Funkcija acetilholina in mehanizem delovanja

The acetilholina je specifični nevrotransmiter v sistemih somatskega živčnega sistema in v ganglionskih sinapsah avtonomnega živčnega sistema..

Je kemikalija, ki omogoča delovanje velikega števila nevronov in hkrati omogoča izvajanje različnih možganskih aktivnosti.

To je bil prvi nevrotransmiter, izoliran, konceptualiziran in karakteriziran, saj je po mnenju mnogih znanstvenikov najbolj "stara" snov možganov.

Acetilholin je farmakološko opisal Henry Hallet Delt leta 1914, nato pa ga je Otto Loewi potrdil kot nevrotransmiter..

Glavna aktivnost acetilholina je v holinergičnem sistemu, ki je odgovoren za proizvodnjo in sintezo acetilholina.

Kar zadeva najpomembnejše učinke, poudarja mišične kontrakcije, gibanje, prebavne in nevroendokrine procese ter aktivacijo kognitivnih procesov, kot so pozornost in vzburjenje..

Kako deluje acetilholin?

Kot smo videli, se v možganih sesalcev informacije med nevroni prenašajo prek kemikalije, imenovane nevrotransmiter.

Ta snov se sprosti v sinapsi kot odziv na specifični dražljaj in po sproščanju prenese določeno informacijo na naslednji nevron.

Nevrotransmiter, ki se izloča, deluje na specializiranih in visoko selektivnih receptorskih mestih na ta način, ker obstajajo različni tipi nevrotransmiterjev, od katerih vsak deluje v določenih sistemih..

Tako lahko holinergični nevron proizvodnjo acetilholina (ne pa tudi druge vrste nevrotransmiterjev), prav tako lahko holinergični nevron proizvodnjo specifične receptorje za acetilholin, ne pa tudi za druge nevrotransmiterjev.

Tako izmenjava informacij, ki jo opravlja acetilholin, poteka v nevronih in nekaterih sistemih in se imenuje holinergična.

Za delovanje acetilholina potrebujemo prenosni nevron, ki proizvaja to snov, in receptorski nevron, ki proizvaja holinergični receptor, ki je sposoben prenašati acetilholin, ko se sprosti iz prvega nevrona..

Kako se sintetizira acetilholin?

Acetilholin se sintetizira iz holina, bistvenega hranila, ki ga telo proizvaja.

Holin se kopiči v holinergičnih nevronih z reakcijo z aktil CoA in pod encimskim vplivom holin acetiltransferaze..

Ti trije elementi najdemo v določenih predelih možganov, kjer se proizvede acetilholin, zato acetilholin naredi nevrotransmiter, ki pripada določenemu sistemu, holinergičnemu sistemu..

Ko v nevronu najdemo te tri snovi, ki smo jih pravkar komentirali, vemo, da so sestavljene iz holinergičnega nevrona in da bodo z interakcijo holina in encimskih elementov, ki so v njem, proizvedli acetilholin..

Sinteza acetilholina poteka znotraj nevrona, natančneje v jedru celice.

Ko je acetilholin sintetiziran, zapusti jedro nevrona in potuje skozi akson in dendrite, to je dele nevrona, ki so odgovorni za komunikacijo in povezovanje z drugimi nevroni..

Sproščanje acetilholina

Doslej smo videli, kaj je to, kako deluje in kako se proizvaja acetilholin v človeških možganih.

Tako že vemo, da je funkcija te snovi povezovanje in posredovanje določenih nevronov (holinergičnih) z drugimi specifičnimi nevroni (holinergično)..

Za izvedbo tega procesa mora biti acetilholin, ki je v nevronu, sproščen, da potuje v sprejemni nevron.

Za sproščanje acetilholina je potrebna prisotnost dražljaja, ki spodbuja njegov izstop iz nevrona.

Na ta način, če ni akcijskega potenciala, ki bi ga realiziral drug nevron, acetilholin ne bo mogel izstopiti.

Da se sprosti acetilholin, mora akcijski potencial doseči živčni terminal, v katerem je nevrotransmiter..

Ko se to zgodi, isti akcijski potencial generira membranski potencial, to je dejstvo, ki spodbuja aktivacijo kalcijevih kanalov.

Zaradi elektrokemičnega gradienta nastane pritok kalcijevih ionov, ki omogočajo odprtje membranskih ovir in sproščanje acetilholina..

Kot vidimo, sproščanje acetilholina reagira na kemijske mehanizme možganov, v katerih sodelujejo številne snovi in ​​različne molekularne aktivnosti.

Receptorji acetilholina

Ko se sprosti, acetilholin ostane v ničelni zemlji, to je zunaj nevronov in se nahaja v intersinaptičnem prostoru..

Da bi se sinapsa lahko izvedla in da bi acetilholin izpolnil svoje poslanstvo komuniciranja z zaporednim nevronom, je potrebna prisotnost snovi, znanih kot receptorji..

Receptorji so kemijske snovi, katerih glavna funkcija je prenos signalov, ki jih oddaja nevrotransmiter.

Kot smo videli že prej, se ta postopek izvaja selektivno, zato se vsi prejemniki ne odzivajo na acetilholin.

Na primer, receptorji drugega nevrotransmiterja, kot je serotonin, ne bodo zajeli signalov acetilholina, tako da lahko deluje skupaj s serijo specifičnih receptorjev..

Na splošno se receptorji, ki se odzivajo na acetilholin, imenujejo holinergični receptorji..

Najdemo 4 glavne vrste holinergičnih receptorjev: receptorje muskarinskih agonistov, receptorje za nikotinske agoniste, receptorje muskarinskih antagonistov in antagoniste nikotinskih receptorjev..

Funkcije acetilholina

Acetilholin ima številne funkcije tako fizično kot psihološko ali cerebralno.

Na ta način je ta nevrotransmiter odgovoren za osnovne dejavnosti, kot so gibanje ali prebava, in hkrati sodeluje v kompleksnejših možganskih procesih, kot so kognicija ali spomin..

V nadaljevanju podajamo pregled glavnih funkcij tega pomembnega nevrotransmiterja.

1. Motorne funkcije

Verjetno je najpomembnejša aktivnost acetilholina.

Ta nevrotransmiter je odgovoren za proizvodnjo mišične kontrakcije, nadzor počivališča črevesne mišice, povečanje proizvodnje konic in spreminjanje krvnega tlaka..

Deluje rahlo kot vazodilatator v krvnih žilah in vsebuje določen sproščujoči dejavnik.

2. Neuroendokrine funkcije

Druga temeljna funkcija acetilholina je povečanje izločanja vazopresina s spodbujanjem posteriornega režnja hipofize..

Vasopresin je peptidni hormon, ki nadzoruje reapsorpcijo vodnih molekul, zato je njegova proizvodnja ključnega pomena za nevroendokrino delovanje in razvoj..

Prav tako acetilholin zmanjša izločanje prolaktina v zadnjo hipofizo.

3. Parasimpatične funkcije

Acetilholin ima pomembno vlogo pri zaužitju hrane in delovanju prebavnega sistema.

Ta nevrotransmiter je odgovoren za povečanje pretoka krvi v prebavnem traktu, povečanje gastrointestinalnega mišičnega tonusa, povečanje gastrointestinalnih endokrinih izločkov in zmanjšanje srčne frekvence..

4- Senzorične funkcije

Holinergični nevroni so del velikega naraščajočega sistema, zato sodelujejo tudi v senzoričnih procesih.

Ta sistem se začne v možganskem deblu in inervira velika območja možganske skorje, kjer se nahaja acetilholin..

Glavne senzorične funkcije, ki so bile povezane s tem nevrotransmiterjem, so vzdrževanje zavesti, prenos vizualnih informacij in zaznavanje bolečine..

5- Kognitivne funkcije

Dokazano je bilo, kako ima acetilholin ključno vlogo pri oblikovanju spominov, sposobnosti koncentracije in razvoju pozornosti in logičnega razmišljanja..

Ta nevrotransmiter zagotavlja zaščito in lahko omeji pojav kognitivnih motenj.

Dokazano je, da je acetilholin glavna snov, ki jo prizadene Alzheimerjeva bolezen..

Sorodne bolezni

Kot smo videli, acetilholin sodeluje pri različnih možganskih funkcijah, zato se lahko primanjkljaj teh snovi odraža v poslabšanju nekaterih od zgoraj navedenih dejavnosti..

Klinično je acetilholin povezan z dvema večjima obolenjima, Alzheimerjevo boleznijo in Parkinsonovo boleznijo.

Alzheimerjeva bolezen

V zvezi z Alzheimerjevo boleznijo je bilo leta 1976 ugotovljeno, da so bile v različnih predelih možganov bolnikov s to boleznijo ravni encima holin acetiltransferaze do 90% nižje od normalne..

Kot smo videli, je ta encim ključnega pomena za proizvodnjo acetilholina, zato je bilo predpostavljeno, da bi Alzheimerjeva bolezen lahko povzročila pomanjkanje te možganske snovi..

Trenutno je ta dejavnik glavni razlog, ki opozarja na vzrok za Alzheimerjevo bolezen in zajema veliko znanstvene pozornosti in raziskav, ki se izvajajo tako o bolezni kot pri pripravi možnih zdravljenj..

Parkinson

Kar zadeva Parkinsonovo bolezen, je povezava med vzrokom bolezni in acetilholinom manj jasna.

Parkinsonova bolezen je predvsem bolezen, ki vpliva na gibanje, zato lahko acetilholin igra pomembno vlogo pri nastanku.

Vendar pa je vzrok bolezni ni znan danes dan in tako se zdi, da igrajo pomembnejšo vlogo in večino zdravil za to poudarkom bolezni o vlogi tega nevrotransmiterja drugo nevrotransmiterjev, kot so dopamin.

Vendar tesen odnos med dopaminom in acetilholinom kaže na to, da je slednji pomemben nevrotransmiter pri bolezni.

Kaj je nevrotransmiter?

Nevrotransmiterji so biomolekule, ki prenašajo informacije od enega nevrona do drugega zaporednega nevrona.

Možgani so polni nevronov, ki omogočajo možgansko aktivnost, vendar morajo biti sposobni komunicirati drug z drugim, da opravljajo svoje funkcije.

Na ta način so nevrotransmiterji ključne sestavine možganov, ki omogočajo njihovo delovanje in funkcionalnost.

Prenos informacij med enim nevronom in drugim poteka skozi sinapso, to je s prenosom informacij med oddajnim nevronom in sprejemnim nevronom (ali celico)..

Zato sinapsu tvorijo nevrotransmiterji, saj te snovi omogočajo izmenjavo informacij.

Kako deluje nevrotransmiter?

Ko pride sinapsa, se vezikli na koncu presinaptičnega nevrona sprosti nevrotransmiter (tisti, ki oddaja informacije)..

Na ta način so nevrotransmiterji znotraj nevrona in ko želijo komunicirati z drugim, se sproščajo.

Ko se nevrotransmiter sprosti, prečka sinaptični prostor in deluje tako, da spremeni akcijski potencial v naslednjem nevronu, to pomeni, da spreminja valove električnega udara nevrona, s katerimi želi komunicirati..

Zato lahko z valom, ki sprosti nevrotransmiter, ko je zunaj nevrona, vzbudi ali zavre (odvisno od vrste nevrotransmiterja) naslednji nevron..

Reference

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetilholin v mislih: nevrotransmiter korelira zavest? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Struktura in regulacija agrina. V: Koelle GB. Simpozij o holinergični sinapsi. Life Science, zvezek 50. New York: Pergamon Press; 1992, str. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Acetilholinski receptor: "alosterični" protein, ki se ukvarja z intracelularno komunikacijo. Science 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Ekspresija genov acetilholinskega receptorja na razvijajočem nevromišičnem stiku. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Vloga acetilholina in dopamina pri demenci in psihozi pri Parkinsonovi bolezni. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. in Corn, T.H. Psihofarmakologija depresije Oxford University Press, Britansko združenje za psihofarmakologijo, Monografije št. 13, 1994.