Funkcia acetylcholínu a mechanizmus účinku

acetylcholín je špecifický neurotransmiter v systémoch somatického nervového systému av ganglionických synapsiach autonómneho nervového systému.

Je to chemikália, ktorá umožňuje fungovanie veľkého počtu neurónov a zároveň umožňuje vykonávanie rôznych mozgových činností.

Bol to prvý neurotransmiter izolovaný, konceptualizovaný a charakterizovaný, pretože to, čo podľa mnohých vedcov je najviac "starou" látkou mozgu.

Acetylcholín bol farmakologicky opísaný Henry Hallet Deltom v roku 1914 a následne potvrdený Otto Loewi ako neurotransmiter.

Hlavná aktivita acetylcholínu spočíva v cholinergnom systéme, ktorý je zodpovedný za produkciu a syntézu acetylcholínu..

Čo sa týka jeho najdôležitejších účinkov, zdôrazňuje svalové kontrakcie, pohyby, zažívacie a neuroendokrinné procesy a aktiváciu kognitívnych procesov, ako je pozornosť a vzrušenie..

Ako acetylcholín účinkuje?

Ako sme videli, v mozgu cicavcov sa informácie medzi neurónmi prenášajú prostredníctvom chemickej látky nazývanej neurotransmiter.

Táto látka sa uvoľňuje na synapsii v reakcii na špecifický podnet a po uvoľnení prenáša určitú informáciu na ďalší neurón..

Neurotransmiter, ktorý je vylučovaný, pôsobí v špecializovaných a vysoko selektívnych receptorových miestach, pretože existujú rôzne typy neurotransmiterov, z ktorých každý pôsobí v určitých systémoch..

Cholinergný neurón teda môže produkovať acetylcholín (ale nie iné typy neurotransmiterov), podobne cholinergný neurón môže produkovať špecifické receptory pre acetylcholín, ale nie pre iné typy neurotransmiterov.

Teda, výmena informácií uskutočňovaná acetylcholínom prebieha v neurónoch a určitých systémoch a nazýva sa cholinergne.

Pre aktívny acetylcholín je potrebný prenosový neurón, ktorý produkuje túto látku a receptorový neurón, ktorý produkuje cholinergný receptor, ktorý je schopný transportovať acetylcholín, keď sa uvoľňuje z prvého neurónu..

Ako sa acetylcholín syntetizuje?

Acetylcholín je syntetizovaný z cholínu, esenciálnej živiny, ktorú telo vytvára.

Cholín sa akumuluje v cholinergných neurónoch prostredníctvom reakcie s aktil CoA a za enzymatického vplyvu cholín acetyltransferázy.

Tieto tri prvky sa nachádzajú v špecifických oblastiach mozgu, kde sa bude produkovať acetylcholín, čo je dôvod, prečo acetylcholín robí neurotransmiter patriaci do špecifického systému, cholinergného systému..

Keď v neuróne nájdeme tieto tri látky, ktoré sme práve komentovali, vieme, že sa skladá z cholinergného neurónu a že bude produkovať acetylcholín prostredníctvom interakcie cholínu a enzymatických prvkov, ktoré k nemu patria..

Syntéza acetylcholínu sa vykonáva vo vnútri neurónu, konkrétne v jadre bunky.

Akonáhle je acetylcholín syntetizovaný, opúšťa jadro neurónu a prechádza axónom a dendritmi, teda časťami neurónu, ktoré sú zodpovedné za komunikáciu a asociáciu s inými neurónmi..

Uvoľňovanie acetylcholínu

Zatiaľ sme videli, čo to je, ako to funguje a ako sa acetylcholín produkuje v ľudskom mozgu.

Preto už vieme, že funkciou tejto látky je spájať a komunikovať špecifické neuróny (cholinergné) s inými špecifickými neurónmi (cholinergnými).

Ak chcete vykonať tento proces, acetylcholín, ktorý je vo vnútri neurónu, musí byť uvoľnený, aby sa dostal do prijímajúceho neurónu.

Aby sa acetylcholín uvoľnil, je potrebná prítomnosť stimulu, ktorý motivuje jeho výstup z neurónu.

Ak tak neurobí žiadny akčný potenciál iný neurón, acetylcholín nebude schopný odísť.

A ak sa má acetylcholín uvoľniť, akčný potenciál musí dosiahnuť nervový terminál, v ktorom sa nachádza neurotransmiter..

Keď k tomu dôjde, rovnaký akčný potenciál vytvára membránový potenciál, čo je dôvodom aktivácie vápnikových kanálov.

V dôsledku elektrochemického gradientu je generovaný prítok iónov vápnika, ktorý umožňuje otvorenie membránových bariér a uvoľňovanie acetylcholínu..

Ako vidíme, uvoľňovanie acetylcholínu reaguje na chemické mechanizmy mozgu, na ktorých sa zúčastňujú mnohé látky a rôzne molekulárne účinky.

Receptory acetylcholínu

Akonáhle sa acetylcholín uvoľní, zostane v krajine bez človeka, to znamená, že je mimo neurónov a nachádza sa v intersynaptickom priestore..

Aby sa synapse mohla uskutočniť a acetylcholín mohol plniť svoje poslanie komunikovať s následným neurónom, je potrebná prítomnosť látok známych ako receptory..

Receptory sú chemické látky, ktorých hlavnou funkciou je prenášať signály emitované neurotransmiterom.

Ako sme videli predtým, tento proces sa vykonáva selektívne, takže nie všetci príjemcovia reagujú na acetylcholín.

Napríklad receptory iného neurotransmitera, ako je napríklad serotonín, nebudú zachytávať signály acetylcholínu, takže môžu pracovať s radom špecifických receptorov..

Všeobecne sa receptory, ktoré reagujú na acetylcholín, nazývajú cholinergné receptory..

Nájdeme 4 hlavné typy cholinergných receptorov: receptory muskarínového agonistu, receptory nikotínového agonistu, receptory muskarínového antagonistu a antagonisty nikotínového receptora..

Funkcie acetylcholínu

Acetylcholín má mnoho funkcií fyzicky aj psychologicky alebo mozgovo.

Týmto spôsobom je tento neurotransmiter zodpovedný za základné činnosti, ako je pohyb alebo trávenie a zároveň sa podieľa na zložitejších mozgových procesoch, ako je kognícia alebo pamäť..

Nižšie uvádzame hlavné funkcie tohto dôležitého neurotransmitera.

1- Funkcie motora

Je to pravdepodobne najdôležitejšia aktivita acetylcholínu.

Tento neurotransmiter je zodpovedný za produkciu svalovej kontrakcie, kontrolu pokojového potenciálu črevného svalu, zvýšenie tvorby hrotu a moduláciu krvného tlaku..

Pôsobí mierne ako vazodilatátor v krvných cievach a obsahuje určitý relaxačný faktor.

2 - Neuroendokrinné funkcie

Ďalšou základnou funkciou acetylcholínu je zvýšenie sekrécie vazopresínu stimuláciou zadného laloku hypofýzy..

Vazopresín je peptidový hormón, ktorý reguluje reabsorpciu molekúl vody, takže jeho produkcia je nevyhnutná pre neuroendokrinné fungovanie a vývoj..

Podobne acetylcholín znižuje sekréciu prolaktínu v zadnej hypofýze.

3 - Parasympatické funkcie

Acetylcholín má významnú úlohu pri požití potravy a fungovaní tráviaceho systému.

Tento neurotransmiter je zodpovedný za zvyšovanie prietoku krvi gastrointestinálneho traktu, zvyšuje gastrointestinálny svalový tonus, zvyšuje gastrointestinálne sekrécie endokrinného systému a znižuje srdcovú frekvenciu..

4- Senzorické funkcie

Cholinergné neuróny sú súčasťou veľkého vzostupného systému, takže sa tiež zúčastňujú na zmyslových procesoch.

Tento systém začína v mozgovom kmeni a inervuje veľké oblasti mozgovej kôry, kde sa nachádza acetylcholín.

Hlavné zmyslové funkcie, ktoré sú spojené s týmto neurotransmiterom, spočívajú v udržiavaní vedomia, prenose vizuálnych informácií a vnímaní bolesti..

5- Kognitívne funkcie

Bolo preukázané, že acetylcholín hrá rozhodujúcu úlohu pri formovaní spomienok, schopnosti sústrediť sa a rozvoji pozornosti a logického uvažovania..

Tento neurotransmiter poskytuje výhody ochrany a môže obmedziť výskyt kognitívnych porúch.

V skutočnosti sa ukázalo, že acetylcholín je hlavnou látkou ovplyvnenou pri Alzheimerovej chorobe..

Súvisiace choroby

Ako sme videli, acetylcholín sa zúčastňuje na rôznych mozgových funkciách, takže deficit týchto látok sa môže prejaviť v zhoršení niektorých z vyššie uvedených aktivít..

Klinicky je acetylcholín spojený s dvoma hlavnými ochoreniami, Alzheimerovou chorobou a Parkinsonovou chorobou.

Alzheimer

Čo sa týka Alzheimerovej choroby, v roku 1976 sa zistilo, že v rôznych oblastiach mozgu pacientov s týmto ochorením boli hladiny enzýmu cholín acetyltransferázy až o 90% nižšie ako normálne hladiny..

Ako sme videli, tento enzým je životne dôležitý pre produkciu acetylcholínu, takže sa predpokladalo, že Alzheimerova choroba môže byť spôsobená nedostatkom tejto mozgovej substancie..

V súčasnosti je tento faktor hlavným vodítkom, ktorý poukazuje na príčinu Alzheimerovej choroby a pokrýva veľkú časť vedeckej pozornosti a výskumu, ktorý sa vykonáva tak v súvislosti s chorobou, ako aj s prípravou možných liečebných postupov..

Parkinson

Pokiaľ ide o Parkinsonovu chorobu, súvislosť medzi príčinou ochorenia a acetylcholínom je prezentovaná menej jasným spôsobom.

Parkinsonova choroba je ochorenie, ktoré postihuje hlavne pohyb, preto môže acetylcholín zohrávať významnú úlohu v jeho vzniku.

Príčina ochorenia však nie je dnes známa a zdá sa, že ďalší neurotransmiter ako dopamín hrá dôležitejšiu úlohu a väčšina liekov na tento stav sa zameriava na funkciu tohto neurotransmitera..

Avšak úzky vzťah medzi dopamínom a acetylcholínom naznačuje, že tento je tiež dôležitým neurotransmiterom pri ochorení.

Čo je to neurotransmiter?

Neurotransmitery sú biomolekuly, ktoré prenášajú informácie z jedného neurónu na ďalší po sebe idúci neurón.

Mozog je plný neurónov, ktoré umožňujú činnosť mozgu, musia však byť schopní navzájom komunikovať, aby mohli vykonávať svoje funkcie.

Týmto spôsobom sú neurotransmitery kľúčovými látkami mozgu, ktoré umožňujú ich aktivitu a funkčnosť.

Prenos informácií medzi jedným neurónom a druhým sa uskutočňuje prostredníctvom synapsie, tj prostredníctvom prenosu informácií medzi vysielajúcim neurónom a prijímajúcim neurónom (alebo bunkou)..

Synapse je teda tvorená neurotransmitermi, pretože tieto látky umožňujú výmenu informácií.

Ako funguje neurotransmiter?

Keď dôjde k synapse, neurotransmiter je uvoľňovaný vezikulami na konci presynaptického neurónu (ten, ktorý vydáva informácie).

Týmto spôsobom sú neurotransmitery vo vnútri neurónu a keď chcú komunikovať s iným, sú uvoľnené.

Keď sa neurotransmiter uvoľní, prekročí synaptický priestor a pôsobí zmenou akčného potenciálu v nasledujúcom neuróne, to znamená, že modifikuje vlny elektrického šoku neurónu, s ktorým chce komunikovať..

Preto pomocou vlny, ktorá uvoľňuje neurotransmiter, keď je mimo neurónu, je možné excitovať alebo inhibovať (v závislosti od typu neurotransmitera) nasledujúci neurón.

referencie

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Na mysli acetylcholín: neurotransmiter koreluje vedomie? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Štruktúra a regulácia agrínu. In: Koelle GB. Sympózium na cholinergnej synapse. Life Science, zväzok 50. New York: Pergamon Press; 1992, str. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Acetylcholínový receptor: "alosterický" proteín zapojený do vnútrobunkovej komunikácie. Science 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Expresia génu acetylcholínového receptora v rozvíjajúcom sa neuromuskulárnom spojení. Physiol. Rev. 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Úloha acetylcholínu a dopamínu pri demencii a psychóze pri Parkinsonovej chorobe. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. a Corn, T.H. (Eds) Psychofarmakológia depresie Oxford University Press, British Association for Psychopharmacology, Monographs No. 13, 1994.