Acetylcholine-functie en werkingsmechanisme

de acetylcholine is de specifieke neurotransmitter in de systemen van het somatisch zenuwstelsel en in de ganglionische synapsen van het autonome zenuwstelsel.

Het is een chemische stof die de werking van een groot aantal neuronen mogelijk maakt en tegelijkertijd de uitvoering van verschillende hersenactiviteiten mogelijk maakt.

Het was de eerste neurotransmitter die werd geïsoleerd, geconceptualiseerd en gekarakteriseerd, want volgens velen is de meest "oude" substantie van de hersenen.

Acetylcholine werd farmacologisch beschreven door Henry Hallet Delt in 1914 en vervolgens bevestigd door Otto Loewi als neurotransmitter.

De belangrijkste activiteit van acetylcholine ligt in het cholinerge systeem, dat systeem dat verantwoordelijk is voor de productie en synthese van acetylcholine.

Wat de belangrijkste effecten betreft, wordt de nadruk gelegd op de spiercontractie, beweging, spijsvertering en neuroendocriene processen en de activering van cognitieve processen zoals aandacht en opwinding.

Hoe acetylcholine werkt?

Zoals we hebben gezien, wordt in de hersenen van zoogdieren informatie tussen neuronen overgedragen via een chemische stof die neurotransmitter wordt genoemd.

Deze stof wordt vrijgegeven in de synaps als reactie op een specifieke stimulus en zendt bij vrijgave een zekere informatie naar het volgende neuron.

De neurotransmitter wordt afgescheiden en handelt gespecialiseerd zeer selectieve receptoren, waardoor verschillende soorten neurotransmitters aanwezig, elk in bepaalde systemen.

Zo kan een cholinerge neuron acetylcholine produceren (maar geen andere soorten neurotransmitters), evenzo kan een cholinerge neuron specifieke receptoren produceren voor acetylcholine, maar niet voor andere soorten neurotransmitters..

Aldus vindt de uitwisseling van informatie uitgevoerd door acetylcholine plaats in neuronen en bepaalde systemen en wordt cholinerge genoemd.

Om acetylcholine te laten werken, is een transmissieneuron nodig dat deze stof produceert en een receptorneuron dat een cholinerge receptor produceert die acetylcholine kan transporteren wanneer het wordt vrijgegeven uit het eerste neuron..

Hoe acetylcholine wordt gesynthetiseerd?

Acetylcholine wordt gesynthetiseerd uit choline, een essentiële voedingsstof die het lichaam genereert.

Choline hoopt zich op in cholinerge neuronen door een reactie met Actil CoA en onder de enzymatische invloed van choline-acetyltransferase.

Deze drie elementen worden aangetroffen in specifieke gebieden van de hersenen waar acetylcholine zal worden aangemaakt, waardoor acetylcholine een neurotransmitter maakt die tot een specifiek systeem behoort, het cholinerge systeem..

Wanneer we in een neuron deze drie stoffen vinden die we zojuist hebben opgemerkt, weten we dat het uit een cholinerge neuron bestaat en dat het acetylcholine zal produceren door de interactie van choline en de bijbehorende enzymatische elementen..

De synthese van acetylcholine vindt plaats in het neuron, met name in de kern van de cel.

Eenmaal gesynthetiseerd verlaat acetylcholine de kern van het neuron en reist het door het axon en de dendrieten, dat wil zeggen de delen van het neuron die verantwoordelijk zijn voor communicatie en associatie met andere neuronen.

Afgifte van acetylcholine

Tot nu toe hebben we gezien wat het is, hoe het werkt en hoe acetylcholine in het menselijk brein wordt geproduceerd.

We weten dus al dat de functie van deze stof is om specifieke neuronen (cholinerge) te associëren en communiceren met andere specifieke neuronen (cholinerge).

Om dit proces uit te voeren, moet de acetylcholine die zich in het neuron bevindt worden vrijgegeven om naar het ontvangende neuron te reizen.

Om acetylcholine vrij te maken, is de aanwezigheid van een stimulus nodig die de uitgang van het neuron motiveert.

Op deze manier kan acetylcholine, als er geen actiepotentiaal is dat door een ander neuron wordt gerealiseerd, niet kunnen stoppen.

En is dat voor het vrijmaken van acetylcholine, moet een actiepotentiaal het zenuwuiteinde bereiken waarin de neurotransmitter zich bevindt.

Wanneer dit gebeurt, genereert hetzelfde actiepotentiaal een membraanpotentiaal, een feit dat de activering van calciumkanalen motiveert.

Door de elektrochemische gradiënt wordt een instroom van calciumionen gegenereerd die het openen van membranen en acetylcholine mogelijk maken.

Zoals we zien, reageert de afgifte van acetylcholine op chemische mechanismen van de hersenen waarin veel stoffen en verschillende moleculaire acties deelnemen.

Receptoren van acetylcholine

Eenmaal vrijgekomen, blijft acetylcholine in niemandsland, dat wil zeggen, het bevindt zich buiten de neuronen en bevindt zich in de intersynaptische ruimte.

Dus om de synaps te kunnen uitvoeren en acetylcholine om zijn missie van communicatie met het opeenvolgende neuron te vervullen, is de aanwezigheid van stoffen bekend als receptoren vereist.

De receptoren zijn chemische stoffen waarvan de hoofdfunctie bestaat uit het transduceren van de signalen die door de neurotransmitter worden uitgezonden.

Zoals we eerder hebben gezien, wordt dit proces selectief uitgevoerd, dus niet alle ontvangers reageren op acetylcholine.

Bijvoorbeeld, een neurotransmitter receptoren, zoals serotonine, zal niet de signalen van acetylcholine te vangen, zodat deze functie kan worden gekoppeld aan een aantal specifieke receptoren.

In het algemeen worden de receptoren die reageren op acetylcholine cholinergische receptoren genoemd..

We kunnen 4 hoofdtypen van cholinerge receptoren vinden: muscarinische agonistreceptoren, nicotinische agonistreceptoren, muscarinische antagonistreceptoren en nicotinereceptorantagonisten..

Functies van acetylcholine

Acetylcholine heeft vele functies, zowel fysiek als psychologisch of cerebraal.

Op deze manier is deze neurotransmitter verantwoordelijk voor basisactiviteiten zoals beweging of spijsvertering en neemt hij tegelijkertijd deel aan complexere hersenprocessen zoals cognitie of geheugen.

Hieronder bespreken we de belangrijkste functies van deze belangrijke neurotransmitter.

1- Motorfuncties

Het is waarschijnlijk de belangrijkste activiteit van acetylcholine.

Deze neurotransmitter is verantwoordelijk voor het produceren van spiercontractie, het regelen van het rustpotentieel van de darmspier, het verhogen van de piekproductie en het moduleren van de bloeddruk.

Werkt mild als een vasodilator in de bloedvaten en bevat een bepaalde ontspannende factor.

2- Neuro-endocriene functies

Een andere fundamentele functie van acetylcholine is het verhogen van de afscheiding van vasopressine door de achterste kwab van de hypofyse te stimuleren..

Vasopressine is een peptidehormoon dat de reabsorptie van watermoleculen controleert, dus de productie ervan is van vitaal belang voor neuroendocriene werking en ontwikkeling.

Evenzo vermindert acetylcholine de secretie van prolactine in de achterste hypofyse.

3- Parasympathische functies

Acetylcholine speelt een relevante rol bij de inname van voedsel en bij de werking van het spijsverteringsstelsel.

Deze neurotransmitter is verantwoordelijk voor het verhogen van de bloedtoevoer naar het maagdarmkanaal, verhoogt de gastro-intestinale spierspanning, verhoogt gastro-intestinale endocriene secreties en verlaagt de hartfrequentie.

4- Zintuiglijke functies

Cholinergische neuronen maken deel uit van het grote oplopende systeem, dus ze nemen ook deel aan sensorische processen.

Dit systeem begint in de hersenstam en innert grote delen van de hersenschors waar acetylcholine wordt gevonden.

De belangrijkste sensorische functies die met deze neurotransmitter zijn geassocieerd, liggen in het onderhoud van het bewustzijn, de overdracht van visuele informatie en de perceptie van pijn.

5- Cognitieve functies

Er is aangetoond hoe acetylcholine een cruciale rol speelt bij de vorming van herinneringen, het concentratievermogen en de ontwikkeling van aandacht en logisch redeneren.

Deze neurotransmitter biedt beschermingseffecten en kan het uiterlijk van cognitieve stoornissen beperken.

In feite is aangetoond dat acetylcholine de belangrijkste stof is die wordt aangetast door de ziekte van Alzheimer..

Gerelateerde ziekten

Zoals we hebben gezien, neemt acetylcholine deel aan verschillende hersenfuncties, dus het tekort van deze stoffen kan worden weerspiegeld in de verslechtering van sommige van de hierboven besproken activiteiten.

Klinisch gezien is acetylcholine in verband gebracht met twee belangrijke ziekten, de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson.

Alzheimer

Met betrekking tot de ziekte van Alzheimer in 1976 werd gevonden en in verschillende gebieden van de hersenen van patiënten met deze ziekte, het niveau van het enzym choline acetyltransferase lager tot 90% van de normale werden gepresenteerd.

Zoals we hebben gezien, is dit enzym essentieel voor de productie van acetylcholine, dus er werd verondersteld dat de ziekte van Alzheimer veroorzaakt zou kunnen worden door de tekortkoming van deze hersubstantie.

Op dit moment is deze factor is de belangrijkste aanwijzing die wijst naar de oorzaak van de ziekte van Alzheimer en beslaat een groot deel van de aandacht en het wetenschappelijk onderzoek verricht, zowel over de ziekte en over de voorbereiding van de mogelijke behandelingen.

Parkinson

Wat Parkinson betreft, wordt het verband tussen de oorzaak van de ziekte en acetylcholine op een minder duidelijke manier gepresenteerd.

Parkinson is een ziekte die vooral beweging beïnvloedt, daarom kan acetylcholine een belangrijke rol spelen bij het ontstaan ​​ervan.

De oorzaak van de ziekte is echter nog niet bekend en bovendien lijkt een andere neurotransmitter zoals dopamine een belangrijkere rol te spelen en de meeste geneesmiddelen voor deze aandoening richten zich op de functie van deze neurotransmitter..

De nauwe relatie tussen dopamine en acetylcholine suggereert echter dat de laatste ook een belangrijke neurotransmitter is in de ziekte.

Wat is een neurotransmitter?

Neurotransmitters zijn biomoleculen die informatie van het ene neuron naar het andere opeenvolgende neuron doorgeven.

De hersenen zitten vol met neuronen die hersenactiviteit mogelijk maken, maar ze moeten wel met elkaar kunnen communiceren om hun functies uit te voeren.

Op deze manier zijn neurotransmitters de belangrijkste stoffen in de hersenen die hun activiteit en functionaliteit mogelijk maken.

De overdracht van informatie tussen het ene neuron en het andere gebeurt via de synaps, dat wil zeggen door het transport van informatie tussen een zendend neuron en een ontvangend neuron (of cel).

Daarom wordt de synaps gemaakt door de neurotransmitters, omdat het deze stoffen zijn die de uitwisseling van informatie mogelijk maken.

Hoe een neurotransmitter werkt?

Wanneer de synaps optreedt, wordt een neurotransmitter afgegeven door de vesicles aan het uiteinde van het presynaptische neuron (degene die de informatie uitzendt).

Op deze manier bevinden de neurotransmitters zich in het neuron en wanneer ze met een ander willen communiceren, worden ze vrijgegeven.

Eenmaal vrijgemaakt, doorkruist de neurotransmitter de synaptische ruimte en werkt door het actiepotentiaal in het volgende neuron te veranderen, dat wil zeggen het modificeert de elektrische schokgolven van het neuron waarmee het wil communiceren.

Daarom is het mogelijk om, door middel van de golf die de neurotransmitter vrijgeeft wanneer deze zich buiten het neuron bevindt, het volgende neuron te exciteren of te remmen (afhankelijk van het type neurotransmitter)..

referenties

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholine in gedachten: een neurotransmitter correleert met bewustzijn? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. De structuur en regulatie van agrin. In: Koelle GB. Symposium over de cholinerge synaps. Life Science, band 50. New York: Pergamon Press; 1992, p. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. De acetylcholinereceptor: een "allosterisch" eiwit dat betrokken is bij intracellulaire communicatie. Wetenschap 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Acetylcholine receptor genexpressie op de zich ontwikkelende neuromusculaire junctie. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters, ECh. De rol van acetylcholine en dopamine bij dementie en psychose bij de ziekte van Parkinson. J Neural Transm 2003; 65 (suppl): 185-95.

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