Ацетилхолинова функция и механизъм на действие

на ацетилхолин е специфичният невротрансмитер в системите на соматичната нервна система и в ганглиозните синапси на автономната нервна система.

Това е химикал, който позволява работата на голям брой неврони и в същото време позволява извършването на различни мозъчни дейности.

Това беше първият невротрансмитер, изолиран, концептуализиран и характеризиран, за това, което според много учени е най-„старото“ вещество на мозъка.

Ацетилхолин е описан фармакологично от Henry Hallet Delt през 1914 г. и впоследствие е потвърден от Otto Loewi като невротрансмитер..

Основната дейност на ацетилхолина е в холинергичната система, тази система, която е отговорна за производството и синтеза на ацетилхолин.

Що се отнася до най-важните ефекти, той подчертава мускулните контракции, движения, храносмилателни и невроендокринни процеси, както и активирането на когнитивни процеси като внимание и възбуда..

Как действа ацетилхолина?

Както видяхме, в мозъка на бозайниците информацията между невроните се предава чрез химикал, наречен невротрансмитер.

Това вещество се освобождава в синапса в отговор на специфичен стимул и след освобождаване предава определена информация на следващия неврон.

Невротрансмитерът, който се секретира, действа в специализирани и високо селективни рецепторни места по този начин, тъй като има различни видове невротрансмитери, всеки от тях действа в определени системи..

Следователно, холинергичен неврон може да произведе ацетилхолин (но не и други видове невротрансмитери), също така, холинергичен неврон може да произведе специфични рецептори за ацетилхолин, но не и за други видове невротрансмитери..

По този начин обменът на информация, извършена от ацетилхолин, се осъществява в неврони и определени системи и се нарича холинергична.

За да действа ацетилхолин, е необходим предаващ неврон, който произвежда това вещество и рецепторен неврон, който произвежда холинергичен рецептор, който е способен да транспортира ацетилхолин, когато се освобождава от първия неврон..

Как се синтезира ацетилхолин?

Ацетилхолинът се синтезира от холин, съществено хранително вещество, което тялото генерира.

Холинът се акумулира в холинергични неврони чрез реакция с атил CoA и под ензимното влияние на холин ацетилтрансферазата.

Тези три елемента се намират в специфични области на мозъка, където ще се произвежда ацетилхолин, поради което ацетилхолинът прави невротрансмитер, принадлежащ към определена система, холинергичната система..

Когато в един неврон открием тези три вещества, които току-що коментирахме, знаем, че той се състои от холинергичен неврон и че той ще произвежда ацетилхолин чрез взаимодействието на холина и принадлежащите му ензимни елементи..

Синтезът на ацетилхолин се извършва вътре в неврон, по-специално в ядрото на клетката.

Веднъж синтезирани, ацетилхолинът напуска ядрото на неврона и пътува през аксон и дендрити, т.е. частите на неврона, които са отговорни за комуникацията и свързването с други неврони..

Освобождаване на ацетилхолин

Досега сме виждали какво е това, как работи и как се произвежда ацетилхолин в човешкия мозък.

По този начин, ние вече знаем, че функцията на това вещество е да свързва и общува специфични неврони (холинергични) с други специфични неврони (холинергични).

За да извършите този процес, ацетилхолинът, който е вътре в неврона, трябва да бъде освободен, за да пътува до приемния неврон.

За да се освободи ацетилхолин, е необходимо наличието на стимул, който мотивира излизането му от неврона.

По този начин, ако няма реален потенциал, реализиран от друг неврон, ацетилхолинът няма да може да излезе.

И за да се освободи ацетилхолин, потенциалът за действие трябва да достигне до нервния терминал, в който се намира невротрансмитерът..

Когато това се случи, същият потенциал за действие генерира мембранния потенциал, факт, който мотивира активирането на калциевите канали.

Поради електрохимичния градиент се генерира приток на калциеви йони, които позволяват отварянето на мембранните бариери и освобождаването на ацетилхолин..

Както виждаме, освобождаването на ацетилхолин отговаря на химически механизми на мозъка, в които участват много вещества и различни молекулярни действия.

Рецептори на ацетилхолин

Веднъж освободен, ацетилхолинът остава в ничия земя, тоест, той е извън невроните и се намира в интерсинаптичното пространство.

Следователно, за да може синапсът да бъде изпълнен и ацетилхолин да изпълни мисията си да общува с последователния неврон, присъствието на вещества, известни като рецептори, е необходимо.

Рецепторите са химически вещества, чиято основна функция е да трансдуцират сигналите, излъчвани от невротрансмитера.

Както видяхме по-рано, този процес се извършва селективно, така че не всички получатели отговарят на ацетилхолин.

Например, рецепторите на друг невротрансмитер, като серотонин, няма да улавят сигналите на ацетилхолин, така че той може да работи, за да бъде свързан към серия от специфични рецептори..

Като цяло, рецепторите, които реагират на ацетилхолин, се наричат ​​холинергични рецептори..

Можем да намерим 4 основни типа холинергични рецептори: рецептори на мускариновите агонисти, рецептори на никотинови агонисти, рецептори на мускариновите антагонисти и антагонисти на никотиновите рецептори..

Функции на ацетилхолин

Ацетилхолинът има много функции както физически, така и психологически или церебрално.

По този начин този невротрансмитер е отговорен за основни дейности като движение или храносмилане и в същото време участва в по-сложни мозъчни процеси като познание или памет..

По-долу ще разгледаме основните функции на този важен невротрансмитер.

1 - Функции на двигателя

Това е може би най-важната активност на ацетилхолина.

Този невротрансмитер е отговорен за продуциране на мускулна контракция, контрол на покойния потенциал на чревния мускул, увеличаване на производството на скок и модулиране на кръвното налягане.

Действа леко като вазодилататор в кръвоносните съдове и съдържа определен релаксиращ фактор.

2 - Невроендокринни функции

Друга основна функция на ацетилхолина е да повиши секрецията на вазопресин чрез стимулиране на задната част на хипофизната жлеза..

Вазопресинът е пептиден хормон, който контролира реабсорбцията на водните молекули, така че неговото производство е жизненоважно за невроендокринната функция и развитие..

По същия начин, ацетилхолинът намалява секрецията на пролактин в задната хипофизна жлеза.

3 - Парасимпатиковите функции

Ацетилхолинът има важна роля в поглъщането на храната и във функционирането на храносмилателната система.

Този невротрансмитер е отговорен за увеличаване на кръвния поток на стомашно-чревния тракт, увеличава стомашно-чревния мускулен тонус, увеличава стомашно-чревния ендокринния секрет и намалява сърдечната честота..

4- Сензорни функции

Холинергичните неврони са част от голямата възходяща система, така че те също участват в сетивните процеси.

Тази система започва в мозъчния ствол и иннервира големи области на мозъчната кора, където се открива ацетилхолин..

Основните сензорни функции, свързани с този невротрансмитер, са в поддържането на съзнанието, предаването на визуална информация и възприемането на болката.

5 - Когнитивни функции

Беше показано как ацетилхолинът играе критична роля в формирането на спомени, способността да се концентрира и развитието на вниманието и логическото мислене..

Този невротрансмитер осигурява ползи за защита и може да ограничи появата на когнитивни нарушения.

В действителност, ацетилхолинът е доказано, че е основното вещество, засегнато при болестта на Алцхаймер..

Свързани заболявания

Както видяхме, ацетилхолинът участва в различни мозъчни функции, така че дефицитът на тези вещества може да се отрази в влошаването на някои от дейностите, обсъдени по-горе.

Клинично, ацетилхолинът се свързва с две основни заболявания, болестта на Алцхаймер и болестта на Паркинсон.

Алцхаймер

По отношение на болестта на Алцхаймер, през 1976 г. е установено, че в различни райони на мозъка на пациенти с това заболяване, нивата на ензима холин ацетилтрансфераза са до 90% по-ниски от нормалните.

Както видяхме, този ензим е жизненоважен за производството на ацетилхолин, така че се предполага, че болестта на Алцхаймер може да бъде причинена от дефицита на тази мозъчна субстанция..

Понастоящем този фактор е основният ключ, който сочи причината за болестта на Алцхаймер и обхваща голяма част от научното внимание и изследвания, които се провеждат както върху заболяването, така и върху подготовката на възможни лечения..

Паркинсон

Що се отнася до болестта на Паркинсон, връзката между причината за болестта и ацетилхолина е представена по по-малко ясен начин.

Паркинсоновата болест е основно заболяване, което засяга движението, поради което ацетилхолинът може да играе важна роля в неговия генезис.

Въпреки това, причината за заболяването днес е неизвестна и освен това друг невротрансмитер като допамин изглежда играе по-важна роля и повечето лекарства за това състояние се фокусират върху функцията на този невротрансмитер..

Въпреки това, тясната връзка между допамин и ацетилхолин предполага, че последният също е важен невротрансмитер в заболяването.

Какво е невротрансмитер?

Невротрансмитерите са биомолекули, които предават информация от един неврон към друг пореден неврон.

Мозъкът е пълен с неврони, които позволяват мозъчна дейност, но те трябва да могат да общуват помежду си, за да изпълняват функциите си.

По този начин, невротрансмитерите са основните вещества в мозъка, които позволяват тяхната активност и функционалност.

Предаването на информация между един неврон и друг се извършва през синапса, т.е. чрез пренос на информация между предаващ неврон и приемащ неврон (или клетка)..

Следователно, синапсът се прави от невротрансмитерите, тъй като именно тези вещества позволяват обмена на информация.

Как работи невротрансмитерът?

Когато се появи синапсата, невротрансмитерът се освобождава от везикулите в крайната част на пресинаптичния неврон (този, който излъчва информацията).

По този начин, невротрансмитерите са вътре в неврона и когато искат да общуват с друг, те се освобождават.

Веднъж освободен, невротрансмитерът преминава през синаптичното пространство и действа чрез промяна на потенциала на действие в следващия неврон, т.е. модифицира електрическите ударни вълни на неврона, с които иска да общува..

Следователно, с помощта на вълната, която освобождава невротрансмитер, когато е извън неврона, е възможно да се възбуди или инхибира (в зависимост от вида на невротрансмитер) следния неврон..

препратки

1. Пери Е, Уокър М, Грейс Дж, Пери Р. Ацетилхолин има предвид: невротрансмитер корелира съзнанието? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Структурата и регулирането на агрин. В: Koelle GB. Симпозиум за холинергичния синапс. Life Science, том 50. Ню Йорк: Pergamon Press; 1992, p. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Ацетилхолиновият рецептор: "алостеричен" протеин, ангажиран с вътреклетъчна комуникация. Science 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Експресия на гена на ацетилхолиновия рецептор в развиващия се невромускулен възел. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Ролята на ацетилхолин и допамин при деменция и психоза при болест на Паркинсон. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. и Corn, T.H. Психофармакология на депресията \ tОксфорд Юнивърсити Прес, Британска асоциация за психофармакология, Монографии № 13, 1994.