Биосинтез в нейроне. Аксонный транспорт

Оболочка ядра нервной клетки имеет большое количество впячиваний и выпячиваний, во много раз увеличивающих ее площадь. Она также пронизана множеством пор, через которые транспортируется РНК к рибосомам, находящимся в цитоплазме нейрона. Рибосомы, связанные с мембраной гранулярной эндоплазматической сети, обеспечивают мощную белоксинтезирующую функцию нервных клеток. На фотографиях, полученных с электронного микроскопа, видно, что при функциональных нагрузках или при заболеваниях увеличивается количество свободных рибосом и уменьшается число рибосом, связанных с эндоплазматической сетью.

Синтезируемый в нейроне белок идет на поддержание и обновление многочисленных нервных отростков. Белки тела нейрона разделяют на два типа: быстро обновляющиеся (с короткой продолжительностью жизни) и медленно обновляющиеся. Быстро обновляющиеся белки живут около суток, а медленно обновляющиеся – до 15 суток. Медленно обновляющиеся белки составляют основную часть структуры тела клетки, а быстро обновляющиеся поступают из тела нейрона в его отростки. Кроме строительных белков в нервной клетке синтезируются белки, обеспечивающие передачу нервных импульсов, а также белки, необходимые для нормального функционирования иннервируемой ткани, т.е. ткани, в которой заканчиваются отростки нейрона.

Нейроны гипоталамуса способны к нейросекреции, т.е. могут синтезировать биологически активные вещества – нейрогормоны. Нейрогормоны с током крови или по аксонам нейронов гипоталамуса поступают в гипофиз, влияют на выделение гормонов гипофизом и тем самым участвуют в регуляции функций организма.

Под электронным микроскопом в нервной клетке видно большое количество различных пузырьков. В этих пузырьках содержатся многие вещества, синтезированные в нейроне. Разные по своей химической природе вещества, упакованные в пузырьки, транспортируются по нервным волокнам. В нервных окончаниях в пузырьках содержится медиатор – химическое вещество, с помощью которого нервный импульс передается с нейрона на нейрон.

В отростках нервной клетки имеются особые нити – нейрофибриллы. Они состоят из микротрубочек и нейрофиламентов, представляющих собой длинные волокнистые структуры белковой природы. Система нейрофибрилл принимает непосредственное участие в обеспечении транспорта веществ в нервных отростках. Эти перемещения веществ хорошо изучены в аксонах и получили название аксонный транспорт. Существует два вида аксонного транспорта: быстрый и медленный.

Быстрый аксонный транспорт – это перемещение пузырьков, ферментов, медиаторов, липидов и некоторых белков от тела клетки по аксону к его окончанию или в обратном направлении со скоростью 250–400 мм в сутки. Этот транспорт не нарушается при отделении аксона от тела нейрона, но прекращается при разрушении внутриаксонных микротрубочек и нейрофиламентов. Быстрый аксонный транспорт пузырьков от тела нейрона к окончанию аксона называется антероградным транспортом. Быстрый аксонный транспорт в обратном направлении, т.е. от окончания аксона к телу нейрона, называют ретроградным транспортом.

Медленный аксонный транспорт – это перемещение всей массы белков от тела нейрона к окончанию аксона со скоростью 1–4 мм в сутки. Этот транспорт не нарушается при разрушении микротрубочек, но прекращается при отделении аксона от тела нейрона. Он имеет большое значение в процессах роста нервных отростков и их восстановления после повреждений.