אצטילכולין

מה זה? / הגדרה

אצטילכולין הוא אחד המועברים העצבים החשובים בבני אדם, כמו גם אורגניזמים רבים אחרים. למעשה, אצטילכולין כבר מופיע בפרוטוזואה ונחשב לחומר ישן מאוד מבחינת ההיסטוריה האבולוציונית. יחד עם זאת זהו המעבד העצבי הארוך ביותר הידוע (הוא הוכח לראשונה בניסוי בשנת 1921), וזו אחת הסיבות לכך שהוא נחקר באינטנסיביות רבה עד היום.

אצטילכולין (מקוצר הו) שייך כימית לקבוצה של אמינים ביוגניים ומשחק את שניהם ב מֶרכָּזִי כמו גם ב שׁוּלִי טוב כמו ה מערכת העצבים האוטונומית תפקיד חשוב מאוד. עם זאת, הדבר ידוע בעיקר בזכות תפקודו כמשדר ברשת צלחת קצה מנועית (לוחית עצב שרירית), שם הוא מתווך התכווצות שרירית שלד.

תפקידו ב תהליך למידה וה אימון זיכרון. מלבד זאת, זה נחשב בטוח שהוא השתתף בהופעתה של תחושת כאב ו שמירה על קצב הלילה שלנו, כמו גם בבית שליטה בתפקודים המוטוריים במוח מעורב ב. בנוסף, אצטילכולין לא רק משמש כחומר שליח בתוך מערכת עצבים, אבל גם בתור הורמון בזרם הדם ונמצא כאן בבית ויסות דופק ולחץ דם מְעוּרָב.

השפעות אצטילכולין

מכיוון שאצטילכולין הוא אחד מחומרי המסנג'ר הנפוצים ביותר בגוף האדם, השפעתו על האורגניזם הינה רחבה מאוד. במיוחד בתפקודו כ העברת עצבים חשובה מכל מערכות העצבים העיקריות, ל- ACh יש מגוון משימות. בלוח הקצה הנוירו-שרירי הוא משמש, בין היתר, להעברת התרגשות מהעצבים לשריר על ידי כריכה לקולטן לניקוטין אצטילכולין, הגורם לו התכווצות השריר מגיע.

זהו גם חלק חיוני בהולכה של עירור באזור מערכת העצבים האוטונומית. אצטילכולין מעביר דחפים מהנוירון הראשון לנוירון שני בשני פרזימפתטית (מערכת העצבים הפראסימפתטית), טוב כמו ה אוֹהֵד מערכת (אוֹהֵד). מצד שני, במקרה של מערכת העצבים הפאראסימפתטית, היא אחראית גם לחיבור העצב השני לאיבר המטרה בהתאמה. מערכת העצבים הווגטטיבית או האוטונומית אחראית לכל התפקודים הבלתי רצוניים של האיברים הפנימיים. מערכת העצבים הפאראסימפתטית במיוחד מטפלת בך חילוף חומרים במנוחה. ביחס להשפעה של אצטילכולין, משמעות הדבר בסופו של דבר האטת קצב הלב והורדת לחץ הדם, הצרת הסמפונות, גירוי העיכול וכן פונקציות כמו הגברת הרוק וההיצרות של האישונים.

במערכת העצבים המרכזית, לעומת זאת, ישנם רבים פונקציות קוגניטיביות בקשר. בין היתר מדובר בתהליכי למידה, היווצרות זיכרון וכנראה גם בפיתוח הכונן. זה נובע מהשלכותיה של מחלת אלצהיימר ניתן לראות בו הייתה בעיקר שקיעה של נוירונים אשר אצטילכולין מייצר. בנוסף, ל- ACh, כהורמון בזרם הדם, יש השפעה על מערכת הדם שלנו. כאן יש לכך השפעה מורידה על לחץ הדם, בעיקר על ידי הרחבת כלי הדם הרחוקים מהגוף.

אצטילכולין על הלב

כבר בשנת 1921 נקבע כי חייבים להיות קיים חומר כימי שיאפשר לְהַרְגִיז דחף חשמלי מועבר ללב. חומר זה נקרא בתחילה חומר נרתיק על שם העצב שדחפו הוא מתווך. מאוחר יותר שונה שם לאצטילכולין, נכון מבחינה כימית. של ה עצב הווגוס, עם חומר המסנג'ר שלו אצטילכולין, הוא הרחבה חשובה של מערכת העצבים הפאראסימפתטית, אשר, בנוסף למערכת העצבים הסימפתטית, שייכת למערכת הצמחית או העצבים. זה אחראי על השליטה בתפקודי הגוף הלא רצוניים, כמו עיכול. העצבים הפאראסימפתטיים במיוחד מבטיחים מטבוליזם במנוחה או בילוי, ובכך מעודד בין היתר את העיכול. האוהד מהווה את היריב.

לאצטילכולין יש גם השפעה מרגיעה על הלב. התוצאה היא קצב לב איטי יותר ולחץ דם נמוך יותר. נקודת העגינה האחראית על ACh היא קולטן M2, מה שנקרא קולטן מוסקריני. ידיעה זו משמשת על ידי לקיחת חלק אטרופין פותחה תרופה החוסמת את הקולטן הזה וכך נוגדת את השפעת מערכת העצבים הפאראסימפתטית. השפעה זו נקראת parasympatholytic. אטרופין משמש, למשל, ברפואת חירום. השפעה נוספת של אצטילכולין על מערכת הדם, שוב בקנה אחד עם תפקוד מערכת העצבים הפאראסימפתטית, היא עבור הרפיה של שרירי כלי הדם לטפל. זה גם מביא לירידה בלחץ הדם.

סינפסה

סינפסה היא נקודת חיבור עצבית בין נוירון לתא אחר (לרוב נוירון אחר, אך לעיתים קרובות גם תא שריר, חוש או בלוטה). הם משרתים את שידור, ובחלקו, שינוי הרגשות, טוב כמו ה אחסון מידע על ידי התאמת מבנה הסינפסה. לבני אדם יש כמאה טריליון סינפסות. נוירון בודד יכול להכיל עד 200,000 סינפסות.

העברת האות החשמלי מסינפסה לשנייה נעשית בדרך כלל כימית נוירוטרנסמיטורים, גם אצטילכולין, שאמור לשמש כדוגמא כאן. אם אות חשמלי מגיע לסינפסה של נוירון A, הדבר מוביל לשחרור האצטילכולין ממקומות האחסון שלו בתוך הסינפסה, שלפוחית ​​השתן, בתוך שסע סינפטי. גודל מיקרוסקופי, ברוחב של 20 עד 30 ננומטר בלבד. לאחר מכן האצטילכולין מתפזר לסינפסה של נוירון B ורציפים כאן לקולטנים מיוחדים. זה בתורו מוביל להיווצרות של דחף חשמלי בנוירון B, שמועבר אז. לאחר זמן קצר, ACh מתפרק על ידי האנזים אצטילכולינסטרז והופך ללא יעיל. מרכיביה כולין וחומצה אצטית נלקחים לאחר מכן שוב לסינפסה של נוירון A, כך שניתן ליצור שוב אצטילכולין.

מלבד הסינפסות הכימיות הללו קיימים גם כן סינפסות חשמלשעם ערוצי יונים דרכם יכולים יונים ומולקולות קטנות לעבור מתא אחד לשני. ניתן להעביר את הדחף החשמלי ישירות בין שני תאים או יותר.

קולטן אצטילכולין

המעביר העצבי אצטילכולין פורש את השפעתו באמצעות קולטנים שונים המובנים בתוך הממברנה של התאים המתאימים. כי חלקם גם על ידי נִיקוֹטִין כאשר הם מעוררים, הם ידועים כקולטני אצטילכולין ניקוטיניים. סוג אחר של קולטני אצטיל כולין מיוצג על ידי רעל קרפדה (מוסקרין) מגורה המונח muscarinic נגזר מכך.

קולטני אצטילכולין מוסקריניים

קולטני אצטילכולין מוסקריניים (mAChR) שייכים לקבוצה של חלבון G קולטנים צמודים וניתן לחלק אותם לתת-סוגים שונים (איזופורמים), הממוספרים M1 עד M5. ה M1 איזופורם נמצא במוח, למשל ב- corpus striatum. זה ידוע כטיפוס העצבי. ה M2 איזופורם נמצא על הלב. של ה M3 mAChR יושב על השרירים החלקים של כלי הדם והבלוטות, כמו בלוטות הרוק והלבלב. זה גם אחראי על ייצור החומציות של תאי parietal בקיבה. אוֹ M4, בנוסף ל M5 טרם נחקרו במלואה, אך שניהם מתרחשים במוח.

קולטני אצטילכולין ניקוטיניים

קולטני האצטילכולין הניקוטין (nAChR) נמצאים בעיקר על גבי ה- צלחת קצה מנועית. כאן הם משמשים להעברת דחפים עצביים לשרירים. NAChR ידועים מעל כולם בהקשר למחלה מיאסטניה גרוויס, בהם הקולטנים הניקוטין נהרסו על ידי נוגדנים אוטומטיים, מה שמביא בסופו של דבר לשיבוש של עירור השרירים.

מחלת אלצהיימר

מחלת אלצהיימרהידוע אחרי אלואה אלצהיימר, שתיאר זאת לראשונה, הוא מה שנקרא מחלה עצבית. זה מופיע במיוחד אצל אנשים מעל גיל 65 והוא עולה בהדרגה דמנציה תוֹצָאָה. מחלת האלצהיימר מבוססת על הרס תאי עצב עקב הצטברות לוחית של פפטידים בטא-עמילואידים בתוך התאים. מוות תאי זה נקרא ניוון מוח. נוירונים המייצרים אצטילכולין מושפעים במיוחד, וכתוצאה מכך חסר ACh במוח.

מכיוון שיכולות ותהליכים קוגניטיביים רבים קשורים לחומר מסנג'ר זה, בעיות התנהגות וחוסר יכולת להשתתף בפעילויות בחיי היומיום מתרחשות יותר ויותר אצל המטופל במהלך המחלה.

מכיוון שלא ניתן להשיג טיפול סיבתי עד כה, המחלה הופכת להיות הטובה ביותר סימפטומטי טופל. זה נעשה בעיקר באמצעות מתן תרופות מעכבי אצטילכולינסטרז כמו גלנטמין או rivastigmine, המעכבים את האנזים המשפיל את האצטילכולין. התוצאה מביאה לריכוז גבוה יותר של המעביר העצבי במוח. אותה השפעה יכולה להיות מושגת גם על ידי מתן חלבונים מבשר של ה- ACh הגיע.

מבשרי חלבון לא פעילים, שהופכים לצורתם הפעילה באמצעות מחשוף אנזימטי, נקראים חלבוני מבשר. חלבוני מבשר אצטילכולין כוללים דיאנול ומקלופנוקסאט.

מחלת פרקינסון

של ה מחלת פרקינסון (גם תסמונת פרקינסון אידיופטית, IPS בקיצור) היא אחת המחלות הנוירו-ניווניות. המאפיין העיקרי של המחלה הוא הסימפטומים העיקריים שלה, אשר נוקשות שרירים (הַקפָּדָה), אורח חיים מושקע (ברדיקינזיה) רעידות שרירים (רַעַד) ו חוסר יציבות יציבה (אי יציבות יציבתית) כולל (ראה: תסמיני מחלת פרקינסון). הגורם העיקרי למחלה קשה זו הוא מוות הדרגתי של תאי עצב של מה שמכונה substantia nigra, שנמצא במוח התיכון. מכיוון שתאי עצב אלה אחראים בעיקר לייצור של דופמין אחראים, במהלך המחלה ישנו חוסר גובר בדופמין במבנה המוח החיוני לתנועה גנגליה בזאלית. אם ניתן לראות אחרת, ניתן לדבר גם על עודף של יתר העברות העצבים. אלה הם בעיקר נוראדרנלין ואצטילכולין. בפרט, עודף המשקל של אצטילכולין נחשב לסיבה לתסמינים העיקריים של מחלת פרקינסון.

ה טיפול במחלת פרקינסון כולל בעיקר את המתנה תרופות דופמינרגיות, תרופה המגדילה את כמות הדופמין במוח. גישה טיפולית נוספת, שכעת מתקיימת לעיתים רחוקות עקב תופעות לוואי קשות, היא מה שמכונה מתן תרופות אנטיכולינרגיות, המכונה גם parasympatholytics. אלה הם חומרים אשר מעכבים את השפעת ה- ACh על ידי עיכוב קולטני האצטילכולין המוסקריניים. זה יכול לפצות על חוסר האיזון במועברים עצביים. תופעות לוואי המופיעות לעתים קרובות של האנטיכולינרגים נוגעות בעיקר מגבלות בביצוע קוגניטיבי גם מהחולים מצבי בלבול, הזיות, הפרעות שינה, כמו גם תופעות לוואי קלות כמו פה יבש.