Neurotransmitter: Was sie sind, Funktionen und Typen

Was sind Neurotransmitter?

Neurotransmitter sind chemische Botenstoffe, ohne die Ihr Körper nicht funktionieren kann. Ihre Aufgabe ist es, chemische Signale („Nachrichten“) von einem Neuron (Nervenzelle) zur nächsten Zielzelle zu transportieren. Die nächste Zielzelle kann eine andere Nervenzelle, eine Muskelzelle oder eine Drüse sein.

Ihr Körper verfügt über ein riesiges Netzwerk von Nerven (Ihr Nervensystem), das elektrische Signale von Nervenzellen und ihren Zielzellen im gesamten Körper sendet und empfängt. Ihr Nervensystem steuert alles, von Ihrem Geist bis zu Ihren Muskeln, sowie die Organfunktionen. Mit anderen Worten: Nerven sind an allem beteiligt, was Sie tun, denken und fühlen. Ihre Nervenzellen senden und empfangen Informationen aus allen Körperquellen. Dieses ständige Feedback ist für die optimale Funktion Ihres Körpers unerlässlich.

Welche Körperfunktionen steuern Nerven und Neurotransmitter?

Ihr Nervensystem steuert unter anderem folgende Funktionen:

• Herzschlag und Blutdruck.
• Atmung.
• Muskelbewegungen.
• Gedanken, Erinnerungen, Lernen und Gefühle.
• Schlaf, Heilung und Altern.
• Stressreaktion.
• Hormonregulierung.
• Verdauung, Hunger- und Durstgefühl.
• Sinne (Reaktion auf das, was Sie sehen, hören, fühlen, berühren und schmecken).

Wie funktionieren Neurotransmitter?

Sie haben Milliarden von Nervenzellen in Ihrem Körper. Nervenzellen bestehen im Allgemeinen aus drei Teilen:

• Ein Zellkörper.Der Zellkörper ist für die Produktion von Neurotransmittern und die Aufrechterhaltung der Funktion der Nervenzelle von entscheidender Bedeutung.
• Ein Axon.Das Axon transportiert die elektrischen Signale entlang der Nervenzelle zum Axonende.
• Ein Axonterminal.Hierbei wird die elektrische Nachricht mithilfe von Neurotransmittern in ein chemisches Signal umgewandelt, um mit der nächsten Gruppe von Nervenzellen, Muskelzellen oder Organen zu kommunizieren.

Neurotransmitter befinden sich in einem Teil des Neurons, der als Axonterminal bezeichnet wird. Sie werden in dünnwandigen Säcken gespeichert, die als synaptische Vesikel bezeichnet werden. Jedes Vesikel kann Tausende von Neurotransmittermolekülen enthalten.

Wenn sich eine Nachricht oder ein Signal entlang einer Nervenzelle bewegt, bewirkt die elektrische Ladung des Signals, dass die Vesikel der Neurotransmitter mit der Nervenzellmembran am äußersten Rand der Zelle verschmelzen. Die Neurotransmitter, die nun die Botschaft übermitteln, werden dann vom Axonende in einen mit Flüssigkeit gefüllten Raum zwischen einer Nervenzelle und der nächsten Zielzelle (einer anderen Nervenzelle, Muskelzelle oder Drüse) freigesetzt.

In diesem Raum, der als synaptische Verbindung bezeichnet wird, übertragen die Neurotransmitter die Botschaft über eine Breite von weniger als 40 Nanometern (nm) (zum Vergleich: Die Breite eines menschlichen Haares beträgt etwa 75.000 nm). Jeder Neurotransmittertyp landet auf einem bestimmten Rezeptor der Zielzelle und bindet sich daran (wie ein Schlüssel, der nur in das Schloss seines Partners passt und funktioniert). Nach der Bindung löst der Neurotransmitter dann eine Veränderung oder Aktion in der Zielzelle aus, wie ein elektrisches Signal in einer anderen Nervenzelle, eine Muskelkontraktion oder die Freisetzung von Hormonen aus einer Zelle in einer Drüse.

Welche Aktion oder Veränderung übermitteln Neurotransmitter an die Zielzelle?

Neurotransmitter übermitteln in ihren Nachrichten abhängig vom jeweiligen Neurotransmitter eine von drei möglichen Aktionen.

• Aufregend.Erregende Neurotransmitter „erregen“ das Neuron und bewirken, dass es „die Nachricht abfeuert“, was bedeutet, dass die Nachricht weiterhin an die nächste Zelle weitergeleitet wird. Beispiele für erregende Neurotransmitter sind Glutamat, Adrenalin und Noradrenalin.
• Hemmend.Hemmende Neurotransmitter blockieren oder verhindern, dass die chemische Botschaft weitergegeben wird. Gamma-Aminobuttersäure (GABA), Glycin und Serotonin sind Beispiele für hemmende Neurotransmitter.
• Modulatorisch.Modulatorische Neurotransmitter beeinflussen die Wirkung anderer chemischer Botenstoffe. Sie „optimieren“ oder passen die Art und Weise an, wie Zellen an der Synapse kommunizieren. Sie beeinflussen auch eine größere Anzahl von Neuronen gleichzeitig.

Was passiert mit Neurotransmittern, nachdem sie ihre Botschaft übermittelt haben?

Nachdem die Neurotransmitter ihre Botschaft übermittelt haben, müssen die Moleküle aus dem synaptischen Spalt (dem Raum zwischen der Nervenzelle und der nächsten Zielzelle) entfernt werden. Sie tun dies auf eine von drei Arten.

Neurotransmitter:

• Verblassen (ein Prozess namens Diffusion).
• Werden von der Nervenzelle, die sie freigesetzt hat, wieder aufgenommen und wiederverwendet (ein Vorgang, der als Wiederaufnahme bezeichnet wird).
• Werden durch Enzyme innerhalb der Synapse abgebaut, sodass sie nicht erkannt oder an die Rezeptorzelle gebunden werden können (ein Prozess, der als Abbau bezeichnet wird).

Wie viele verschiedene Arten von Neurotransmittern gibt es?

Wissenschaftler kennen mindestens 100 Neurotransmitter und vermuten, dass es noch viele weitere gibt, die noch entdeckt werden müssen. Sie können aufgrund ihrer chemischen Natur in Typen eingeteilt werden. Zu den bekannteren Kategorien und Neurotransmitter-Beispielen und ihren Funktionen gehören die folgenden:

Aminosäuren Neurotransmitter

Diese Neurotransmitter sind an den meisten Funktionen Ihres Nervensystems beteiligt.

• Glutamat.Dies ist der häufigste erregende Neurotransmitter Ihres Nervensystems. Es ist der am häufigsten vorkommende Neurotransmitter in Ihrem Gehirn. Es spielt eine Schlüsselrolle bei kognitiven Funktionen wie Denken, Lernen und Gedächtnis. Ungleichgewichte im Glutamatspiegel werden mit Alzheimer, Demenz, Parkinson und Krampfanfällen in Verbindung gebracht.
• Gamma-Aminobuttersäure (GABA).GABA ist der häufigste hemmende Neurotransmitter Ihres Nervensystems, insbesondere Ihres Gehirns. Es reguliert die Gehirnaktivität, um Problemen in den Bereichen Angstzustände, Reizbarkeit, Konzentration, Schlaf, Krampfanfälle und Depressionen vorzubeugen.
• Glycin.Glycin ist der häufigste hemmende Neurotransmitter in Ihrem Rückenmark. Glycin ist an der Steuerung der Hörverarbeitung, der Schmerzübertragung und des Stoffwechsels beteiligt.

Monoamine Neurotransmitter

Diese Neurotransmitter spielen viele verschiedene Rollen in Ihrem Nervensystem und insbesondere in Ihrem Gehirn. Monoamine Neurotransmitter regulieren Bewusstsein, Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Emotionen. Viele Störungen Ihres Nervensystems sind mit Anomalien der Monoamin-Neurotransmitter verbunden, und viele Medikamente, die Menschen üblicherweise einnehmen, wirken sich auf diese Neurotransmitter aus.

• Serotonin.Serotonin ist ein hemmender Neurotransmitter. Serotonin hilft bei der Regulierung von Stimmung, Schlafmuster, Sexualität, Angstzuständen, Appetit und Schmerzen. Zu den Krankheiten, die mit einem Serotonin-Ungleichgewicht einhergehen, gehören saisonale affektive Störungen, Angstzustände, Depressionen, Fibromyalgie und chronische Schmerzen. Zu den Medikamenten, die Serotonin regulieren und diese Störungen behandeln, gehören selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs) und Serotonin-Noradrenalin-Wiederaufnahmehemmer (SNRIs).
• Histamin.Histamin reguliert Körperfunktionen wie Wachheit, Essverhalten und Motivation. Histamin spielt eine Rolle bei Asthma, Bronchospasmus, Schleimhautödemen und Multipler Sklerose.
• Dopamin.Dopamin spielt eine Rolle im Belohnungssystem Ihres Körpers, zu dem das Gefühl von Freude, das Erreichen einer gesteigerten Erregung und das Lernen gehört. Dopamin hilft auch bei Fokus, Konzentration, Gedächtnis, Schlaf, Stimmung und Motivation. Zu den Krankheiten, die mit Funktionsstörungen des Dopaminsystems einhergehen, gehören die Parkinson-Krankheit, Schizophrenie, bipolare Erkrankungen, das Restless-Legs-Syndrom und die Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS). Viele stark abhängig machende Drogen (Kokain, Methamphetamine, Amphetamine) wirken direkt auf das Dopaminsystem.
• Adrenalin.Adrenalin (auch Adrenalin genannt) und Noradrenalin (siehe unten) sind für die sogenannte „Kampf-oder-Flucht-Reaktion“ Ihres Körpers auf Angst und Stress verantwortlich. Diese Neurotransmitter stimulieren die Reaktion Ihres Körpers, indem sie Ihre Herzfrequenz, Atmung, Ihren Blutdruck, Ihren Blutzucker und die Durchblutung Ihrer Muskeln erhöhen. Außerdem erhöhen sie die Aufmerksamkeit und Konzentration, damit Sie auf verschiedene Stressfaktoren reagieren oder reagieren können. Zu viel Adrenalin kann zu Bluthochdruck, Diabetes, Herzerkrankungen und anderen Gesundheitsproblemen führen. Als Medikament wird Adrenalin zur Behandlung von Anaphylaxie, Asthmaanfällen, Herzstillstand und schweren Infektionen eingesetzt.
• Noradrenalin.Noradrenalin (auch Noradrenalin genannt) erhöht den Blutdruck und die Herzfrequenz. Es ist vor allem für seine Wirkung auf Wachsamkeit, Erregung, Entscheidungsfindung, Aufmerksamkeit und Konzentration bekannt. Viele Medikamente (Stimulanzien und Depressionsmedikamente) zielen darauf ab, den Noradrenalinspiegel zu erhöhen, um den Fokus oder die Konzentration zur Behandlung von ADHS zu verbessern, oder Noradrenalin zu modulieren, um Depressionssymptome zu lindern.

Peptid-Neurotransmitter

Peptide sind Polymere oder Ketten von Aminosäuren.

• Endorphine.Endorphine sind die natürlichen Schmerzmittel Ihres Körpers. Sie spielen eine Rolle bei unserer Schmerzwahrnehmung. Die Freisetzung von Endorphinen lindert Schmerzen und sorgt für ein „Wohlfühlgefühl“. Ein niedriger Endorphinspiegel kann bei Fibromyalgie und einigen Arten von Kopfschmerzen eine Rolle spielen.

Acetylcholin

Dieser erregende Neurotransmitter erfüllt eine Reihe von Funktionen in Ihrem zentralen Nervensystem (ZNS [Gehirn und Rückenmark]) und in Ihrem peripheren Nervensystem (Nerven, die vom ZNS abzweigen). Acetylcholin wird von den meisten Neuronen Ihres autonomen Nervensystems freigesetzt und reguliert Herzfrequenz, Blutdruck und Darmmotilität. Acetylcholin spielt eine Rolle bei Muskelkontraktionen, Gedächtnis, Motivation, sexuellem Verlangen, Schlaf und Lernen. Ungleichgewichte im Acetylcholinspiegel werden mit Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht, darunter Alzheimer, Krampfanfälle und Muskelkrämpfe.

Warum sollte ein Neurotransmitter nicht so funktionieren, wie er sollte?

Verschiedene Dinge können durcheinander geraten und dazu führen, dass Neurotransmitter nicht so funktionieren, wie sie sollten. Im Allgemeinen gehören zu diesen Problemen:

• Von einem oder mehreren Neurotransmittern wird zu viel oder zu wenig produziert oder freigesetzt.
• Der Rezeptor auf der Empfängerzelle (Nerv, Muskel oder Drüse) funktioniert nicht richtig. Der ansonsten normal funktionierende Neurotransmitter kann die nächste Zelle nicht effektiv signalisieren.
• Aufgrund einer Entzündung und Schädigung des synaptischen Spalts (siehe Myasthenia gravis) nehmen die Zellrezeptoren nicht genügend Neurotransmitter auf.
• Neurotransmitter werden zu schnell resorbiert.
• Enzyme verhindern, dass Neurotransmitter ihre Zielzelle erreichen.

Probleme mit anderen Nerventeilen, bestehende Krankheiten oder Medikamente, die Sie möglicherweise einnehmen, können Auswirkungen auf die Neurotransmitter haben. Auch wenn Neurotransmitter nicht so funktionieren, wie sie sollten, kann es zu Krankheiten kommen. Zum Beispiel:

• Ein Mangel an Acetylcholin kann zum Gedächtnisverlust führen, der bei der Alzheimer-Krankheit auftritt.
• Zu viel Serotonin wird möglicherweise mit Autismus-Spektrum-Störungen in Verbindung gebracht.
• Eine erhöhte Aktivität von Glutamat oder eine verringerte Aktivität von GABA kann zu einem plötzlichen, hochfrequenten Feuern lokaler Neuronen in Ihrem Gehirn führen, was zu Anfällen führen kann.
• Eine zu hohe Noradrenalin- und Dopaminaktivität sowie eine abnormale Glutamatübertragung tragen zur Manie bei.

Wie beeinflussen Medikamente die Wirkung von Neurotransmittern?

Wissenschaftler erkannten den Wert und die Rolle von Neurotransmittern in Ihrem Nervensystem und die Bedeutung der Entwicklung von Medikamenten, die diese chemischen Botenstoffe beeinflussen könnten, um viele Gesundheitszustände zu behandeln. Viele Medikamente, insbesondere solche zur Behandlung von Erkrankungen Ihres Gehirns, wirken sich auf vielfältige Weise auf Neurotransmitter aus.

Medikamente können das Enzym blockieren, das einen Neurotransmitter abbaut, sodass mehr davon die Nervenrezeptoren erreicht.

• Beispiel: Donepezil, Galantamin und Rivastigmin blockieren das Enzym Acetylcholinesterase, das den Neurotransmitter Acetylcholin abbaut. Diese Medikamente werden zur Stabilisierung und Verbesserung des Gedächtnisses und der kognitiven Funktion bei Menschen mit Alzheimer-Krankheit und anderen neurodegenerativen Erkrankungen eingesetzt.

Medikamente können verhindern, dass der Neurotransmitter an seiner Rezeptorstelle aufgenommen wird.

• Beispiel: Selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer sind eine Arzneimittelklasse, die die Aufnahme und Absorption von Serotonin durch eine Nervenzelle blockiert. Diese Medikamente können bei der Behandlung von Depressionen, Angstzuständen und anderen psychischen Erkrankungen hilfreich sein.

Medikamente können die Freisetzung eines Neurotransmitters aus einer Nervenzelle blockieren.

• Beispiel: Lithium wirkt zur Behandlung von Manie, indem es teilweise die Freisetzung von Noradrenalin blockiert, und wird bei der Behandlung von bipolaren Störungen eingesetzt.