Οι χολινεργικές συνάψεις είναι το μέρος όπου δύο νευρώνες, ή ένας νευρώνας και ένα τελεστικό κύτταρο που λαμβάνει ένα σήμα, έρχονται σε επαφή. Η σύναψη αποτελείται από δύο μεμβράνες - την προσυναπτική και μετασυναπτική, καθώς και τη συναπτική σχισμή. Η μετάδοση μιας νευρικής ώθησης πραγματοποιείται μέσω ενός μεσολαβητή, δηλαδή μιας ουσίας πομπού. Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του υποδοχέα και του μεσολαβητή στην μετασυναπτική μεμβράνη. Αυτή είναι η κύρια λειτουργία της χολινεργικής σύναψης.
Διαμεσολαβητής και υποδοχείς
Στο παρασυμπαθητικό NS, ο μεσολαβητής είναι η ακετυλοχολίνη, οι υποδοχείς είναι χολινεργικοί υποδοχείς δύο τύπων: H (νικοτίνη) και M (μουσκαρίνη). Τα Μ-χολινομιμητικά, τα οποία έχουν άμεσο τύπο δράσης, μπορούν να διεγείρουν υποδοχείς στη μεμβράνη του μετασυναπτικού τύπου.
Η σύνθεση της ακετυλοχολίνης πραγματοποιείται στο κυτταρόπλασμα των νευρωνικών χολινεργικών απολήξεων. Σχηματίζεται από χολίνη, καθώς και από ακετυλοσυνένζυμο-Α, το οποίο έχει μιτοχονδριακόπροέλευση. Η σύνθεση λαμβάνει χώρα υπό τη δράση του κυτταροπλασματικού ενζύμου ακετυλάση χολίνης. Η ακετυλοχολίνη εναποτίθεται σε συναπτικά κυστίδια. Κάθε ένα από αυτά τα κυστίδια μπορεί να περιέχει έως και αρκετές χιλιάδες μόρια ακετυλοχολίνης. Η νευρική ώθηση προκαλεί την απελευθέρωση μορίων ακετυλοχολίνης στη συναπτική σχισμή. Μετά από αυτό, αλληλεπιδρά με τους χολινεργικούς υποδοχείς. Η δομή της χολινεργικής σύναψης είναι μοναδική.
Κτίριο
Σύμφωνα με τα στοιχεία που έχουν οι βιοχημικοί, ο χολινεργικός υποδοχέας της νευρομυϊκής σύναψης μπορεί να περιλαμβάνει 5 υπομονάδες πρωτεΐνης που περιβάλλουν το κανάλι ιόντων και διέρχονται από όλο το πάχος της μεμβράνης, η οποία αποτελείται από λιπίδια. Ένα ζεύγος μορίων ακετυλοχολίνης αλληλεπιδρά με ένα ζεύγος α-υπομονάδων. Αυτό προκαλεί το άνοιγμα του διαύλου ιόντων και την εκπόλωση της μετασυναπτικής μεμβράνης.
Τύποι χολινεργικών συνάψεων
Οι χολινοϋποδοχείς είναι διαφορετικά εντοπισμένοι και επίσης διαφορετικά ευαίσθητοι στις επιδράσεις των φαρμακολογικών ουσιών. Σύμφωνα με αυτό, διακρίνουν:
- Χολινεργικοί υποδοχείς ευαίσθητοι στη μασκαρίνη - οι λεγόμενοι Μ-χολινεργικοί υποδοχείς. Η μουσκαρίνη είναι ένα αλκαλοειδές που βρίσκεται σε μια σειρά από δηλητηριώδη μανιτάρια, όπως το αγαρικό μύγα.
- Χολινεργικοί υποδοχείς ευαίσθητοι στη νικοτίνη - οι λεγόμενοι Η-χολινεργικοί υποδοχείς. Η νικοτίνη είναι ένα αλκαλοειδές που βρίσκεται στα φύλλα του καπνού.
Η τοποθεσία τους
Τα πρώτα βρίσκονται στη μετασυναπτική μεμβράνη των κυττάρων ως μέρος των οργάνων-τελεστών. Βρίσκονται στο τέλοςμεταγαγγλιακές παρασυμπαθητικές ίνες. Επιπλέον, βρίσκονται επίσης στα νευρωνικά κύτταρα των αυτόνομων γαγγλίων και στον εγκεφαλικό φλοιό. Έχει διαπιστωθεί ότι οι Μ-χολινεργικοί υποδοχείς διαφορετικού εντοπισμού είναι ετερογενείς, γεγονός που προκαλεί διαφορετική ευαισθησία των χολινεργικών συνάψεων σε ουσίες φαρμακολογικής φύσης.
Προβολές ανάλογα με την τοποθεσία
Οι βιοχημικοί διακρίνουν διάφορους τύπους Μ-χολινεργικών υποδοχέων:
- Βρίσκεται στα αυτόνομα γάγγλια και στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Η ιδιαιτερότητα των πρώτων είναι ότι εντοπίζονται εκτός των συνάψεων - Μ1-χολινεργικοί υποδοχείς.
- Βρίσκεται στην καρδιά. Μερικά από αυτά βοηθούν στη μείωση της απελευθέρωσης ακετυλοχολίνης - Μ2-χολινεργικοί υποδοχείς.
- Βρίσκεται στους λείους μύες και στους περισσότερους ενδοκρινείς αδένες - Μ3-χολινεργικοί υποδοχείς.
- Βρίσκεται στην καρδιά, στα τοιχώματα των πνευμονικών κυψελίδων, στο κεντρικό νευρικό σύστημα - Μ4-χολινεργικοί υποδοχείς.
- Βρίσκεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα, στην ίριδα του ματιού, στους σιελογόνους αδένες, στα μονοπύρηνα αιμοσφαίρια - Μ5-χολινεργικοί υποδοχείς.
Επίδραση στους χολινεργικούς υποδοχείς
Οι περισσότερες από τις επιδράσεις των γνωστών φαρμακολογικών ουσιών που επηρεάζουν τους Μ-χολινεργικούς υποδοχείς σχετίζονται με την αλληλεπίδραση αυτών των ουσιών και των μετασυναπτικών Μ2- και Μ3-χολινεργικών υποδοχέων.
Ας εξετάσουμε την ταξινόμηση των φαρμάκων που διεγείρουν τις χολινεργικές συνάψεις παρακάτω.
Η-χολινεργικοί υποδοχείς βρίσκονται στη μετασυναπτική μεμβράνη των γαγγλιακών νευρώνων στα άκρα καθεμίας από τις προγαγγλιακές ίνες (σε παρασυμπαθητικές και συμπαθητικέςγάγγλια), στη ζώνη του καρωτιδικού κόλπου, στο μυελό των επινεφριδίων, στη νευροϋπόφυση, στα κύτταρα Renshaw, στους σκελετικούς μύες. Η ευαισθησία των διαφόρων Η-χολινεργικών υποδοχέων δεν είναι η ίδια σε ουσίες. Για παράδειγμα, οι Η-χολινεργικοί υποδοχείς στη δομή των αυτόνομων γαγγλίων (υποδοχείς ουδέτερου τύπου) διαφέρουν σημαντικά από τους Η-χολινεργικούς υποδοχείς στους σκελετικούς μύες (υποδοχείς μυϊκού τύπου). Είναι αυτό το χαρακτηριστικό τους που καθιστά δυνατό τον επιλεκτικό αποκλεισμό των γαγγλίων με ειδικές ουσίες. Για παράδειγμα, οι ουσίες curarepod μπορούν να εμποδίσουν τη νευρομυϊκή μετάδοση.
Οι προσυναπτικοί χολινεργικοί υποδοχείς και οι αδρενεργικοί υποδοχείς εμπλέκονται στη ρύθμιση της απελευθέρωσης ακετυλοχολίνης σε συνάψεις νευροδραστικής φύσης. Η διέγερση αυτών των υποδοχέων θα αναστείλει την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης.
Η ακετυλοχολίνη αλληλεπιδρά με τους Η-χολινεργικούς υποδοχείς και αλλάζει τη διάταξή τους, αυξάνει το επίπεδο της διαπερατότητας της μετασυναπτικής μεμβράνης. Η ακετυλοχολίνη έχει διεγερτική επίδραση στα ιόντα νατρίου, τα οποία στη συνέχεια διεισδύουν στο κύτταρο, και αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι η μετασυναπτική μεμβράνη αποπόλωση. Αρχικά, προκύπτει ένα τοπικό συναπτικό δυναμικό, το οποίο φτάνει σε μια ορισμένη τιμή και ξεκινά τη διαδικασία δημιουργίας ενός δυναμικού δράσης. Μετά από αυτό, η τοπική διέγερση, η οποία περιορίζεται στη συναπτική περιοχή, αρχίζει να εξαπλώνεται σε ολόκληρη την κυτταρική μεμβράνη. Εάν συμβεί διέγερση του Μ-χολινεργικού υποδοχέα, τότε οι δεύτεροι αγγελιοφόροι και οι πρωτεΐνες G παίζουν σημαντικό ρόλο στη μετάδοση του σήματος.
Η ακετυλοχολίνη λειτουργείμέσα σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υδρολύεται γρήγορα από τη δράση του ενζύμου ακετυλοχολινεστεράση. Η χολίνη, η οποία σχηματίζεται κατά την υδρόλυση της ακετυλοχολίνης, θα συλληφθεί από προσυναπτικές απολήξεις στο μισό όγκο και θα μεταφερθεί στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου για επακόλουθη βιοσύνθεση της ακετυλοχολίνης.
Ουσίες που δρουν στις χολινεργικές συνάψεις
Φαρμακολογικές και διάφορες χημικές ουσίες μπορούν να επηρεάσουν πολλές διαδικασίες που σχετίζονται με τη συναπτική μετάδοση:
- Η διαδικασία σύνθεσης της ακετυλοχολίνης.
- Η διαδικασία απελευθέρωσης μεσολαβητή. Για παράδειγμα, η καρβαχολίνη μπορεί να ενισχύσει την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης και η βοτουλινική τοξίνη μπορεί να επηρεάσει την απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή.
- Η διαδικασία αλληλεπίδρασης μεταξύ της ακετυλοχολίνης και του χολινεργικού υποδοχέα.
- Υδρόλυση ακετυλοχολίνης ενζυματικής φύσης.
- Η διαδικασία σύλληψης της χολίνης, που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της υδρόλυσης της ακετυλοχολίνης, από προσυναπτικές καταλήξεις. Για παράδειγμα, το ημιχολίνιο είναι σε θέση να αναστέλλει τη νευρωνική πρόσληψη και τη μεταφορά της χολίνης στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.
Ταξινόμηση
Μέσα που διεγείρουν τις χολινεργικές συνάψεις μπορούν να έχουν όχι μόνο αυτό το αποτέλεσμα, αλλά και αντιχολινεργικό (καταθλιπτικό) αποτέλεσμα. Ως βάση για την ταξινόμηση τέτοιων ουσιών, οι βιοχημικοί χρησιμοποιούν την κατεύθυνση δράσης αυτών των ουσιών σε διάφορους χολινεργικούς υποδοχείς. Αν ένανα τηρούν αυτήν την αρχή, τότε οι ουσίες που επηρεάζουν τους χολινεργικούς υποδοχείς μπορούν να ταξινομηθούν ως εξής:
- Ουσίες που επηρεάζουν τους Μ-χολινεργικούς υποδοχείς και τους Η-χολινεργικούς υποδοχείς: Τα χολινομιμητικά περιλαμβάνουν την ακετυλοχολίνη και την καρβαχόλη και τα αντιχολινεργικά - την κυκλοδόλη.
- Μέσα αντιχολινεστεράσης φύσης. Αυτά περιλαμβάνουν σαλικυλική φυσοστιγμίνη, προζερίνη, υδροβρωμική γαλανθαμίνη, αρμίνη.
- Ουσίες που επηρεάζουν τις χολινεργικές συνάψεις. Τα χολινομιμητικά περιλαμβάνουν υδροχλωρική πιλοκαρπίνη και ακεκλιδίνη, τα αντιχολινεργικά περιλαμβάνουν θειική ατροπίνη, ματατσίνη, υδροτρυγική πλατυφυλλίνη, βρωμιούχο ιπρατρόπιο, υδροβρωμική σκοπαλαμίνη.
- Ουσίες που επηρεάζουν τους Η-χολινεργικούς υποδοχείς. Τα χολινομιμητικά περιλαμβάνουν κυτταρίνη και υδροχλωρική λομπελίνη. Οι Ν-χολινεργικοί αποκλειστές μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες. Ο πρώτος είναι παράγοντες αποκλεισμού γαγγλίων. Αυτά περιλαμβάνουν βενζοεξόνιο, γιγκρόνιο, πενταμίνη, αρφονάδα, πυριλένιο. Η δεύτερη ομάδα περιλαμβάνει ουσίες που μοιάζουν με το curare. Αυτά περιλαμβάνουν περιφερικά μυοχαλαρωτικά όπως χλωριούχο τουβοκουράνιο, βρωμιούχο πανκουρόνιο, βρωμιούχο πιπεκουρόνιο.
Εξετάσαμε λεπτομερώς τα φάρμακα που επηρεάζουν τις χολινεργικές συνάψεις.
