Direkt zum Inhalt

Lexikon der Neurowissenschaft: Neurotransmitter

Neurotransmitter [von griech. neuron = Nerv, latein. transmittere = überbringen], Transmitter, Überträgerstoffe, E neurotransmitters, im engeren Sinne Substanzen ( siehe Zusatzinfo ), die an der präsynaptischen Membran von Nervenzellen i.d.R. durch Exocytose, seltener durch revers operierende Membrantransporter freigesetzt werden und nach Diffusion durch den synaptischen Spalt an Rezeptoren in der postsynaptischen Membran spezifisch binden, worauf sich darin Ionenkanäle öffnen (Synapsen). Durch diese fließen dann Ionenströme, die in der postsynaptischen Zelle eine Potentialänderung (Membranpotential) hervorrufen. Die Wirkungsdauer von Neurotransmittern beträgt in der Regel nur Millisekunden. Die Wirkung ist meist streng auf den synaptischen Bereich begrenzt, kann aber auch durch Diffusion weit vom Freisetzungsort entfernt liegende Zellen beeinflussen (Volumentransmission). Außerdem können Neurotransmitter auch an präsynaptische Rezeptoren (Autorezeptoren) binden. Die Transmitterwirkung wird entweder durch enzymatische Spaltung oder Aufnahme in die präsynaptische Endigung oder in Astrocyten beendet. – Neurotransmitter können hemmende und erregende Funktionen haben ( siehe Tab. ), wobei es von den Eigenschaften der postsynaptischen Rezeptor- und Ionenkanal-Ausstattung und der intrazellulären Signaltransduktionswege (Signaltransduktion) abhängt, welche Wirkung sie entfalten. In einem Neuron können – im Gegensatz zur überholten Annahme, daß jedes Neuron nur einen Neurotransmitter besitzen sollte (sogenanntes Dale-Prinzip;Dale) – mehrere Neurotransmitter gemeinsam vorkommen, ebenso ein niedermolekularer Neurotransmitter und ein oder mehrere Neuropeptid(e); sogar exzitatorische und inhibitorische Transmitter können gemeinsam vorkommen. – Einer der am längsten bekannten und wegen des experimentell gut zugänglichen Ortes seiner Ausschüttung (motorische Endplatte des Skelettmuskels) am besten untersuchten Neurotransmitter ist das Acetylcholin (Acetylcholinrezeptoren). Im Gehirn des Menschen sind nur etwa 5-10% aller Synapsen cholinerg. Gut untersucht sind ferner die CatecholamineAdrenalin, Noradrenalin und Dopamin, die mit Serotonin als Monoamine zusammengefaßt werden und von Neuronen des Hirnstamms verwendet werden, die in alle Gebiete des Zentralnervensystems projizieren. Wie beim Acetylcholin die Acetylcholin-Esterase, so dienen bei den Monoaminen die Monoamin-Oxidase und die Catechol-O-Methyl-Transferase dem schnellen Abbau der Neurotransmitter; die Wiederaufnahme durch die präsynaptische Membran (ein Ca2+-unabhängiger aktiver Transport) ist aber im Falle der Monoamine der bedeutendere Mechanismus, um den Neurotransmitter zu inaktivieren. Ca. 25-40% aller Synapsen verwenden Aminosäuren, die sogenannten Aminosäure-Neurotransmitter: Glutaminsäure, die aus ihr gebildete γ-Aminobuttersäure (GABA), Asparaginsäure und Glycin. Auch Histamin wirkt als Neurotransmitter; ebenso Adenosintriphosphat und seine Derivate (purinerge Transmission), die ebenfalls über spezifische Rezeptoren operieren (ATP-Rezeptoren). – Im weiteren Sinne werden auch Neuropeptide, Neurohormone und Neuromodulatoren als Neurotransmitter bezeichnet. Ihre Funktionen sind nicht scharf voneinander abzugrenzen. Die Bezeichnung Neurosekrete wird häufig für alle diese Substanzen verwendet, obwohl der Begriff Neurosekret urprünglich nur die Hypothalamus-Peptide Oxytocin und Vasopressin sowie ihre Eiweiß-Träger beschrieb.

K.G.C./K.U.

Neurotransmitter

Neurotransmitterkriterien:
Kriterien, die erfüllt sein müssen, damit ein Molekül als Neurotransmitter angesehen werden darf, umfassen:
1) die Synthese der Substanz in der präsynaptischen Nervenzelle
2) ihr Nachweis in präsynaptischen Axonterminalen
3) ihre Freisetzbarkeit aus diesen
4) das Vorkommen von prä-/postsynaptischen Rezeptoren für die Substanz
5) eine Auslösung der Reizantwort durch direkte Applikation der Substanz
6) eine Hemmbarkeit der Substanzwirkung durch Antagonisten
7) das Vorhandensein von Mechanismen zur Inaktivierung der Substanz.

Neurotransmitter

Vorkommen und Wirkung der "klassischen" Neurotransmitter

Neurotransmitter Vorkommen Wirkung auf die postsynaptische Membran
Acetylcholin Zentralnervensystem (ZNS) der Wirbeltiere, Motoneurone, präganglionäre sympathische Fasern, prä- und postganglionäre parasympathische Fasern hauptsächlich erregend
Noradrenalin, Adrenalin Insekten und Ringelwürmer, Wirbeltiere (Hirnstamm, Hypothalamus), postganglionäre sympathische Fasern erregend und hemmend
Serotonin ZNS der Wirbeltiere und Wirbellosen erregend und hemmend
Dopamin ZNS der Wirbeltiere hauptsächlich hemmend
Glutaminsäure, Asparaginsäure Wirbeltiere und Wirbellose: ZNS, Motoneurone erregend
γ-Aminobuttersäure (GABA), Glycin Wirbeltiere, Krebstiere, Insekten hemmend
  • Die Autoren
Redaktion

Dr. Hartwig Hanser, Waldkirch (Projektleitung)
Christine Scholtyssek (Assistenz)

Fachberater

Prof. Albert Ludolph, Ulm
Prof. Lothar Pickenhain, Leipzig
Prof. Heinrich Reichert, Basel
Prof. Manfred Spitzer, Ulm

Autoren

Aertsen, Prof., Ad, Freiburg
Aguzzi, Prof., Adriano, Zürich
Baier, Dr., Harmut, Ulm
Bartels, Prof., Mathias, Tübingen
Becker, Dr., Andreas, Marburg
Born, Prof., Jan, Lübeck
Brecht, Dr., Stephan, Kiel
Breer, Prof., Heinz, Stuttgart
Carenini, Dr., Stefano, Würzburg
Cruse, Prof., Holk, Bielefeld
Culmsee, Dr., Carsten, Marburg
Denzer, Dr., Alain, Waldenburg
Egert, Dr., Ulrich, Freiburg
Ehrenstein, Dr., Walter, Dortmund
Eurich, Dr., Christian , Bremen
Eysel, Prof., Ulf, Bochum
Fischbach, Prof., Karl-Friedrich, Freiburg
Frey, Dunja, Basel
Fuhr, Dr., Peter, Basel
Greenlee, Prof., Marc, Oldenburg
Hartmann, Beate, Basel
Heck, Dr., Detlef, Freiburg
Heller, Prof., Kurt, München
Henkel , Dr., Rolf , Bremen
Herdegen, Prof., Thomas, Kiel
Herrmann, Dr., Gudrun, Bern
Hilbig, Dr., Heidegard, Leipzig
Hirth, Dr., Frank, Basel
Huber, Dr., Gerhard, Zürich
Hund, Martin, Basel
Illing, Dr., Robert Benjamin, Freiburg
Käch, Dr., Stefanie, Basel
Kästler, Dr., Hans, Ulm
Kaiser, Dr., Reinhard, Freiburg
Kaluza, Jan, Stuttgart
Kapfhammer, Dr., Josef P., Freiburg
Kestler, Dr., Hans, Ulm
Kittmann, Dr., Rolf, Freiburg
Klix, Prof., Friedhart , Berlin
Klonk, Dr., Sabine, Stuttgart
Klumpp, Prof., Susanne, Marburg
Kössl, Dr., Manfred, München
Köster, Dr., Bernd, Freiburg
Kraetschmar, Dr., Gerhard, Ulm
Krieglstein, Prof., Josef, Marburg
Krieglstein, Prof., Kerstin, Homburg
Kuschinsky, Prof., Wolfgang, Heidelberg
Lahrtz, Stephanie, Hamburg
Landgraf, Dr., Uta, Stegen
Laux, Thorsten, Basel
Lindemann, Prof., Bernd, Homburg
Löffler, Dr., Sabine, Leipzig
Ludolph, Prof., Albert, Ulm
Malessa, Dr., Rolf, Weimar
Marksitzer, Dr., Rene, Luzern
Martin, Dr., Peter, Kehl-Kork
Martini, Prof., Rudolf, Würzburg
Medicus, Dr., Gerhard, Thaur
Mehraein, Dr., Susan, Freiburg
Meier, Dr., Kirstin, Freiburg
Mendelowitsch, Dr., Aminadav, Basel
Mergner, Prof., Thomas, Freiburg
Metzinger, Dr., Thomas, Frankfurt am Main
Mielke, Dr., Kirsten, Kiel
Misgeld, Prof., Ulrich, Heidelberg
Moll, Joachim, Basel
Münte, Prof., Thomas, Magdeburg
Neumann, Dr., Harald, Planegg-Martinsried
Nitsch, Prof., Cordula, Basel
Oehler, Prof., Jochen, Dresden
Otten, Prof., Uwe, Basel
Palm, Prof., Günther, Ulm
Pawelzik, Prof., Klaus, Bremen
Pickenhain, Prof., Lothar, Leipzig
Ravati, Alexander, Marburg
Reichel, Dr., Dirk, Lübeck
Reichert, Prof., Heinrich, Basel
Reinhard, Dr., Eva, Bern
Rieckmann, Dr., Peter, Würzburg
Riemann, Prof., Dieter, Freiburg
Ritter, Prof., Helge, Bielefeld
Roth, Prof., Gerhard , Bremen
Roth, Lukas W.A., Bern
Rotter, Dr., Stefan, Freiburg
Rubin, Dr., Beatrix, Basel
Ruth, Dr., Peter, Giessen
Schaller, Dr., Bernhard, Basel
Schedlowski, Prof., Manfred, Essen
Schneider, Dr., Werner X., München
Scholtyssek, Christine, Umkirch
Schwegler, Prof., Helmut , Bremen
Schwenker, Dr., Friedhelm, Ulm
Singer, Prof., Wolf, Frankfurt am Main
Spiegel, Dr., Roland, Zürich
Spitzer, Prof., Manfred, Ulm
Steck, Prof., Andreas, Basel
Steinlechner, Prof., Stephan, Hannover
Stephan, Dr., Achim, Rüsselsheim
Stoeckli, Dr., Esther, Basel
Stürzel, Frank, Freiburg
Swandulla, Prof., Dieter, Erlangen
Tolnay, Dr., Markus, Basel
Unsicker, Prof., Klaus, Heidelberg
Vaas, Rüdiger, Bietigheim-Bissingen
van Velthoven-Wurster, Dr., Vera, Freiburg
Walter, Dr., Henrik, Ulm
Wicht, Dr., Helmut, Frankfurt
Wolf, Prof., Gerald, Magdeburg
Wullimann, Prof., Mario, Bremen
Zeilhofer, Dr., Hans-Ulrich, Erlangen
Zimmermann, Prof., Manfred, Heidelberg

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.