nervových buněk (neuronů), uvnitř kterých se signál šíří elektricky – pomocí excitace a depolarizace buněčné membrány neuronu. Mezi jednotlivými neurony se pak informace šíří chemicky – pomocí molekul chemických látek zvaných neuropřenašeče, neboli neurotransmitery. Možná víte, že typický neuron má přívodní elektrické kabely zvané dendrity, tělo které informace přiváděné dendrity integruje a jeden vývodný kabel zvaný axon. Neurony jsou vzájemně spojeny synapsemi – spojkami v kterých se dotýká axon jednoho neuronu s dendritem dalšího neuronu. Právě synapse umožňuje aby signál z axonu jednoho neuronu (zvaného presynaptický neuron) prošel do dalšího neuronu (zvaného postsynaptický neuron). Děje se to tak, že z membrány axonu presynaptického neuronu (presynaptické membrány) se uvolní neurotransmiter, který působí na membránu dendritu postsynaptického neuronu (postsynaptickou membránu). Děje se to tak, že neurotransmiter uvolněný z presynaptické membrány je rozeznán zvláštními molekulami bílkovin v postsynaptické membráně, zvanými nervové receptory. Když receptory detekují neurotransmiter, způsobí excitaci dendritu a tím i celého postsynaptického neuronu. Elektrická excitace presynaptického neuronu tak přes synapsi pomocí chemického neurotransmiteru projde na postsynaptický neuron. Na tomto principu pracuje mozek a celý nervový systém.

Receptorové systémy

Mezi klasické neuropřenašeče hojně se vyskytující v mozku patří glutamát, kyselina γ-aminomáselná (GABA), glycin, acetylcholin, serotonin, dopamin a další. Každá z těchto molekul má specifický receptor, který ji na postsynaptické membráně rozeznává. Říkáme že daný neuropřenašeč společně se svým receptorem tvoří receptorový systém. K receptorovému systému patří též kaskáda bílkovin obsluhujících dráhu uvolnění daného neuropřenašeče z presynaptické membrány a dráhu excitace postsynaptické membrány po detekci neuropřenašeče receptorem. Jména receptorových systémů jsou odvozeny od jejich neuropřenašečů:

  • glutamát => glutaminergní receptorový systém
  • GABA => GABAergní receptorový systém
  • acetylcholin => cholinergní receptorový systém
  • serotonin => serotonergní receptorový systém
  • dopamin => dopaminergní receptorový systém atd.

Agonisté a antagonisté

Kromě samotných neurotransmiterů které se přirozeně vyskytují v receptorových systémech existuje velké množství chemikálií které do fungování receptorových systémů zasahují. Látky které receptory toho-kterého systému aktivují se nazývají agonisté. Látky které receptory inhibují se nazývají antagonisté. Nejtypičtějším přirozeným agonistou daného receptorového systému je samozřejmě samotný neurotransmiter. Agonisté a antagonisté se liší sílou kterou působí na svůj receptorový systém. Mezi silnými agonisty a antagonisty najdeme mnohé nervové jedy a léky. Tak například alkohol je agonistou GABA receptorů a když se v hospodě ožereme pod obraz, tak je to tím, že požitý alkohol napodobuje účinek kyseliny γ-aminomáselné na svůj receptor a tím způsobuje nám všem dobře známé příznaky. Když nás zase nějaká sekta v metru otráví sarinem, tak je to tím, že tento plyn působí jako antagonista cholinergního systému – zabíjí tím, že blokuje přenos signálu acetylcholinu z axonů motorických neuronů na cholinergní receptory ve svalech. K agonistům a antagonistům receptorových systémů patří tisíce různých jedů a silně účinných léků.

Neuromodulátory

Neuromodulátor je chemická látka, která ovlivňuje nějaký receptorový systém, ale není agonistou nebo antagonistou. Dá se říct že v neurobiologii rozeznáváme dva typy účinku látek na receptorové systémy:

  • přímý účinek, kdy je látka agonistou nebo antagonistou receptorového systému
  • nepřímý, neboli neuromodulační účinek, kdy působící látka pouze mírně modifikuje fungování receptorového systému

Hranice mezi přímým a neuromodulačním účinkem není ostře vymezená. Lze ale říct že neuromodulační účinek je na rozdíl od přímého účinku méně drastický.

Neurotropní účinky

Slovo neurotropní zní odborně, ale znamená jednoduše to, že látka nějak působí na nervovou soustavu. Pod pojem neurotropní se řadí jak přímé (agonistické/antagonistické) tak neuromodulační účinky. Zvláštním druhem neurotropního účinku je účinek nootropický. Nootropika jsou definovaná jako látky zvyšující inteligenci a zlepšující fungování nervové soustavy. Protože u ženšenu a dalších adaptogenů byl takový vliv popsán, napsal jsem o nootropickém účinku adaptogenů zvláštní stránku.

Neurotropní účinky adaptogenů

Definice adaptogenu vyžaduje, aby tento nezasahoval do normálního fungování organismu více, než je nutné ke zvýšení nespecifické odolnosti, sic. Z této definice též vyplývá že adaptogeny nesmějí být ani v relativně vysoké dávce jedovaté. Adaptogenům proto většinou chybějí drastické přímé účinky silných agonistů a antagonistů nervových receptorových systémů. To ale neznamená že jsou adaptogeny neúčinné: jejich účinek na mozek a nervovou soustavu je hlavně neuromodulační.

Navíc se adaptogen už historicky od svého vzniku pojí s pojmem stresu. Věda o adaptogenech byla ve své době míněná jako špičková disciplína teoretické medicíny, jíž Brechman navázal na tehdy ještě nový objev generalizovaného adaptačního syndromu (GAS). Právě kvůli spojitosti stresu s GAS a hypotalamo-hypofyzární osou mají dnes vědci tendenci označovat za adaptogeny rostliny povzbuzující svým účinkem na hypotalamicko-hypofyzární osu. Diskuse mechanismů tohoto účinku má proto u adaptogenů velký význam.

Z hlediska mechanismu jsou u adaptogenů důležité zejména neurosteroidní účinky jejich triterpenoidních saponinů. Pojem neurosteroidů zavedl v 80. letech 20. století francouzský fyziolog Etienne Baulieu, který si všiml že triterpenoidy mají neuromodulační schopnosti. Díky svému amfoternímu charakteru mají saponiny ženšenu a jiných adaptogenů schopnost se vmezeřit do buněčné membrány a nepolárných kapes buněčných receptorů a dalších bílkovin. Ze stejného důvodu též tyto saponiny mají schopnost proniknout buněčnou membránou do jádra a působit přímo na genovou expresi. Na tyto saponiny adaptogenů lze hledět jako na neuromodulátory charakterem blízké tělu vlastním hormonům a neurosteroidům. Z téhož důvodu účinky adaptogenů obecně dlouhodobé, tj. vyžadující ke své realizaci dlouhodobé užívání.

Účinky adaptogenů na vybrané receptorové systémy

Neuromodulační účinky saponinů ženšenu pravého byly předmětem intenzivního výzkumu už od poloviny 20. století. Japonci o ženšeni již v 70. letech zjistili, že obsahuje různé složky, z nichž někeré způsobují aktivaci CNS, jiné jsou zase uklidňující (Saito1977epg). Brzy byly identifikovány první konkrétní neuromodulační panaxosidy, ginsenosid Rb1 a Rg1 (Tsang1985gsi, Benishin1992agr). Od té doby se rozběhl výzkum neurosteroidních a neuromodulačních účinků jednotlivých panaxosidů a dalších adaptogenních saponinů na různé receptorové systémy CNS:

Další neurotropní účinky

V této sekci zmiňuji účinky adaptogenů na mozek a nervovou soustavu které se nevešly pod výše zmíněné receptorové systémy. Jsou to jednak účinky na jiné molekuly neuronů, jednak obecnější účinky na CNS. Na prvním místě opět uvádím ženšen pravý, na kterém bylo uděláno nejvíce výzkumu:

Další rostliny a houby

Kromě modelového adaptogenu ženšenu pravého se za typicky neurotropní v rodu Panax považuje i americký ženšen, zatímco ženšen nepravý (P. pseudoginsng) nebo ženšen notoginseng (P. notoginseng) se tradičně používají spíše k úpravě metabolismu.

U eleuterokoku je situace nejasná, zatímco použití rozchodnice růžové (Rhodiola rosea) a vitánie snodárné (Withania somnifera) v roli neuromodulačního adaptogenu má podporu v literatuře. Rozchodnice ovlivňuje hladinu serotoninu a jiných neurotransmiterů a má potenciál v odvykání od drogové závislosti (Mannucci2012sir). Existují též náznaky o tom, že Rhodiola má schopnost indukovat regeneraci neuronů CNS (Chen2009err).

U klanoprašky čínské (Schisanra chinensis) se ukázal modulační účinek na serotoninové receptory, GABA receptory a centrální acetylcholinové receptory (Hsieh2001aew) a jsou náznaky nootropického účinku (Pan2002spa, Egashira2008srm).

Z léčivých hub zejména účinky lesklokorky lesklé (Ganoderma lucidum) na mozek jsou především ochranné (neuroprotektivní).

Dá se předpokládat že neurotropní bude i panaxosidy obsahující gynostema pětilistá (Gynostemma pentaphyllum).

Mezi neurotropní adaptogeny patří i housenice (Cordyceps spp.), řeřicha peruánska (Lepidium meyenii) nesprávně označovaná i jako peruánský ženšen, jinan dvoulaločný (Ginkgo biloba) a další, které zčásti nechci zmiňovat (už tak je tato stránka dost dlouhá), zčásti neznám, a zčásti nejsou vědě známé vůbec – to je důvod, proč etnobotanici studují systémy domorodé tradiční medicíny.

 

| 19.6.2016