18 April 2012

Benseenirõnga võimalik mõju psühhotroopsetele ainetele

Üks lihtlabasem roll süsinikrõnga roll ainele võib olla selleks, et retseptorvalgus kauem kinni püsida.
Rõngast on lihtsam kinni hoida kui sirgest molekulist. Teine võimalus on see, et mingi haarav valgu osa võtab kitsast sirgest molekuli jupist kinni ja rõngaosa ei laseks molekulil haardest välja libiseda.
Selle visuaalne tõestamine võib keeruline olla. Röngtenkristallograafias saab tuletada ainetes olevate aatomite asukohti kuid selleks peab ainult ühte uuritavat molekuli puhas korrapärane kristall teha. 
Kaudselt paistab selle hüpoteesi tõestuseks nii palju, et sirged neurotransmitterid mõjutavad teadvust väga lühiajaliselt ja rõngakujulised pikemalt.


Rõnga abil võib saada ka kindlat laengut kindlas distantsis  hoida. Näiteks kui amfetamiini rõnga osa jääb kuhugi kinni, siis selle küljes olev -NH2 laeng püsiks rõngast kindlal kaugusel sest kovalentsed sidemed ei muuda oma pikkust palju kordi. Sellise rõngaga saaks ankurdada molekuli laenguga osa suhteliselt kindlasse kohta. 

Mitterõngakujulised neurotransmitterid toimivad üldiselt sekundi murdosa jagu ja selle sekundi sees jõuab nende mõju neuronile ka kaduda. Põhjuseks võib olla nende kiire retseptorist välja "libisemine", mis piiraks nende toimet. Sirged vähemjäiga kujuga molekulid võivad olla sobilikud ka kiire toime tekkeks, sest rõngaste tasapind ei pea õige orientatsiooniga retseptori õigesse kohta sattuma.

Etanool, dietüüleeter ja teised orgaanilised lahustid ei sisalda rõngaid kuid neid doseeritakse suhteliselt suures kontsentratsioonis ning need mõjuvad rakumembraanidele kergelt lahustavalt, mis võib olla nende toimemehhanismiks.
Glutamaat (ülal) osaleb kõikide sensoorsete signaalide vahendamises + kõigi neuronite vahel levivate motoorsete signaalide vahendamises. See aktiveerib retseptorid piisavalt kaua, et signaal edasi anda kuid ilmselt ei püsi selle toime kaua. Kui silmad kinni panna, siis kaob nähtu väga kiiresti nagu ka teised tajud kui stiimulid kaovad. Samuti kaob väga ruttu lihaste pinge kui tekib soov liikumine peatada.


Atsetüülkoliin on tahtlikule kontrollile alluvatel lihastel ja selle blokeerimisel oleks inimene halvatud keha ja kopsudega kuigi tunneks asju edasi. Praktikas võib sarnaselt glutamaadiga kergesti näha ja tunda kuidas selle neurotransmitteri toime kaob esimese sekundiga kui tekib tahtmine liigutus lõpetada.
GABA rahustav toime osaleb muuhulgas visuaalse korteksi aktiivsuse summutamises ja eri kehapooltelt tulnud signaalide tugevamaks eristamiseks. Kuulmerada on üks koht, kus GABA osaleb eri kõrvadest tulnud signaalide eristamises summutades hetkel vähem kuulnud kõrva signaale. Inimese mõõtu olendil kulub samast kohast pärit helil kaugemasse kõrva levikuks kuni ~1 ms kauem ja GABA toime võib olla põhjuseks, miks heli ilmsemalt ühe kõrva suunas kõlab kuigi pole välistatud, et kuulmerajas olev glutamaat saaks ise ühe kõrva signaale intentsiivsemalt edasi vahendada. 

GABA retseptoreid aktiveerivad bensodiasepiinid (üldvalem ülal) sisaldavad vähemalt 3 rõngast ja toimivad kuni kümneid tunde.


Sirge struktuuriga on ka keha toodetud kannabinoid anandamiid.

Rõngastruktuuriga neurotransmitterid


Üldiselt osalevad rõngaga neurotransmitterid aju üldise aktiivsuse ja aeglasemalt muutuvate tujude reguleerimises. Sellised ained on näiteks serotoniin, dopamiin, endorfiinid, enkefaliinid ja stressihormoonid.
Näide dopamiinist, noradrenaliinist ja adrenaliinist.
Kortisool ja teised sellelähedased ained sisaldavad mitmeid tihedalt koos asuvaid rõngaid. Ehmatusreaktsioonide puhul võib südame tööd täiendavalt pikendada nende stressihromoonide vabanemine neerude pealt verre ning nende verest välja kogumine võtab pikalt aega sõltumata sellest kui kaua see retseptoris püsib.



Adenosiin blokeerib neuronite ja teiste keharakkude aktiivsust tekkides just siis kui energiamolekul otsa saab. Energiamolekul ATP on nagu adenosiini molekul kuid 3 lisanduvad fosfaatrühmaga. Fosfaatrühmade vabanemine annab valkudele energiat ning ATP on rakkudele stimulandiks kuid kui fosfaatgrupid küljest ära võetakse, siis hakkab allesjäänud molekul rakkude ainevahetust pidurdama sarnaselt mõne GABA retseptoriga. Pikaajaline adenosiini retseptori küljes püsimine võib aidata rakul energiapuudust üle elada energiavajaduse vähendamisega. Selline retseptor kaotaks tõenäoliselt kasulikkust raku elus hoidmisel kui see vajaks mitu korda sekundis adenosiiniga uuesti liitumist.


Fentanüülid toimivad morfiinist kuni sadu kordi väiksema doosiga ning struktuuris paistab võimalusi fentanüüli molekulist kinni hoidmiseks. Kõigis ülal nähtavates on sirgeid kohti millest piisavalt tihedalt kinni hoides ei tohiks molekul kuhugi libiseda, sest mõlemas otsas on suurema diameetriga rõngas.

No comments: