V neurovědě je retrográdní signalizace (retrográdní neurotransmise) proces, při kterém je retrográdní posel, jako je anandamid nebo oxid dusnatý, uvolněn postsynaptickým dendritem nebo buněčným tělem a cestuje zpět přes chemickou synapsi, aby se navázal na axonový terminál presynaptického neuronu. Primárním účelem retrográdního neurotransmise je regulace chemického neurotransmise. Z tohoto důvodu retrográdní neurotransmise umožňuje nervovým obvodům vytvářet zpětnovazební smyčky. V tom smyslu, že retrográdní neurotransmise slouží hlavně k regulaci typického, anterográdního neurotransmise, spíše než ke skutečné distribuci jakékoliv informace, je podobná elektrickému neurotransmisi.
Na rozdíl od konvenčních (anterográdních) neurotransmiterů jsou retrográdní neurotransmitery syntetizovány v postsynaptickém neuronu a vážou se na receptory na axonovém terminálu presynaptického neuronu.
Endokanabinoidy jako anandamid působí jako retrográdní poslové, stejně jako oxid dusnatý.
Retrográdní signalizace může také hrát roli v dlouhodobé potenciaci, navrhovaném mechanismu učení a paměti, i když je to kontroverzní.
Formální definice retrográdního neurotransmiteru
V roce 2009 navrhli Regehr a kol. kritéria pro definici retrográdních neurotransmiterů. Podle jejich práce může být signální molekula považována za retrográdní neurotransmiter, pokud splňuje všechna následující kritéria:
Typy retrográdních neurotransmiterů
Nejrozšířenějšími endogenními retrográdními neurotransmitery jsou oxid dusnatý a různé kanabinoidy.
Retrográdní signalizace při dlouhodobé potenciaci
Vzhledem k tomu, že se týká dlouhodobé potenciace (LTP), je retrográdní signalizace hypotézou popisující, jak události, které jsou základem LTP, mohou začít v postsynaptickém neuronu, ale mohou se šířit do presynaptického neuronu, přestože normální komunikace přes chemickou synapsi probíhá v presynaptickém až postsynaptickém směru. Nejčastěji ji používají ti, kteří tvrdí, že presynaptické neurony významně přispívají k expresi LTP.
Dlouhodobá potenciace je trvalý nárůst síly chemické synapse, která trvá hodiny až dny. Má se za to, že k ní dochází prostřednictvím dvou časově oddělených dějů, přičemž nejdříve dochází k indukci, po níž následuje exprese. Většina výzkumníků LTP se shoduje na tom, že indukce je zcela postsynaptická, zatímco panují neshody v tom, zda je exprese především presynaptická nebo postsynaptická. Někteří výzkumníci se domnívají, že v expresi LTP hrají roli jak presynaptické, tak postsynaptické mechanismy.
Pokud by bylo LTP zcela indukováno a exprimováno postsynapticky, nebylo by nutné, aby postsynaptická buňka po indukci LTP komunikovala s presynaptickou buňkou. Nicméně postsynaptická indukce v kombinaci s presynaptickou expresí vyžaduje, aby postsynaptická buňka po indukci komunikovala s presynaptickou buňkou. Protože normální synaptický přenos probíhá v presynaptickém až postsynaptickém směru, postsynaptická až presynaptická komunikace je považována za formu retrográdního přenosu.
Hypotéza retrográdní signalizace navrhuje, že v raných fázích exprese LTP postsynaptická buňka „odešle zprávu“ presynaptické buňce, aby ji upozornila, že postsynapticky byl přijat signál indukující LTP. Obecná hypotéza retrográdní signalizace nenavrhuje přesný mechanismus, kterým je tato zpráva odeslána a přijata. Jedním mechanismem může být, že postsynaptická buňka syntetizuje a uvolní retrográdního posla po přijetí stimulace indukující LTP. Dalším mechanismem je, že po takové aktivaci uvolní preformovaného retrográdního posla. Dalším mechanismem je, že proteiny překlenující synapsi mohou být pozměněny stimuly indukujícími LTP v postsynaptické buňce a že změny ve konformaci těchto proteinů šíří tuto informaci přes synapsi a do presynaptické buňky.
Z těchto mechanismů se nejvíce pozornosti dostalo hypotéze retrográdního posla. Mezi zastánci modelu panují neshody ohledně identity retrográdního posla. Nával práce na začátku 90. let, který měl prokázat existenci retrográdního posla a určit jeho identitu, vygeneroval seznam kandidátů včetně oxidu uhelnatého, faktoru aktivujícího krevní destičky, kyseliny arachidonové a oxidu dusnatého. Oxid dusnatý se v minulosti těšil velké pozornosti, ale nedávno byl nahrazen adhezními proteiny, které překlenují synaptickou štěrbinu a spojují presynaptické a postsynaptické buňky. Endokanabinoidy anandamid a/nebo 2-AG, působící prostřednictvím kanabinoidních receptorů spřažených s G-proteinem, jsou primárními retrográdními posly v mozku a mohou také hrát důležitou roli v retrográdní signalizaci v LTP.
Oxid dusnatý je molekula, která vysílá signály z postsynaptických neuronů k presynaptickým neuronům. To způsobuje uvolňování glutamátu, který reguluje presynaptické AMPA receptory a tím udržuje dlouhodobou potenciaci.