Acetylcholin Funktion og -mekanisme

den acetylcholin er den specifikke neurotransmitter i det somatiske nervesystems systemer og i de ganglioniske synapser i det autonome nervesystem.

Det er et kemikalie, der tillader driften af ​​et stort antal neuroner og samtidig tillader udførelsen af ​​forskellige hjerneaktiviteter.

Det var den første neurotransmitter isoleret, konceptualiseret og karakteriseret, for hvad ifølge mange forskere er det mest "gamle" stof i hjernen.

Acetylcholin blev beskrevet farmakologisk af Henry Hallet Delt i 1914 og efterfølgende bekræftet af Otto Loewi som en neurotransmitter.

Den primære aktivitet af acetylcholin ligger i det kolinerge system, det system der er ansvarlig for produktion og syntetisering af acetylcholin.

Med hensyn til dets vigtigste virkninger fremhæves muskelkontraktion, bevægelse, fordøjelses- og neuroendokrine processer og aktivering af kognitive processer som opmærksomhed og ophidselse.

Hvordan acetylcholin virker?

Som vi har set, er information mellem neuroner i hjernen hos pattedyr overført via et kemikalie kaldet neurotransmitter.

Dette stof frigives ved synaps som reaktion på en specifik stimulus og sender ved frigivelse en bestemt information til den næste neuron.

Den neurotransmitter, der udskilles, virker i specialiserede og stærkt selektive receptorsteder på denne måde, da der findes forskellige typer neurotransmittere, hver især virker i visse systemer.

Således kan et cholinerge neuron producere acetylcholin (men ikke andre typer neurotransmittere), ligesom et cholinerge neuron kan producere specifikke receptorer til acetylcholin, men ikke for andre typer neurotransmittere.

Således foregår udveksling af information udført af acetylcholin i neuroner og visse systemer og kaldes cholinerge.

For at acetylcholin skal virke, kræver en transmitterende neuron, der producerer dette stof og en receptorneuron, der producerer en cholinerge receptor, der er i stand til at transportere acetylcholin, når den frigives fra den første neuron.

Hvordan acetylcholin syntetiseres?

Acetylcholin syntetiseres fra cholin, et vigtigt næringsstof, som kroppen genererer.

Cholin akkumuleres i cholinerge neuroner gennem en reaktion med actil CoA og under den enzymatiske påvirkning af cholinacetyltransferase.

Disse tre elementer findes i bestemte regioner i hjernen, hvor acetylcholin vil blive produceret, hvorfor acetylcholin gør en neurotransmitter tilhørende et specifikt system, det kolinerge system..

Når vi i en neuron finder vi disse tre stoffer, som vi lige har kommenteret, ved vi, at det består af en cholinerge neuron, og at den vil producere acetylcholin gennem interaktionen mellem cholin og de enzymatiske elementer der tilhører det..

Syntese af acetylcholin udføres inden for neuronen, specifikt i kernen i cellen.

Efter syntetisering forlader acetylcholin kernen i neuronen og bevæger sig gennem axonen og dendritterne, det vil sige de dele af neuronen, der er ansvarlige for kommunikation og association med andre neuroner.

Frigivelse af acetylcholin

Hidtil har vi set, hvad det er, hvordan det virker, og hvordan acetylcholin produceres i den menneskelige hjerne.

Således ved vi allerede, at dette stofs funktion er at associere og kommunikere specifikke neuroner (kolinerge) med andre specifikke neuroner (kolinerge).

For at udføre denne proces skal acetylcholin, der er inde i neuronen, frigives for at rejse til det modtagende neuron.

For at frigive acetylcholin frigøres tilstedeværelsen af ​​en stimulus, som motiverer dens udgang fra neuronen.

På denne måde, hvis der ikke er noget handlingspotentiale realiseret af et andet neuron, vil acetylcholin ikke være i stand til at afslutte.

Og er det for at frigive acetylcholin, skal et aktionspotentiale nå den nerve terminal, hvor neurotransmitteren er placeret.

Når dette sker, frembringer det samme handlingspotentiale et membranpotentiale, en kendsgerning der motiverer aktiveringen af ​​calciumkanaler.

På grund af den elektrokemiske gradient genereres en tilstrømning af calciumioner, som tillader membranbarrierer at åbne, og acetylcholin frigives.

Som vi ser, svarer frigivelsen af ​​acetylcholin til kemiske mekanismer i hjernen, hvor mange stoffer og forskellige molekylære aktioner deltager.

Receptorer af acetylcholin

Når det er frigivet, forbliver acetylcholin i ingenmandsland, det vil sige, det er uden for neuronerne og ligger i det intersynaptiske rum.

For at synapsen skal kunne udføres, og acetylcholin for at opfylde sin mission om at kommunikere med det på hinanden følgende neuron, er der således behov for tilstedeværelse af stoffer, der er kendt som receptorer..

Receptorerne er kemiske stoffer, hvis hovedfunktion er at transducere signaler udsendt af neurotransmitteren.

Som vi tidligere har set, er denne proces udført selektivt, så alle modtagere reagerer ikke på acetylcholin.

For eksempel vil receptorer fra en anden neurotransmitter, såsom serotonin, ikke fange signalerne af acetylcholin, så det kan virke at blive koblet til en række specifikke receptorer.

Generelt kaldes receptorer, der reagerer på acetylcholin, kolinergreceptorer..

Vi kan finde 4 hovedtyper af cholinerge receptorer: muskarinagonistreceptorer, nikotinagonistreceptorer, muscariniske antagonistreceptorer og nikotinreceptorantagonister..

Funktioner af acetylcholin

Acetylcholin har mange funktioner både fysisk og psykologisk eller cerebralt.

På denne måde er denne neurotransmitter ansvarlig for grundlæggende aktiviteter som bevægelse eller fordøjelse og deltager samtidig i mere komplekse hjerneprocesser som kognition eller hukommelse.

Nedenfor gennemgår vi hovedfunktionerne i denne vigtige neurotransmitter.

1- Motorfunktioner

Det er nok den vigtigste aktivitet af acetylcholin.

Denne neurotransmitter er ansvarlig for at producere muskelkontraktion, kontrollere tarmmuskulens hvilepotentiale, øge spikeproduktionen og modulere blodtrykket.

Virker mildt som en vasodilator i blodkar og indeholder en vis afslappende faktor.

2- Neuroendokrine funktioner

En anden grundlæggende funktion af acetylcholin er at øge udskillelsen af ​​vasopressin ved at stimulere hypofysenes bageste lobe..

Vasopressin er et peptidhormon der kontrollerer reabsorptionen af ​​vandmolekyler, så dets produktion er afgørende for neuroendokrin funktion og udvikling.

Ligeledes nedsætter acetylcholin sekretionen af ​​prolaktin i den bageste hypofyse.

3- Parasympatiske funktioner

Acetylcholin har en relevant rolle i indtagelsen af ​​mad og i fordøjelsessystemet.

Denne neurotransmitter er ansvarlig for at øge blodgennemstrømningen i mave-tarmkanalen, øger gastrointestinal muskeltone, øger gastrointestinale endokrine sekret og nedsætter hjertefrekvensen.

4- Sensoriske funktioner

Cholinergiske neuroner er en del af det store stigende system, så de også deltager i sensoriske processer.

Dette system starter i hjernestammen og innerverer store områder af hjernebarken, hvor acetylcholin er fundet.

De vigtigste sensoriske funktioner, der er forbundet med denne neurotransmitter ligger i vedligeholdelse af bevidsthed, transmission af visuel information og opfattelsen af ​​smerte.

5- Kognitive funktioner

Det har vist sig, hvordan acetylcholin spiller en afgørende rolle i dannelsen af ​​minder, koncentrationsevne og udvikling af opmærksomhed og logisk ræsonnement.

Denne neurotransmitter giver beskyttelsesfordele og kan begrænse udseendet af kognitiv svækkelse.

Faktisk har acetylcholin vist sig at være det primære stof, der er berørt af Alzheimers sygdom..

Relaterede sygdomme

Som vi har set, deltager acetylcholin i forskellige hjernefunktioner, så underskuddet af disse stoffer kan afspejles i forringelsen af ​​nogle af de ovenfor diskuterede aktiviteter.

Klinisk har acetylcholin været forbundet med to større sygdomme, Alzheimers sygdom og Parkinsons sygdom.

Alzheimers

Med hensyn til Alzheimers i 1976 blev det konstateret, at niveauerne af enzymet cholinacetyltransferase i forskellige hjernens områder hos patienter med denne sygdom var op til 90% lavere end normalt.

Som vi har set, er dette enzym afgørende for produktionen af ​​acetylcholin, så det blev postuleret, at Alzheimers sygdom kunne skyldes manglen på denne hjerne substans.

I øjeblikket er denne faktor den vigtigste ledtråd, der peger på Alzheimers årsag og dækker meget af den videnskabelige opmærksomhed og forskning, der udføres både på sygdommen og på forberedelsen af ​​mulige behandlinger.

Parkinson

Hvad angår Parkinson er forbindelsen mellem sygdomsårsag og acetylcholin præsenteret på en mindre klar måde.

Parkinson er en sygdom, der primært påvirker bevægelsen, og derfor kan acetylcholin spille en vigtig rolle i dets genese.

Årsagen til sygdommen er imidlertid ukendt i dag, og derudover synes en anden neurotransmitter som dopamin at spille en vigtigere rolle, og de fleste lægemidler til denne tilstand fokuserer på denne neurotransmitters funktion..

Det tætte forhold mellem dopamin og acetylcholin antyder imidlertid, at sidstnævnte også er en vigtig neurotransmitter i sygdommen.

Hvad er en neurotransmitter?

Neurotransmittere er biomolekyler, der transmitterer information fra et neuron til en anden på hinanden følgende neuron.

Hjernen er fuld af neuroner, der tillader hjerneaktivitet, men de skal være i stand til at kommunikere med hinanden for at udføre deres funktioner.

På denne måde er neurotransmittere de vigtigste stoffer i hjernen, der tillader deres aktivitet og funktionalitet.

Overførslen af ​​information mellem en neuron og en anden sker gennem synaps, det vil sige gennem transport af information mellem en transmitterende neuron og en modtagende neuron (eller celle).

Derfor er synaps lavet af neurotransmitterne, da det er disse stoffer, der tillader udveksling af information.

Hvordan fungerer en neurotransmitter?

Når synaps forekommer, frigives en neurotransmitter af vesiklerne i den presynaptiske neurons ende (den der udsender informationen).

På denne måde er neurotransmitterne inde i neuronen, og når de vil kommunikere med en anden, frigives de.

Når en gang er frigivet, krydser neurotransmitteren det synaptiske rum og virker ved at ændre aktionspotentialet i det næste neuron, det vil sige det ændrer de elektriske stødbølger af det neuron, som det vil kommunikere med.

Derfor er det ved hjælp af den bølge, der frigiver neurotransmitteren, når den er uden for neuronen, muligt at excitere eller hæmme (afhængigt af typen af ​​neurotransmitter) følgende neuron.

referencer

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholin i tankerne: En neurotransmitter korrelerer med bevidsthed? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Strukturen og reguleringen af ​​agrin. I: Koelle GB. Symposium om den kolinerge synaps. Life Science, bind 50. New York: Pergamon Press; 1992, s. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Acetylcholinreceptoren: et "allosterisk" protein involveret i intracellulær kommunikation. Science 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Acetylcholin-receptorgenekspression ved det udviklende neuromuskulære kryds. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Den rolle acetylcholin og dopamin spiller i demens og psykose i Parkinsons sygdom. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. og Corn, T.H. (Eds) Psychopharmacology of Depression Oxford University Press, British Association for Psychopharmacology, Monographs No. 13, 1994.