Neurotransmiter merupakan zat kimia yang
disintesis dalam neuron dan disimpan dalam gelembung sinaptik pada ujung akson.
Zat kimia ini dilepaskan dari akson terminal melalui eksositosis dan juga
direabsorpsi untuk daur ulang. Neurotransmiter merupakan cara komunikasi antar
neuron. Zat-zat kimia ini menyebabkan perubahan permeabilitas sel neuron,
sehingga neuron menjadi lebih kurang dapt menyalurkan impuls, tergantung dari
neuron dan transmiter tersebut. Contoh-contoh neurotransmiter adalah Norepinefrin,
Acetilkolin, Dopamin, Serotonin, Asam Gama Aminobutirat (GABA), Glisin, dan
lain-lain.
1.
Asetilkolin
Asetilkolin merupakan substansi
transmitter yang disintesis diujung presinap dari koenzim asetil A dan kolin
dengan menggunakan enzim kolin asetiltransferase. Kemudian substansi ini dibawa
ke dalam gelembung spesifiknya. Ketika kemudian gelembung melepaskan
asetilkolin ke dalam celah sinap, asetilkolin dengan cepat memecah kembali
asetat dan kolin dengan bantuan enzim kolinesterase, yang berikatan dengan
retikulum proteoglikan dan mengisi ruang celah sinap. Kemudian gelembung
mengalami daur ulang dan kolin juga secara aktif dibawa kembali ke dalam ujung
sinap untuk digunakan kembali bagi keperluan sintesis asetilkolin baru.
Asetilkolin disekresi oleh
neuron-neuron yang terdapat di sebagian besar daerah otak, namun khususnya oleh
sel-sel piramid besar korteks motorik, oleh beberapa neuron dalam ganglia
basalis, neuron motorik yang menginervasi otot rangka, neuron preganglion
sistem saraf otonom,, neuron postganglion sistem saraf simpatik,. Pada sebagian
besar contoh di atas asetilkolin memiliki efek eksitasi, namun asetilkolin juga
telah diketahui memilik efek inhibisi pada beberapa ujung saraf parasimpatik
perifer, misalnya inhibisi jantung oleh nervus vagus.
2.
Dopamine dan
Norepinefrin
Noepinephrine dan dopamine dikelompokkan dalam cathecolamines. Hidroksilasi
tirosin merupakan tahap penentu (rate-limiting step) dalam biosintesis
cathecolamin. Disamping itu, enzim tirosin hidroksilase ini dihambat oleh oleh
katekol (umpan balik negatif oleh hasil akhirnya).
a. Dopamine
Merupakan neurotransmiter yang
mirip dengan adrenalin dimana mempengaruhi proses otak yang mengontrol gerakan,
respon emosional dan kemampuan untuk merasakan kesenangan dan rasa sakit.
Dopamin sangat penting untuk mengontrol gerakan keseimbangan. Jika kekurangan
dopamin akan menyebabkan berkurangnya kontrol gerakan seperti kasus pada
penyakit Parkinson. Jika kekurangan atau masalah dengan aliran dopamine dapat
menyebabkan orang kehilangan kemampuan untuk berpikir rasionil, ditunjukkan
dalam skizofrenia. dari perut tegmental area yang banyak bagian limbic sistem
akan menyebabkan seseorang selalu curiga dan memungkinkan untuk mempunyai
kepribadian paranoia. Jika kekurangan Dopamin di bidang mesocortical dari
daerah perut tegmental ke neocortex terutama di daerah prefrontal dapat
mengurangi salah satu dari memori.
b. Norephineprin
Disekresi oleh sebagian besar
neuron yang badan sel/somanya terletak pada batang otak dan hipothalamus.
Secara khas neuron-neuron penyekresi norephineprin yang terletak di lokus
seruleus di dalam pons akan mengirimkan serabut-serabut saraf yang luas di
dalam otak dan akan membantu pengaturan seluruh aktivitas dan perasaan, seperti
peningkatan kewaspadaan. Pada sebagian daerah ini, norephineprin mungkin
mengaktivasi reseptor aksitasi, namun pada yang lebih sempit malahan mengatur
reseptor inhibisi. Norephineprin juga sebagian disekresikan oleh sebagian besar
neuron post ganglion sistem saraf simpatisdimana ephineprin merangsang beberapa
organ tetapi menghambat organ yang lain.
3.
Glutamate
Glutamate merupakan
neurotransmitter yang paling umum di sistem saraf pusat, jumlahnya kira-kira separuh dari semua neurons di otak.
Sangat penting dalam hal memori. Kelebihan Glutamate akan membunuh neuron
di otak. Terkadang kerusakan otak atau stroke akan mengakibatkan produksi
glutamat berlebih akan mengakibatkan kelebihan dan diakhiri dengan banyak
sel-sel otak mati daripada yang asli dari trauma. AlS, lebih dikenal sebagai
penyakit Lou Gehrig’s, dari hasil produksi berlebihan glutamate. Banyak percaya
mungkin juga cukup bertanggung jawab untuk berbagai penyakit pada sistem saraf,
dan mencari cara untuk meminimalisir efek.
4.
Serotonin
Serotonin (5-hydroxytryptamine,
atau 5-HT) adalah suatu neurotransmitte rmonoamino yang disintesiskan dalam neuron-neuron
serotonergis dalam sistem saraf pusat (CNS) dan sel-sel enterochromaffin dalam
saluran pencernaan. Pada system saraf pusat
serotonin memiliki peranan penting sebagai neurotransmitter yang berperan pada
proses marah, agresif, temperature tubuh, mood, tidur, human sexuality,
selera makan, dan metabolisme, serta rangsang muntah.
Serotonin memiliki aktivitas
yang luas pada otak dan variasi genetic pada reseptor serotonin dan transporter
serotonin, yang juga memiliki kemampuan untuk reuptake yang jika
terganggu akan memiliki dampak pada kelainan neurologist. Obat-obatan yang mempengaruhi jalur dari
pembentukan serotonin biasanya digunakan sebagai terapi pada banyak gangguan
psikiatri, selain itu serotonin juga merupakan salah satu dari pusat penelitian
pengaruh genetic pada perubahan genetic psikiatri.
Pada beberapa studi yang telah
dilakukan dapat dibuktikan bahwa pada beberapa orang dengan gangguan cemas
memiliki serotonin transporter yang tidak normal dan efek dari perubahan ini
adalah adanya peluang terjadinya depresi jauh lebih besar dibanding orang
normal.Dari peneltian terbaru juga didapatkan bahwa serotonin bersama-sama
dengan asetilkolin dan norepinefrin akan bertindak sebagai neurotransmitter
yang dilepaskan pada ujung-ujung saraf enteric. Kebanyakan nuclei rafe akan
mensekresi serotonin yang membantu dalam pengaturan tidur normal. Serotonin
juga merupakan salah satu dari beberapa bahan aktif yang akan mengaktifkan
proses peradangan, yang akan dimulai dengan vasodilatasi pembuluh darah lokal
sampai pada tahap pembengkakan sel jaringan, selain itu serotonin juga memiliki
kendali pada aliran darah, kontraksi otot polos, rangsang nyeri, system
analgesic, dan peristaltic usus halus.
5.
Asam Gama Aminobutirat (GABA)
γ-Aminobutyric acid (GABA) adalah neurotransmiter
inhibisi utama pada sistem saraf pusat. GABA berperan penting dalam mengatur exitability
neuron melalui sistem saraf. Pada manusia, GABA juga bertanggung jawab langsung
pada pengaturan tonus otot.
GABA dibentuk dari dekarboksilasi glutamat yang
dikatalis oleh glutamate decarboxylase (GAD).GAD umumnya terdapat dalam akhiran
saraf. Aktivitas GAD membutuhkan pyridoxal phosphate (PLP) sebagai kofaktor. PLP
dibentuk dari vitamin B6 (pyridoxine, pyridoxal, and pyridoxamine)
dengan bantuan pyridoxal kinase. Pyridoxal kinase sendiri membutuhkan zinc
untuk aktivasi. Kekurangan pyridoxal kinase atau zinc dapat menyebabkan kejang,
seperti pada pasien preeklamsi.Reseptor GABA dibagi dalam dua jenis: GABAA
dan GABAB. Reseptor GABAA membuka saluran florida
dan diantagonis oleh pikrotoksin dan bikukulin, yang keduanya dapat mnimbulkan
konvulsi umum.
Reseptor GABAB yang secara selektif
dapat diaktifkan oleh obat anti spastik baklofen, tergabung dalam saluran
kalium dalam membran pascasinaps. Pada sebagian besar daerah otak IPSP terdiri
atas komponen lambat dan cepat. Bukti-bukti menunjukkan bahwa GABA adalah
transmiter penghambat yang memperantarai kedua componen tersebut. IPSP cepat
dihambat oleh antagonis GABAA, sedangkan IPSP lambat oleh antagonis
GABAB. Penelitian imunohistokimia menunjukkan bahwa sebagian besar
dari saraf sirkuit local mensintesis GABA. Satu kelompok khusus saraf dari
sirkuit local terdapat di tanduk dorsal sumsum tulang belakang juga
menghasilkan GABA. Saraf-saraf ini membentuk sinaps aksoaksonik dengan terminal
saraf sensoris primer dan bekerja untuk inhibisi presinaps.
Pada vertebrata, GABA berperan dalam inhibisi
sinaps pada otak melalui pengikatan terhadap reseptor spesifik transmembran
dalammembran plasma pada proses pre dan post sinaps. Pengikatan ini menyebabkan
terbukanya saluran ion sehingga ion klorida yang bermuatan negatif masuk
kedalam sel dan ion kalium yang bermuatan positif keluar dari sel. Akibatnya
terjadi perubahan potensial transmembran, yang biasanya menyebabkan
hiperpolarisasi. Reseptor GABAA merupakan reseptor inotropik yang
merupakan saluran ion itu sendiri, sedangkan Reseptor GABAB merupakan
reseptor metabotropik yang membuka saluran ion melalui perantara G protein (G protein-coupled reseptor) Neuron-neuron yang menghasilkanyang menghasilkan GABA
disebut neuron GABAergic. Sel medium spiny merupakan salahsatu contoh sel
GABAergic.
6.
Glisin
Glisin (Gly, G) atau asam
aminoetanoat adalah asam amino alami paling sederhana. Rumus kimianya NH2CH2COOH.
Glisin merupakan asam amino terkecil dari 20 asam amino yang umum ditemukan
dalam protein. Kodonnya adalah GGU, GGC, GGA dan GGG.
Glisin merupakan
satu-satunya asam amino yang tidak memiliki isomer
optik karena gugus residu yang terikat
pada atom karbon alpha adalah atom hidrogen sehingga
terjadi simetri. Jadi, tidak ada L-glisin atau D-glisin.
Glisin merupakan asam amino
yang mudah menyesuaikan diri dengan berbagai situasi karena strukturnya
sederhana. Sebagai contoh, glisin adalah satu-satunya asam amino internal pada
heliks kolagen, suatu
protein
struktural. Pada sejumlah protein penting tertentu, misalnya sitokrom c, mioglobin, dan hemoglobin, glisin
selalu berada pada posisi yang sama sepanjang evolusi (terkonservasi). Penggantian glisin dengan asam amino lain
akan merusak struktur dan membuat protein tidak berfungsi dengan normal. Secara
umum protein tidak banyak pengandung glisina. Perkecualian ialah pada kolagen
yang dua per tiga dari keseluruhan asam aminonya adalah glisin.
Glisin bekerja sebagai transmiter inhibisi pada
sistem saraf pusat, terutama pada medula spinalis, brainstem, dan retina. Jika
reseptor glisin teraktivasi, korida memasuki neuron melalui reseptor inotropik,
menyebabkan terjadinya potensial inhibisi post sinaps (Inhibitory postsynaptic potential / IPSP). Strychnine merupakan
antagonis reseptor glisin yang kuat, sedangkan bicuculline merupakan antagonis reseptor glisin yang lemah.
Glisin merupakan reseptor agonis bagi glutamat reseptor NMDA.
7.
Asam
Aspartat (Asp)
Asam aspartat (Asp) adalah
α-asam amino dengan rumus kimia HO2CCH(NH2)CH2CO2H.
Asam aspartat (atau sering disebut aspartat saja, karena terionisasi di
dalam sel), merupakan satu
dari 20 asam amino penyusun protein.
Asam aspartat bersama
dengan asam glutamat bersifat asam dengan pKa dari 4.0. Bagi mamalia aspartat tidaklah
esensial. Fungsinya diketahui sebagai pembangkit neurotransmisi di otak dan saraf otot. Diduga,
aspartat berperan dalam daya tahan terhadap kelelahan. Senyawa ini juga
merupakan produk dari daur urea dan terlibat dalam glukoneogenesis.
Aspartat (basa konjugasi dari
asam aspartat) merupakan neurotransmiter yang bersifat eksitasi terhadap sistem
saraf pusat. Aspartat merangsang reseptor NMDA (N-metil-D-Aspartat), meskipun
tidak sekuat rangsangan glutamat terhadap reseptor tersebut.
Sebagai neurotransmitter, aspartat berperan dalam daya tahan terhadap kelelahan. Tetapi,bukti-bukti yang
mendukung gagasan ini kurang kuat.
8.
Epinefrin
Epinefrin merupakan salah satu
hormon yang berperan pada reaksi stres jangka pendek. Epinefrin disekresi oleh
kelenjar adrenal saat ada keadaan gawat ataupun berbahaya. Di dalam aliran
darah epinefrin dengan cepat menjaga kebutuhan tubuh saat terjadu ketegangan, atau
kondisi gawat dengan memberi suplai oksigen dan glukosa lebih pada otak dan
otot. Selain itu epinefrin juga meningkatkan denyut jantung, stroke volume,
dilatasi dan kontraksi arteriol pada gastrointestinal dan otot skeleton.
Epinefrin akan meningkatkan gula darah dengan jalan meningkatkan katabolisme
dari glikogen menjadi glukosa di hati dan saat bersamaan menurunkan pembentukan
lipid dari sel-sel lemak.
Epinefrin memiliki banyak sekali
fungsi di hampir seluruh tubuh, diantaranya dalam mengatur konsentrasi asam
lemak, konsentrasi glukosa darah, kontrol aliran darah ginjal, mengatur laju
metabolisme, kontraksi otot polos, termogenesis kimia, vasodilatasi,
vasokonstriksi, dll.
9.
Nitrat Oksida (NO)
NO adalah substansi molekul kecil
yang baru ditemukan. Zat ini terutama timbul di daerah otak yang bertanggung
jawab terhadap tingkah laku jangka panjang dan untuk ingatan. Karena itu,
transmitter yang baru ditemukan ini dapat menolong kita untuk menjelaskan
mengenai tingkah laku dan fungsi ingatan. Oksida nitrat berbeda dengan
transmitter molekul lainnya dalam hal mekanisme pembentukan di ujung presinap
dan kerjanya di neuron post sinap. Zat ini tidak dibentuk sebelumnya dan
disimpan dalam gelembung ujung presinap seperti transmitter lain.
Zat ini disintesis hampir segera
saat diperlukan dan kemudian berdifusi keluar dari ujung presinap dalam waktu
beberapa detik dan tidak dilepaskan dalam paket gelembung-gelembung.
Selanjutnya zat ini berdifusi ke dalam neuron post sinap yang paling dekat,
selanjutnya di neuron postsinap, zat ini tidak mempengaruhi membran potensial
menjadi lebih besar, tetapi sebaliknya mengubah fungsi metabolik intraseluler
yang kemudian mempengaruhi eksitabilitas neuron dalam beberapa detik, menit,
atau barangkali lebih lama.
10. Neropeptida
Neuropeptida merupakan kelompok transmitter yang
sangat berbeda dan biasanya bekerja lambat dan dalam hal lain sedikit berbeda
dengan yang terdapat pada transmitter molekul kecil. Sekitar 40 jenis peptida diperkirakan memiliki
fungsi sebagai neurotransmitter. Daftar peptida ini semakin panjang dengan
ditemukannya putative neurotransmitter (diperkirakan memiliki fungsi sebagai
neurotransmitter berdasarkan bukti-bukti yang ada tetapi belum dapat dibuktikan
secara langsung).
Neuropeptida sudah dipelajari
sejak lama, namun bukan dalam fungsinya sebagai neurotransmitter, namun
fungsinya sebagai substansi hormonal. Peptida ini mula-mula dilepaskan ke dalam
aliran darah oleh kelenjar endokrin, kemudian hormon-hormon peptida itu akan
menuju ke jaringan-jaringan otak. Dahulu para ahli meyangka bahwa peptida
dihasikan dalam kelenjar hormon danmasuk ke dalamjaringan otak, namun saat ini
sudah dapat dibuktikan bahwa peptida yang berfungsi sebagai neurotransmitter,
dapat disintesa dan dilepaskan oleh neuron di susunan saraf.
Neuropeptida tidak disintesis dalam sitosol pada
ujung presinap. Namun demikian, zat ini disintesis sebagai bagian integral dari
molekul protein besar oleh ribosom-ribosom dalam badan sel neuron. Molekul
protein selanjutnya mula-mula memasuki retikulum endoplasma badan sel dan
kemudian ke aparatus golgi, yaitu tempat terjadinya perubahan berikut:
a. Protein secara enzimatik
memecah menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil dan dengan demikian melepaskan
neuropeptidanya sendiri atau prekursornya.
b. Aparatus golgi mengemas
neuropeptida menjadi gelembung-gelembung transmitter berukuran kecil yang
dilepaskan ke dalam sitoplasma.
c. Gelembung transmitter ini
dibawa ke ujung serabut saraf lewat aliran aksonal dari sitoplasma akson,
berkeliling dengan kecepatan lambat hanya beberapa sentimeter per hari.
d. Akhirnya gelembung ini
melepaskan trasnmitternya sebagai respon terhadap potensial aksi dengan cara
yang sama seperti untuk transmitter molekul kecil. Namun gelembung diautolisis
dan tidak digunakan kembali.
0 komentar:
Posting Komentar