fysiologi

acetylkolin

Acetylcholin er en nevrotransmitter, et stoff som produseres av kroppen vår for å overføre nerveimpulser til flere punkter i det sentrale og perifere nervesystemet. Nevronene som utskiller acetylkolin kalles kolinergika; analog tale for dets reseptorer, som utmerker seg i nikotin- og muskarinreceptorer. Den forskjellige konsentrasjonen og kjemiske konformasjonen av disse reseptorene og de tilhørende isoformene i vevet betyr at de forskjellige legemidlene som forstyrrer virkningen av acetylkolin, kan produsere effekter som vanligvis er begrenset til en sektor i stedet for en annen. Til tross for dette strukturelle mangfoldet er acetylkolin i stand til å binde til begge reseptorene, siden delen av molekylet som interagerer med muskarinreceptorer, er forskjellig fra de nikotinreceptorer. Dette er en av grunnene til at acetylkolin ikke brukes direkte til terapeutiske formål: siden det virker på kroppens kolinere reseptorer (både muskarin og nikotin), er dets virkning for utbredt og ikke særlig spesifikk.

Acetylcholin var den første nevrotransmitteren som ble oppdaget, takket være studier av Otto Loewi kronet i 1924. Fra kjemisk synspunkt er acetylkolin dannet ved forening av et kolinmolekyl med et av acetyl-koenzym A (acetyl -CoA); den første er et lite molekyl konsentrert i fosfolipidmembranene, mens acetyl-CoA representerer det metabolske mellomproduktet mellom glykolyse og Krebs-syklusen. Syntese av acetylkolin fra disse to stoffene skjer langs aksonalterminalen; umiddelbart etter å være syntetisert, lagres den deretter i vesikler, som binder til presynaptisk membran når en nervøs impuls kommer, fusjonerer og frigjør innholdet ved eksocytose. På dette punktet er acetylkolin frigjort i den synaptiske klype fri for å nå de postsynaptiske reseptorene og å interagere med dem, depolarisere cellen og gi vei til dannelsen av et handlingspotensiale i nervfiber eller muskelfibre som har stimulert; Straks etter denne interaksjonen nedbrytes det meste av acetylkolin umiddelbart ved acetylkolinesterase (ACHE). Det er et enzym plassert nær kolinergreceptorene, hvor det virker ved å bryte bindingen mellom acetat og kolin; sistnevnte substans blir lett reabsorbert av presynaptisk terminal og brukes til syntese av ny acetylkolin (takket være enzymet cholin-acetyltransferase). Virkningen av dette enzymet er svært viktig, siden det tillater å forstyrre overføringen av den nervøse impulsen.

Acetylcholin er senderen av alle nerver som kontrollerer frivillig muskulatur (se nevromuskulær plakett); Imidlertid, selv om det på dette nivået frembringer en spenningsvirkende effekt, i det parasympatiske systemet, utfører det hovedsakelig inhiberende tiltak (de fleste sympatiske nevroner utskiller epinefrin, mens de fleste parasympatiske neuroner utskiller acetylkolin). Dette molekylet forårsaker en bremsning av hjertefrekvensen, mens den stimulerer sekretjonen av bronkial-, spytt-, mage- og bukspyttkjertelen, øker intestinal peristaltikk og generelt alle fordøyelsesfunksjoner. I tillegg til nivået på motivplater av skjelettmuskulaturen og av det post-ganglioniske terminering av det parasympatiske nervesystemet, kan acetylkolin bli funnet på nivået av synapser mellom pre-ganglioniske fibre og post-ganglioniske nevroner i det sympatiske og parasympatiske nervesystemet, og av binyrens medulla, samt i noen synapser i sentralnervesystemet.

De muskariniske tiltakene tilsvarer de som induseres av acetylkolinet frigjort av post-ganglioniske parasympatiske nerveender, med to betydelige unntak:

Acetylkolin forårsaker en generalisert vasodilasjon, selv om de fleste av karene ikke er innervert av det parasympatiske systemet.

Acetylcholin forårsaker sekresjon av svettekjertlene, som er innervert av kolinerge fibre i sympatisk nervesystem.

Nikotiniske tiltak korresponderer med acetylkolin frigjort ved nivået av ganglioniske synapser av sympatiske og parasympatiske systemer, av nevromuskulær plakett av frivillige muskler og av nerveender av splanchniske nerver som omgir sekretoriske celler av adrenalmedulla.

Som forventet, kan effekter som ligner acetylkolin produseres av stoffer som er i stand til å stimulere kolinergreceptorer (parasympatomimetika) eller blokkere virkningen av acetylkolinesterase (anticholinesterase). Parallelt kan virkningene av acetylkolin blokkeres av stoffer som er i stand til å binde til kolinergreceptorer, noe som gjør dem utilgjengelige til å hente signalet som overføres av acetylkolin (anticholinergika). La oss se på noen eksempler.

Curare forårsaker dødsfall ved muskelforlamning, blokkering av virkningen av acetylkolin på muskelmembranen (hvor nikotinreceptorer er funnet); fysostigmin, derimot, forlener virkningen av acetylkolin ved å blokkere kolinesterase, mens giften til den svarte enken stimulerer en overskytende frigivelse. Nervegasser blokkerer også dette enzymet, og forårsaker at acetylkolin forblir forankret til dets reseptorer; Den dødelige effekten av disse gassene er nyttig for å undersøke effektene av samspillet mellom acetylkolin og dets muskarinreceptorer: hoste, brysttetthet, bronkial hypersekresjon mot lungeødem, kvalme, oppkast, diaré, økt salivasjon, miose og synsvansker, reduksjon i hjertefrekvens opp til arrestering og urininkontinens. På grunn av akkumulering av acetylkolin i nikotinreceptorer, oppstår symptomer som: hudpall, takykardi, arteriell hypertensjon, hyperglykemi og endringer som påvirker muskel-skjelettsystemet, spesielt asteni og lett muskelutmattelse, tremor og kramper. For akkumulering av acetylkolin kan skjelettmuskulaturen bli lammet, og død ved muskelkontraksjonslammelse kan forekomme. Endelig inkluderer effektene på sentralnervesystemet tonic-kloniske sammentrekninger av epileptiform type, opp til depresjonen i luftveiene og til døden. Dette oppstår vanligvis på grunn av asfyksi på grunn av lammelse av membran og intercostal muskler. Botox, et giftig gift som brukes i infinitesimale konsentrasjoner i estetisk medisin, har også å gjøre med acetylkolin; Faktisk, med sin handling, forhindrer den frigjøring fra vesiklene. På denne måten forårsaker botox en sløv lammelse av musklene, blir dødelig når den tungt involverer respiratoriske seg; i denne forstand er det motsatt virkningen av tetanus, karakterisert ved spastisk lammelse, som imidlertid er uavhengig av acetylkolin. Pilokarpin, et stoff som hovedsakelig brukes i oftalmologi for å begrense eleven og stimulere øyens lakrimation (nyttig ved behandling av glaukom) er en muskarinagonist; Faktisk binder den seg til muskariniske acetylkolinreceptorer. I denne forstand motvirker pilokarpin virkningen av atropin, som i stedet er en muskarin antagonist og som sådan hemmer aktiviteten til den parasympatiske (parasympatolytiske). Atropin blokkerer muskarinreceptorer, mens curare blokkerer nikotinreceptorer.