Funkce acetylcholinu a mechanismus účinku

acetylcholin je specifický neurotransmiter v systémech somatického nervového systému a v ganglionických synapsech autonomního nervového systému.

Je to chemická látka, která umožňuje provoz velkého počtu neuronů a zároveň umožňuje provádění různých mozkových činností.

Byl to první neurotransmiter izolovaný, konceptualizovaný a charakterizovaný, protože to, co podle mnoha vědců je nejvíce "stará" substance mozku.

Acetylcholin byl farmakologicky popsán Henrym Halletem Deltem v roce 1914 a následně potvrzen Otto Loewi jako neurotransmiter.

Hlavní aktivita acetylcholinu spočívá v cholinergním systému, který je zodpovědný za produkci a syntézu acetylcholinu..

Pokud jde o jeho nejdůležitější účinky, zdůrazňuje svalovou kontrakci, pohyb, zažívací a neuroendokrinní procesy a aktivaci kognitivních procesů, jako je pozornost a vzrušení..

Jak acetylcholin funguje?

Jak jsme viděli, v mozku savců se informace mezi neurony přenášejí prostřednictvím chemické látky zvané neurotransmiter.

Tato látka se uvolňuje na synapse v reakci na specifický podnět a po uvolnění přenáší určitou informaci do dalšího neuronu..

Neurotransmiter, který je secernován, působí ve specializovaných a vysoce selektivních receptorových místech, protože existují různé typy neurotransmiterů, z nichž každý působí v určitých systémech..

Cholinergní neuron tedy může produkovat acetylcholin (ale ne jiné typy neurotransmiterů), podobně cholinergní neuron může produkovat specifické receptory pro acetylcholin, ale ne pro jiné typy neurotransmiterů.

Výměna informací prováděných acetylcholinem probíhá v neuronech a v některých systémech a nazývá se cholinergní.

Pro působení acetylcholinu vyžaduje přenosový neuron, který produkuje tuto látku a receptorový neuron, který produkuje cholinergní receptor, který je schopný transportovat acetylcholin, když je uvolňován z prvního neuronu..

Jak se acetylcholin syntetizuje?

Acetylcholin je syntetizován z cholinu, esenciální živiny, kterou tělo vytváří.

Cholin se hromadí v cholinergních neuronech reakcí s aktilem CoA a za enzymatického působení cholin acetyltransferázy.

Tyto tři elementy jsou nalezené ve specifických oblastech mozku kde acetylcholine bude produkován, který je proč acetylcholine dělá neurotransmitter patřit ke specifickému systému, cholinergic systém..

Když v neuronu najdeme tyto tři látky, které jsme právě komentovali, víme, že se skládá z cholinergního neuronu a že bude produkovat acetylcholin prostřednictvím interakce cholinu a enzymatických prvků, které k němu patří..

Syntéza acetylcholinu se provádí uvnitř neuronu, konkrétně v jádře buňky.

Jakmile je acetylcholin syntetizován, opouští jádro neuronu a prochází axonem a dendrity, tj. Částmi neuronu, které jsou zodpovědné za komunikaci a spojení s jinými neurony..

Uvolňování acetylcholinu

Zatím jsme viděli, co to je, jak to funguje a jak se acetylcholin vyrábí v lidském mozku.

Již tedy víme, že funkcí této látky je asociovat a komunikovat specifické neurony (cholinergní) s jinými specifickými neurony (cholinergními).

K provedení tohoto procesu musí být acetylcholin, který je uvnitř neuronu, uvolněn, aby cestoval do přijímajícího neuronu.

Aby byl acetylcholin uvolněn, je nutná přítomnost podnětu, který motivuje jeho výstup z neuronu.

Tímto způsobem, pokud neexistuje žádný akční potenciál realizovaný jiným neuronem, acetylcholin nebude schopen vystoupit.

A je to, že pro uvolnění acetylcholinu musí akční potenciál dosáhnout nervového terminálu, ve kterém se nachází neurotransmiter..

Když k tomu dojde, stejný akční potenciál vytváří membránový potenciál, což je faktor, který motivuje aktivaci vápníkových kanálů.

Vzhledem k elektrochemickému gradientu je generován přítok vápenatých iontů, které umožňují otevření membránových bariér a uvolnění acetylcholinu..

Jak vidíme, uvolňování acetylcholinu reaguje na chemické mechanismy mozku, na kterých se podílí mnoho látek a různé molekulární působení.

Receptory acetylcholinu

Jakmile je acetylcholin uvolněn, zůstává v zemi bez člověka, to znamená, že je mimo neurony a nachází se v intersynaptickém prostoru..

Aby tedy mohla být synapse provedena a aby acetylcholin plnil své poslání komunikovat s následným neuronem, je nutná přítomnost látek známých jako receptory..

Receptory jsou chemické látky, jejichž hlavní funkcí je přenos signálů emitovaných neurotransmiterem.

Jak jsme viděli dříve, tento proces se provádí selektivně, takže ne všichni příjemci reagují na acetylcholin.

Například receptory jiného neurotransmiteru, jako je serotonin, nebudou zachytávat signály acetylcholinu, takže mohou být připojeny k řadě specifických receptorů..

Obecně se receptory, které reagují na acetylcholin, nazývají cholinergní receptory..

Nalezneme 4 hlavní typy cholinergních receptorů: receptory muskarinových agonistů, receptory nikotinových agonistů, receptory muskarinových antagonistů a antagonisty nikotinových receptorů..

Funkce acetylcholinu

Acetylcholin má mnoho funkcí jak fyzicky, tak psychicky nebo cerebrálně.

Tímto způsobem je tento neurotransmiter zodpovědný za základní činnosti, jako je pohyb nebo zažívání, a zároveň se podílí na složitějších mozkových procesech, jako je poznávání nebo paměť..

Níže uvádíme přehled hlavních funkcí tohoto důležitého neurotransmiteru.

1- Funkce motoru

Je to pravděpodobně nejdůležitější aktivita acetylcholinu.

Tento neurotransmiter je zodpovědný za tvorbu svalové kontrakce, kontrolu klidového potenciálu střevního svalu, zvýšení produkce špice a modulaci krevního tlaku..

Působí mírně jako vazodilatátor v cévách a obsahuje určitý relaxační faktor.

2 - Neuroendokrinní funkce

Další základní funkcí acetylcholinu je zvýšení sekrece vazopresinu stimulací zadního laloku hypofýzy..

Vazopresin je peptidový hormon, který řídí reabsorpci molekul vody, takže jeho produkce je nezbytná pro neuroendokrinní fungování a vývoj.

Podobně acetylcholin snižuje sekreci prolaktinu v zadní hypofýze.

3 - Parasympatické funkce

Acetylcholin má významnou úlohu při požití potravy a fungování trávicího systému.

Tento neurotransmiter je zodpovědný za zvyšování průtoku krve gastrointestinálního traktu, zvyšuje gastrointestinální svalový tonus, zvyšuje gastrointestinální sekreci endokrinního systému a snižuje srdeční frekvenci.

4- Senzorické funkce

Cholinergní neurony jsou součástí velkého vzestupného systému, takže se také účastní smyslových procesů.

Tento systém začíná v mozkovém kmeni a inervuje velké oblasti mozkové kůry, kde se nachází acetylcholin.

Hlavní smyslové funkce, které byly spojeny s tímto neurotransmiterem, spočívají v udržování vědomí, přenosu vizuální informace a vnímání bolesti..

5 Kognitivní funkce

Bylo prokázáno, že acetylcholin hraje rozhodující roli při tvorbě vzpomínek, schopnosti soustředit se a rozvoji pozornosti a logického uvažování..

Tento neurotransmiter poskytuje výhody ochrany a může omezit výskyt kognitivního poškození.

Ve skutečnosti bylo prokázáno, že acetylcholin je hlavní látkou postiženou Alzheimerovou chorobou..

Související nemoci

Jak jsme viděli, acetylcholin se podílí na různých mozkových funkcích, takže deficit těchto látek se může odrazit v zhoršení některých činností popsaných výše..

Klinicky je acetylcholin spojován se dvěma hlavními onemocněními, Alzheimerovou chorobou a Parkinsonovou chorobou.

Alzheimerova choroba

Co se týče Alzheimerovy choroby, v roce 1976 bylo zjištěno, že v různých oblastech mozku pacientů s tímto onemocněním byly hladiny enzymu cholin acetyltransferázy až o 90% nižší než normální hodnoty..

Jak jsme viděli, tento enzym je životně důležitý pro produkci acetylcholinu, takže se předpokládalo, že Alzheimerova choroba může být způsobena nedostatkem této mozkové substance..

V současné době je tento faktor hlavním vodítkem, který poukazuje na příčinu Alzheimerovy choroby a pokrývá velkou část vědecké pozornosti a výzkumu, který je prováděn jak na nemoci, tak na přípravě možných léčebných postupů..

Parkinson

Pokud jde o Parkinsonovu chorobu, asociace mezi příčinou onemocnění a acetylcholinem je prezentována méně jasně.

Parkinsonova choroba je onemocnění, které ovlivňuje především pohyb, proto může acetylcholin hrát významnou roli v jeho vzniku.

Nicméně příčina onemocnění dnes není známa a zdá se, že další neurotransmiter, jako je dopamin, hraje důležitější roli a většina léků na tento stav se zaměřuje na funkci tohoto neurotransmiteru..

Úzký vztah mezi dopaminem a acetylcholinem však naznačuje, že tento je také důležitým neurotransmiterem u onemocnění.

Co je to neurotransmiter?

Neurotransmitery jsou biomolekuly, které přenášejí informace z jednoho neuronu na další po sobě následující neuron.

Mozek je plný neuronů, které umožňují činnost mozku, ale musí být schopny vzájemně komunikovat, aby mohly vykonávat své funkce.

Tímto způsobem jsou neurotransmitery klíčovými látkami mozku, které umožňují jejich činnost a funkčnost.

Přenos informací mezi jedním neuronem a druhým se provádí přes synapse, tj. Prostřednictvím přenosu informací mezi vysílajícím neuronem a přijímajícím neuronem (nebo buňkou)..

Synapse je tedy tvořena neurotransmitery, protože tyto látky umožňují výměnu informací.

Jak funguje neurotransmiter?

Když nastane synapse, neurotransmiter je uvolněn vesikuly na konci presynaptic neuron (ten to vydává informaci) \ t.

Tímto způsobem jsou neurotransmitery uvnitř neuronu a když chtějí komunikovat s jiným, jsou uvolňovány.

Jakmile je neurotransmiter uvolněn, protíná synaptický prostor a působí změnou akčního potenciálu v dalším neuronu, to znamená, že modifikuje vlny elektrického šoku neuronu, se kterým chce komunikovat..

Proto je pomocí vlny, která uvolňuje neurotransmiter, když je mimo neuron, možné excitovat nebo inhibovat (v závislosti na typu neurotransmiteru) následující neuron.

Odkazy

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Myslíme na acetylcholin: neurotransmiter koreluje vědomí? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Struktura a regulace agrinu. In: Koelle GB. Symposium na cholinergní synapse. Life Science, svazek 50. New York: Pergamon Press; 1992, str. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Acetylcholinový receptor: "alosterický" protein zapojený do intracelulární komunikace. Science 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Exprese genu acetylcholinového receptoru ve vyvíjejícím se neuromuskulárním spojení. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Úloha acetylcholinu a dopaminu u demence a psychózy u Parkinsonovy nemoci. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. a Corn, T.H. (Eds) Psychofarmakologie deprese Oxford University Press, Britská asociace pro psychofarmakologii, monografie č. 13, 1994.