Funkcija acetilkolina i mehanizam djelovanja

acetilkolin je specifični neurotransmiter u sustavima somatskog živčanog sustava i ganglionskih sinapsi autonomnog živčanog sustava.

To je kemikalija koja omogućuje rad velikog broja neurona i istovremeno omogućuje izvođenje različitih aktivnosti mozga.

Bio je to prvi neurotransmiter koji je izoliran, konceptualiziran i karakteriziran, jer ono što mnogi znanstvenici smatraju najstarijim supstancama mozga.

Acetilholin je farmakološki opisao Henry Hallet Delt 1914. godine, a Otto Loewi potvrdio ga je kao neurotransmiter.

Glavna aktivnost acetilkolina leži u kolinergičkom sustavu, sustavu koji je odgovoran za proizvodnju i sintezu acetilkolina.

Što se tiče njegovih najvažnijih učinaka, naglašava kontrakcije mišića, kretanje, probavni i neuroendokrini procesi, te aktivaciju kognitivnih procesa kao što su pažnja i uzbuđenje.

Kako radi acetilkolin?

Kao što smo vidjeli, u mozgu sisavaca informacije između neurona se prenose putem kemikalije nazvane neurotransmiter.

Ta se tvar oslobađa u sinapsi kao odgovor na specifični stimulans i nakon oslobađanja prenosi određenu informaciju na sljedeći neuron.

Na taj način neurotransmiter koji se izlučuje djeluje na specijaliziranim i visoko selektivnim receptorskim mjestima, budući da postoje različiti tipovi neurotransmitera, od kojih svaki djeluje u određenim sustavima..

Dakle, kolinergični neuron može proizvesti acetilkolin (ali ne i druge vrste neurotransmitera), isto tako, kolinergički neuron može proizvesti specifične receptore za acetilkolin, ali ne i za druge tipove neurotransmitera..

Tako se razmjena informacija koju izvodi acetilkolin odvija u neuronima i određenim sustavima i naziva se kolinergična.

Za djelovanje acetilholina potreban je prijenosni neuron koji proizvodi ovu supstancu i receptorski neuron koji proizvodi kolinergički receptor koji je sposoban za prijenos acetilkolina kada se oslobodi iz prvog neurona..

Kako se sintetizira acetilkolin?

Acetilkolin se sintetizira iz kolina, esencijalne hranjive tvari koju tijelo generira.

Kolin se akumulira u kolinergičkim neuronima reakcijom s actil CoA i pod enzimskim utjecajem koline acetiltransferaze.

Ta se tri elementa nalaze u određenim dijelovima mozga gdje će se proizvesti acetilkolin, zbog čega acetilkolin čini neurotransmiter koji pripada određenom sustavu, kolinergičnom sustavu..

Kada u neuronu nađemo te tri tvari koje smo upravo komentirali, znamo da se sastoji od kolinergičnog neurona i da će proizvesti acetilkolin kroz interakciju kolina i njegovih enzimskih elemenata..

Sinteza acetilkolina odvija se unutar neurona, posebno u jezgri stanice.

Jednom sintetiziran, acetilkolin napušta jezgru neurona i putuje kroz akson i dendrite, to jest dijelove neurona koji su odgovorni za komunikaciju i povezanost s drugim neuronima..

Otpuštanje acetilkolina

Do sada smo vidjeli što je to, kako radi i kako se acetilkolin proizvodi u ljudskom mozgu.

Stoga već znamo da je funkcija ove tvari povezivanje i komuniciranje određenih neurona (kolinergičkih) s drugim specifičnim neuronima (kolinergičkim).

Za izvođenje ovog procesa, acetilkolin koji se nalazi unutar neurona mora se osloboditi da bi putovao do neurona koji prima.

Da bi se otpuštao acetilkolin, potrebna je prisutnost stimulusa koji potiče njegov izlazak iz neurona.

Na taj način, ako ne postoji akcijski potencijal koji ostvari drugi neuron, acetilkolin neće moći izaći.

A da bi se otpuštao acetilkolin, akcijski potencijal mora stići do nervnog terminala u kojem se nalazi neurotransmiter.

Kada se to dogodi, isti akcijski potencijal generira membranski potencijal, što potiče aktivaciju kalcijevih kanala.

Zbog elektrokemijskog gradijenta nastaje dotok kalcijevih iona koji omogućuju otvaranje membranskih barijera i oslobađanje acetilkolina..

Kao što vidimo, oslobađanje acetilkolina reagira na kemijske mehanizme mozga u kojima sudjeluju mnoge tvari i različite molekularne aktivnosti.

Receptori acetilkolina

Kad se jednom oslobodi, acetilkolin ostaje u ničijoj zemlji, tj. Izvan neurona i nalazi se u intersinaptičkom prostoru.

Prema tome, da bi se sinapsa mogla izvesti i da bi acetilholin ispunio svoju misiju komuniciranja s uzastopnim neuronom, potrebna je prisutnost tvari poznatih kao receptori..

Receptori su kemijske tvari čija je glavna funkcija prijenos signala koje emitira neurotransmiter.

Kao što smo vidjeli ranije, ovaj proces se vrši selektivno, tako da svi primatelji ne reagiraju na acetilkolin.

Na primjer, receptori drugog neurotransmitera, kao što je serotonin, neće uhvatiti signale acetilkolina, tako da može raditi da bude spojen na niz specifičnih receptora..

Općenito, receptori koji reagiraju na acetilkolin nazivaju se kolinergični receptori..

Možemo pronaći 4 glavne vrste kolinergičkih receptora: receptore muskarinskih agonista, receptore za nikotinske agoniste, receptore antagonista muskarina i antagoniste nikotinskih receptora..

Funkcije acetilkolina

Acetilkolin ima mnoge funkcije i fizički i psihički ili cerebralno.

Na taj način, ovaj neurotransmiter je odgovoran za osnovne aktivnosti kao što su pokret ili probava i istodobno sudjeluje u složenijim moždanim procesima kao što su spoznaja ili pamćenje..

U nastavku ćemo pregledati glavne funkcije ovog važnog neurotransmitera.

1 - Funkcije motora

To je vjerojatno najvažnija aktivnost acetilkolina.

Ovaj neurotransmiter je odgovoran za stvaranje mišićne kontrakcije, kontrolu mirovanja intestinalnog mišića, povećanje proizvodnje šiljaka i modulaciju krvnog tlaka..

Djeluje blago kao vazodilatator u krvnim žilama i sadrži određeni opuštajući faktor.

2. Neuroendokrine funkcije

Još jedna temeljna funkcija acetilkolina je povećati izlučivanje vazopresina poticanjem stražnjeg režnja hipofize..

Vasopresin je peptidni hormon koji kontrolira resorpciju molekula vode, pa je njegova proizvodnja od vitalnog značaja za neuroendokrino funkcioniranje i razvoj.

Isto tako, acetilkolin smanjuje izlučivanje prolaktina u stražnjoj hipofizi.

3. Parasimpatičke funkcije

Acetilkolin ima važnu ulogu u uzimanju hrane i funkcioniranju probavnog sustava.

Ovaj neurotransmiter je odgovoran za povećanje protoka krvi u gastrointestinalnom traktu, povećava gastrointestinalni mišićni tonus, povećava gastrointestinalni endokrini sekret i smanjuje broj otkucaja srca..

4- Senzorne funkcije

Kolinergički neuroni dio su velikog uzlaznog sustava, pa tako i sudjeluju u osjetilnim procesima.

Ovaj sustav počinje u moždanom stablu i inervira velika područja moždane kore gdje se nalazi acetilkolin.

Glavne osjetilne funkcije koje su povezane s ovim neurotransmitorom leže u održavanju svijesti, prijenosu vizualnih informacija i percepciji boli.

5 - Kognitivne funkcije

Pokazano je kako acetilkolin igra ključnu ulogu u stvaranju sjećanja, sposobnosti koncentracije i razvoju pažnje i logičkog zaključivanja..

Ovaj neurotransmiter pruža zaštitu i može ograničiti pojavu kognitivnog oštećenja.

U stvari, pokazalo se da je acetilkolin glavna tvar koja je pogođena Alzheimerovom bolešću..

Srodne bolesti

Kao što smo vidjeli, acetilkolin sudjeluje u različitim moždanim funkcijama, tako da se deficit ovih tvari može odraziti na pogoršanje nekih od gore navedenih aktivnosti..

Klinički, acetilkolin je povezan s dvije glavne bolesti, Alzheimerovom bolešću i Parkinsonovom bolesti.

Alzheimerova

Što se tiče Alzheimerove bolesti, 1976. godine utvrđeno je da su u različitim dijelovima mozga bolesnika s ovom bolešću razine enzima kolin acetiltransferaze bile do 90% niže od normalne..

Kao što smo vidjeli, ovaj je enzim vitalan za proizvodnju acetilkolina, pa je pretpostavljeno da Alzheimerova bolest može biti uzrokovana nedostatkom ove moždane tvari.

Trenutno, ovaj faktor je glavni trag koji ukazuje na uzrok Alzheimerove bolesti i pokriva mnogo znanstvene pozornosti i istraživanja koja se provode i na bolest i na pripremu mogućih tretmana..

Parkinsonova

Što se tiče Parkinsonove bolesti, povezanost između uzroka bolesti i acetilkolina prikazana je na manje jasan način.

Parkinsonova je bolest koja uglavnom utječe na kretanje, zbog čega bi acetilkolin mogao odigrati važnu ulogu u njegovoj genezi.

Međutim, danas je uzrok bolesti nepoznat, a čini se da još jedan neurotransmiter, kao što je dopamin, ima važniju ulogu, a većina lijekova za ovo stanje usredotočuje se na funkciju ovog neurotransmitera..

Međutim, blizak odnos između dopamina i acetilkolina sugerira da je potonje također važan neurotransmiter u bolesti.

Što je neurotransmiter?

Neurotransmiteri su biomolekule koje prenose informacije iz jednog neurona u drugi uzastopni neuron.

Mozak je pun neurona koji omogućuju moždanu aktivnost, međutim, oni moraju biti sposobni međusobno komunicirati kako bi obavljali svoje funkcije.

Na taj način neurotransmiteri su ključne tvari u mozgu koje dopuštaju njihovu aktivnost i funkcionalnost.

Prijenos informacija između jednog neurona i drugog obavlja se kroz sinapsu, to jest, kroz prijenos informacija između prijenosnog neurona i prijemnog neurona (ili stanice)..

Stoga sinapsu stvaraju neurotransmiteri, jer upravo te tvari omogućuju razmjenu informacija.

Kako funkcionira neurotransmiter?

Kada dođe do sinapsi, neurotransmiter se oslobađa od strane vezikula na kraju presinaptičkog neurona (onaj koji emitira informaciju).

Na taj način, neurotransmiteri su unutar neurona i kada žele komunicirati s drugim, oslobađaju se.

Jednom pušten, neurotransmiter prelazi sinaptički prostor i djeluje promjenom akcijskog potencijala u sljedećem neuronu, to jest mijenja valove električnog udara neurona s kojima želi komunicirati..

Stoga, pomoću vala koji oslobađa neurotransmiter kada je izvan neurona, moguće je pobuditi ili inhibirati (ovisno o vrsti neurotransmitera) sljedeći neuron.

reference

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholine na umu: neurotransmiter korelira svijesti? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Struktura i regulacija agrina. U: Koelle GB. Simpozij o kolinergičkoj sinapsi. Life Science, svezak 50. New York: Pergamon Press; 1992, str. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Acetilholin receptor: "alosterički" protein koji se bavi intracelularnom komunikacijom. Science 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Ekspresija gena za acetilkolinski receptor na neuromuskularnom spoju u razvoju. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Uloga acetilkolina i dopamina u demenciji i psihozi kod Parkinsonove bolesti. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. i Corn, T.H. Psihofarmakologija depresije Oxford University Press, Britanska udruga za psihofarmakologiju, Monografije br..