Asetyylikoliinifunktio ja toimintamekanismi

asetyylikoliini on erityinen neurotransmitteri somaattisen hermoston järjestelmissä ja autonomisen hermoston ganglionisissa synapseissa.

Se on kemikaali, joka mahdollistaa suuren määrän neuroneja ja samalla mahdollistaa eri aivotoimintojen suorittamisen.

Se oli ensimmäinen neurotransmitteri, joka oli eristetty, käsitteellistetty ja karakterisoitu, sillä monien tiedemiesten mukaan se on "vanhin" aivojen aine..

Henry Hallet Delt kuvaili asetyylikoliinia farmakologisesti vuonna 1914 ja sen jälkeen Otto Loewi vahvisti sen neurotransmitteriksi.

Asetyylikoliinin pääasiallinen aktiivisuus on kolinergisessa järjestelmässä, joka on vastuussa asetyylikoliinin tuottamisesta ja syntetisoinnista..

Tärkeimpien vaikutustensa osalta se korostaa lihasten supistumista, liikkumista, ruoansulatus- ja neuroendokriiniprosesseja sekä kognitiivisten prosessien, kuten huomion ja kiihottumisen, aktivoitumista.

Miten asetyylikoliini toimii?

Kuten olemme nähneet, nisäkkäiden aivoissa välitetään neuronien välistä tietoa neurotransmitterin välityksellä.

Tämä aine vapautuu synapssissa vastauksena tiettyyn ärsykkeeseen ja vapautettaessa vapauttaa tietyn informaation seuraavaan neuroniin.

Neurotransmitteri, joka erittyy toimiin erikoistuneissa ja erittäin selektiivisissä reseptorikohteissa, tällä tavalla, koska on olemassa erilaisia ​​neurotransmitterityyppejä, joista kukin toimii tietyissä järjestelmissä.

Siten kolinerginen neuroni voi tuottaa asetyylikoliinia (mutta ei muita neurotransmitterityyppejä), samoin kolinerginen neuroni voi tuottaa spesifisiä reseptoreita asetyylikoliinille, mutta ei muiden tyyppisten neurotransmitterien suhteen.

Täten asetyylikoliinin suorittaman tiedon vaihto tapahtuu neuroneissa ja tietyissä järjestelmissä ja sitä kutsutaan kolinergiseksi.

Jotta asetyylikoliini toimisi, tarvitaan lähettävää neuronia, joka tuottaa tätä ainetta, ja reseptorin neuronia, joka tuottaa kolinergisen reseptorin, joka kykenee kuljettamaan asetyylikoliinia, kun se vapautuu ensimmäisestä neuronista.

Miten syntetisoidaan asetyylikoliinia?

Asetyylikoliini syntetisoidaan koliinista, joka on olennainen ravintoaine, jota keho tuottaa.

Koliini kerääntyy kolinergisiin neuroneihin reaktiona aktil CoA: n kanssa ja koliiniasetyylitransferaasin entsymaattisessa vaikutuksessa.

Nämä kolme elementtiä löytyvät aivojen tietyistä alueista, joissa valmistetaan asetyylikoliinia, minkä vuoksi asetyylikoliini tekee neurotransmitterista, joka kuuluu tiettyyn järjestelmään, kolinergiseen järjestelmään..

Kun neuronissa löydämme nämä kolme ainetta, jotka juuri kommentoimme, tiedämme, että se koostuu kolinergisesta neuronista ja että se tuottaa asetyylikoliinia koliinin ja siihen kuuluvien entsymaattisten elementtien vuorovaikutuksen kautta..

Asetyylikoliinin synteesi tehdään neuronin sisällä, erityisesti solun ytimessä.

Kun syntetisoitu, asetyylikoliini lähtee neuronin ytimestä ja kulkee aksonin ja dendriittien läpi, eli ne neuronin osat, jotka ovat vastuussa viestinnästä ja liittymisestä muihin neuroneihin.

Asetyylikoliinin vapautuminen

Toistaiseksi olemme nähneet, mitä se on, miten se toimii ja miten asetyylikoliinia tuotetaan ihmisen aivoissa.

Niinpä tiedämme jo, että tämän aineen tehtävänä on yhdistää ja välittää tiettyjä neuroneja (kolinergisiä) muiden spesifisten neuronien (kolinergisten) kanssa..

Tämän prosessin suorittamiseksi neuronin sisällä oleva asetyylikoliini on vapautettava kulkemaan vastaanottavaan neuroniin.

Jotta asetyylikoliini vapautettaisiin, vaaditaan ärsykkeen läsnäolo, joka motivoi sen poistumista neuronista.

Tällä tavalla, jos toisella neuronilla ei ole toimintakykyä, asetyylikoliini ei voi poistua.

Ja onko asetyylikoliinia vapautettava, potentiaalin on saavutettava hermopäätelaite, johon neurotransmitteri sijaitsee.

Kun näin tapahtuu, sama toimintapotentiaali tuottaa kalvopotentiaalin, joka motivoi kalsiumkanavien aktivoitumista.

Sähkökemiallisen gradientin ansiosta syntyy kalsiumionien virtaus, joka mahdollistaa kalvonesteiden avautumisen ja asetyylikoliinin vapautumisen.

Kuten näemme, asetyylikoliinin vapautuminen reagoi aivojen kemiallisiin mekanismeihin, joihin monet aineet ja erilaiset molekyylitoiminnot osallistuvat.

Asetyylikoliinin reseptorit

Kun asetyylikoliini on vapautettu, se pysyy miehen maalla, eli se on neuronien ulkopuolella ja sijaitsee intersynaptisessa tilassa.

Siten, jotta synapsi voidaan suorittaa ja asetyylikoliini täyttää tehtävänsä viestiä peräkkäisen neuronin kanssa, tarvitaan reseptoreina tunnettuja aineita..

Reseptorit ovat kemiallisia aineita, joiden pääasiallisena tehtävänä on välittää välittäjäaineen lähettämiä signaaleja.

Kuten olemme aiemmin nähneet, tämä prosessi tehdään valikoivasti, joten kaikki vastaanottajat eivät reagoi asetyylikoliiniin.

Esimerkiksi toisen neurotransmitterin, kuten serotoniinin, reseptorit eivät ota vastaan ​​asetyylikoliinin signaaleja, niin että se voi toimia kytkettynä sarjaan spesifisiä reseptoreita.

Yleensä reseptoreita, jotka reagoivat asetyylikoliiniin, kutsutaan kolinergisiksi reseptoreiksi..

Voimme löytää neljä pääasiallista kolinergisten reseptorityyppien tyyppiä: muskariini-agonistireseptorit, nikotiiniagonistireseptorit, muskariiniantagonistireseptorit ja nikotiinireseptoriantagonistit..

Asetyylikoliinin toiminnot

Asetyylikoliinilla on monia toimintoja sekä fyysisesti että psyykkisesti tai aivojen kautta.

Tällä tavalla tämä neurotransmitteri on vastuussa perustoiminnoista, kuten liikkumisesta tai ruuansulatuksesta, ja samalla osallistuu monimutkaisempiin aivoprosesseihin, kuten kognitioon tai muistiin.

Seuraavassa tarkastellaan tämän tärkeän välittäjäaineen päätoimintoja.

1 - Moottorin toiminnot

Se on todennäköisesti asetyylikoliinin tärkein aktiivisuus.

Tämä neurotransmitteri on vastuussa lihasten supistumisesta, kontrolloi suoliston lihaskykyä, lisää piikkien tuotantoa ja moduloi verenpainetta.

Toimii verisuonten verisuonia laajentavana aineena ja sisältää jonkin verran rentouttavaa tekijää.

2- Neuroendokriinitoiminnot

Toinen asetyylkoliinin olennainen tehtävä on lisätä vasopressiinin eritystä stimuloimalla aivolisäkkeen takaosaa..

Vasopressiini on peptidihormoni, joka kontrolloi vesimolekyylien imeytymistä, joten sen tuotanto on elintärkeää neuroendokriinin toiminnan ja kehityksen kannalta..

Samoin asetyylikoliini vähentää prolaktiinin erittymistä posteriorisessa aivolisäkkeessä.

3. Parasympaattiset toiminnot

Asetyylikoliinilla on tärkeä rooli ruoan nauttimisessa ja ruoansulatuskanavan toiminnassa.

Tämä neurotransmitteri on vastuussa ruoansulatuskanavan verenvirtauksen lisäämisestä, lisää ruoansulatuskanavan lihasten ääntä, lisää ruoansulatuskanavan endokriinierityksiä ja vähentää sykettä.

4. Aistinvaraiset toiminnot

Kolinergiset neuronit ovat osa suurta nousevaa järjestelmää, joten he osallistuvat myös aistinprosesseihin.

Tämä järjestelmä alkaa aivorungossa ja innervoi suuria aivokuoren alueita, joissa asetyylikoliinia löytyy.

Tärkeimmät aistinfunktiot, jotka ovat liittyneet tähän neurotransmitteriin, ovat tietoisuuden ylläpitäminen, visuaalisen informaation välittäminen ja tuskan havaitseminen.

5- Kognitiiviset toiminnot

On osoitettu, että asetyylikoliinilla on ratkaiseva merkitys muistojen muodostumisessa, keskittymiskyvyssä ja huomion ja loogisen päättelyn kehittymisessä.

Tämä välittäjäaine tarjoaa suojausetuja ja voi rajoittaa kognitiivisten häiriöiden esiintymistä.

Itse asiassa asetyylikoliinin on todettu olevan pääasiallinen aine, jota Alzheimerin tauti aiheuttaa..

Liittyvät sairaudet

Kuten olemme nähneet, asetyylikoliini osallistuu erilaisiin aivotoimintoihin, joten näiden aineiden alijäämä voi heijastua joidenkin edellä kuvattujen toimintojen heikkenemiseen.

Kliinisesti asetyylikoliinia on yhdistetty kahteen merkittävään sairauteen, Alzheimerin tautiin ja Parkinsonin tautiin.

Alzheimerin

Alzheimerin taudin osalta vuonna 1976 havaittiin, että tämän taudin potilaiden aivojen eri alueilla entsyymin koliiniasetyylitransferaasin tasot olivat jopa 90% pienemmät kuin normaalisti.

Kuten olemme nähneet, tämä entsyymi on elintärkeä asetyylikoliinin tuotannossa, joten oletettiin, että Alzheimerin tauti voi johtua tämän aivojen aineen puutteesta.

Tällä hetkellä tämä tekijä on tärkein vihje, joka viittaa Alzheimerin taudin aiheuttajaan ja kattaa suuren osan tieteellisestä huomiosta ja tutkimuksista, joita tehdään sekä taudista että mahdollisten hoitojen valmistelusta..

Parkinsonin

Parkinsonin taudin ja asetyylikoliinin välinen yhteys on esitetty vähemmän selkeästi.

Parkinsonin tauti on sairaus, joka vaikuttaa pääasiassa liikkumiseen, minkä vuoksi asetyylikoliinilla voi olla tärkeä rooli sen syntymisessä.

Taudin syy on kuitenkin tänä päivänä tuntematon, ja lisäksi toinen neurotransmitteri, kuten dopamiini, näyttää olevan tärkeämpi rooli ja useimmat lääkkeet tähän tilaan keskittyvät tämän neurotransmitterin toimintaan..

Dopamiinin ja asetyylikoliinin välinen läheinen suhde viittaa kuitenkin siihen, että jälkimmäinen on myös tärkeä neurotransmitteri taudissa.

Mikä on neurotransmitteri?

Neurotransmitterit ovat biomolekyylejä, jotka välittävät tietoa yhdestä neuronista toiseen peräkkäiseen neuroniin.

Aivot ovat täynnä hermosoluja, jotka sallivat aivojen toiminnan, mutta niiden on voitava kommunikoida keskenään suorittamaan tehtävänsä.

Tällä tavoin neurotransmitterit ovat aivojen keskeisiä aineita, jotka mahdollistavat niiden toiminnan ja toimivuuden.

Tietojen välittäminen yhden neuronin ja toisen välillä tapahtuu synapsin kautta, toisin sanoen siirtämällä informaatiota lähettävän neuronin ja vastaanottavan neuronin (tai solun) välillä.

Siksi synteesi tehdään neurotransmitterien avulla, koska juuri nämä aineet mahdollistavat tiedonvaihdon.

Miten neurotransmitteri toimii?

Kun synapsi tapahtuu, neurotransmitteri vapautuu presynaptisen hermosolun päässä olevista vesikkeleistä (joka lähettää informaation).

Tällä tavoin neurotransmitterit ovat neuronin sisällä ja kun he haluavat kommunikoida toisen kanssa, ne vapautetaan.

Kun neurotransmitteri on vapautettu, se ylittää synaptilisen tilan ja toimii muuttamalla toimintakykyä seuraavassa neuronissa, eli se muuttaa sen neuronin sähköiskun aaltoja, jonka kanssa se haluaa kommunikoida.

Siksi aalto, joka vapauttaa neurotransmitterin, kun se on neuronin ulkopuolella, on mahdollista virittää tai estää (neurotransmitterin tyypistä riippuen) seuraava neuroni.

viittaukset

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholine mielessä: neurotransmitteritietoisuuden korrelaatio? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Agrinin rakenne ja säätely. Julkaisussa: Koelle GB. Symposium kolinergisestä synapsista. Life Science, osa 50. New York: Pergamon Press; 1992, p. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Asetyylikoliinireseptori: "allosteerinen" proteiini, joka osallistuu solunsisäiseen viestintään. Science 1984; 225: 1335 - 45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Asetyylikoliinireseptorigeenin ilmentyminen kehittyvässä neuromuskulaarisessa risteyksessä. Physiol Rev 1995; 75: 339 - 68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Asetyylikoliinin ja dopamiinin rooli dementiassa ja psykoosissa Parkinsonin taudissa. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. ja Corn, T.H. (Eds.) Masennuksen psykofarmakologia Oxford University Press, British Association for Psychopharmacology, Monografiat nro 13, 1994.