Cholinergné synapsie sú miestom, kde prichádzajú do kontaktu dva neuróny alebo neurón a efektorová bunka, ktorá prijíma signál. Synaptická membrána pozostáva z dvoch membrán - presynaptickej a postsynaptickej, ako aj synaptickej štrbiny. Prenos nervového impulzu sa uskutočňuje prostredníctvom mediátora, to znamená prenášacej látky. K tomu dochádza v dôsledku interakcie receptora a mediátora na postsynaptickej membráne. Toto je hlavná funkcia cholinergnej synapsie.
Sprostredkovateľ a receptory
V parasympatikovej NS je mediátorom acetylcholín, receptormi sú cholinergné receptory dvoch typov: H (nikotín) a M (muskarín). M-cholinomimetiká, ktoré majú priamy typ účinku, môžu stimulovať receptory na membráne postsynaptického typu.
Syntéza acetylcholínu sa uskutočňuje v cytoplazme neurónových cholinergných zakončení. Tvorí sa z cholínu, ako aj z acetylkoenzýmu-A, ktorý má mitochondriálnypôvodu. K syntéze dochádza pôsobením cytoplazmatického enzýmu cholínacetylázy. Acetylcholín sa ukladá v synaptických vezikulách. Každá z týchto vezikúl môže obsahovať až niekoľko tisíc molekúl acetylcholínu. Nervový impulz vyvoláva uvoľnenie molekúl acetylcholínu do synaptickej štrbiny. Potom interaguje s cholinergnými receptormi. Štruktúra cholinergnej synapsie je jedinečná.
Building
Podľa údajov, ktoré majú biochemici, môže cholinergný receptor neuromuskulárnej synapsie obsahovať 5 proteínových podjednotiek, ktoré obklopujú iónový kanál a prechádzajú cez celú hrúbku membrány, ktorá pozostáva z lipidov. Pár molekúl acetylcholínu interaguje s párom a-podjednotiek. To spôsobí otvorenie iónového kanála a depolarizáciu postsynaptickej membrány.
Typy cholinergných synapsií
Cholinoreceptory sú rôzne lokalizované a tiež rôzne citlivé na účinky farmakologických látok. V súlade s tým rozlišujú:
- Maskarín-senzitívne cholinergné receptory - takzvané M-cholinergné receptory. Muskarín je alkaloid, ktorý sa nachádza v mnohých jedovatých hubách, ako je muchovník.
- Cholinergné receptory citlivé na nikotín – takzvané H-cholinergné receptory. Nikotín je alkaloid nachádzajúci sa v tabakových listoch.
Ich poloha
Prvé sa nachádzajú v postsynaptickej membráne buniek ako súčasť efektorových orgánov. Sú umiestnené na koncipostgangliové parasympatické vlákna. Okrem toho sa nachádzajú aj v neurónových bunkách autonómnych ganglií a v mozgovej kôre. Zistilo sa, že M-cholinergné receptory rôznej lokalizácie sú heterogénne, čo spôsobuje rôznu citlivosť cholinergných synapsií na látky farmakologickej povahy.
Zobrazenia v závislosti od polohy
Biochemici rozlišujú medzi niekoľkými typmi M-cholinergných receptorov:
- Nachádza sa v autonómnych gangliách a centrálnom nervovom systéme. Zvláštnosťou prvých je, že sú lokalizované mimo synapsií - M1-cholinergné receptory.
- Nachádza sa v srdci. Niektoré z nich pomáhajú znižovať uvoľňovanie acetylcholínu – M2-cholinergné receptory.
- Nachádza sa v hladkých svaloch a vo väčšine endokrinných žliaz - M3-cholinergné receptory.
- Nachádza sa v srdci, v stenách pľúcnych alveol, v centrálnom nervovom systéme - M4-cholinergné receptory.
- Nachádza sa v centrálnom nervovom systéme, v očnej dúhovke, v slinných žľazách, v mononukleárnych krvinkách - M5-cholinergné receptory.
Vplyv na cholinergné receptory
Väčšina účinkov známych farmakologických látok, ktoré ovplyvňujú M-cholinergné receptory, je spojená s interakciou týchto látok a postsynaptických M2- a M3-cholinergných receptorov.
Uvažujme o klasifikácii liekov, ktoré stimulujú cholinergné synapsie nižšie.
H-cholinergné receptory sa nachádzajú v postsynaptickej membráne gangliových neurónov na koncoch každého z pregangliových vlákien (v parasympatikových a sympatikovýchganglia), v zóne karotického sínusu, v dreni nadobličiek, v neurohypofýze, v Renshawových bunkách, v kostrových svaloch. Citlivosť rôznych H-cholinergných receptorov nie je rovnaká na látky. Napríklad H-cholinergné receptory v štruktúre autonómnych ganglií (receptory neutrálneho typu) sa výrazne líšia od H-cholinergných receptorov v kostrových svaloch (receptory svalového typu). Práve táto ich vlastnosť umožňuje selektívne blokovať gangliá špeciálnymi látkami. Látky curarepod môžu napríklad blokovať nervovosvalový prenos.
Presynaptické cholinergné receptory a adrenoreceptory sa podieľajú na regulácii uvoľňovania acetylcholínu v synapsiách neuroefektorového charakteru. Excitácia týchto receptorov bude inhibovať uvoľňovanie acetylcholínu.
Acetylcholín interaguje s H-cholinergnými receptormi a mení ich konformáciu, zvyšuje úroveň permeability postsynaptickej membrány. Acetylcholín má excitačný účinok na ióny sodíka, ktoré následne prenikajú do bunky, čo vedie k tomu, že postsynaptická membrána sa depolarizuje. Spočiatku vzniká lokálny synaptický potenciál, ktorý dosahuje určitú hodnotu a začína proces generovania akčného potenciálu. Potom sa lokálna excitácia, ktorá je obmedzená na synaptickú oblasť, začne šíriť po celej bunkovej membráne. Ak dôjde k stimulácii M-cholinergných receptorov, potom druhí poslovia a G-proteíny hrajú významnú úlohu pri prenose signálu.
Acetylcholín fungujevo veľmi krátkom čase. Je to spôsobené tým, že sa rýchlo hydrolyzuje pôsobením enzýmu acetylcholínesterázy. Cholín, ktorý vzniká pri hydrolýze acetylcholínu, bude zachytený presynaptickými zakončeniami v polovičnom objeme a transportovaný do cytoplazmy bunky na následnú biosyntézu acetylcholínu.
Látky, ktoré pôsobia na cholinergné synapsie
Farmakologické a rôzne chemikálie môžu ovplyvniť mnohé procesy, ktoré súvisia so synaptickým prenosom:
- Proces syntézy acetylcholínu.
- Proces uvoľnenia mediátora. Napríklad karbacholín môže zvýšiť uvoľňovanie acetylcholínu a botulotoxín môže interferovať s uvoľňovaním neurotransmiteru.
- Proces interakcie medzi acetylcholínom a cholinergným receptorom.
- Hydrolýza acetylcholínu enzymatickej povahy.
- Proces zachytávania cholínu, ktorý vzniká ako výsledok hydrolýzy acetylcholínu, presynaptickými zakončeniami. Napríklad hemicholínium je schopné inhibovať neuronálne vychytávanie a transport cholínu do bunkovej cytoplazmy.
Klasifikácia
Prostriedky, ktoré stimulujú cholinergné synapsie, môžu mať nielen tento, ale aj anticholinergný (depresívny) účinok. Ako základ pre klasifikáciu takýchto látok používajú biochemici smer pôsobenia týchto látok na rôzne cholinergné receptory. Akdodržiavať tento princíp, potom látky, ktoré ovplyvňujú cholinergné receptory, možno klasifikovať nasledovne:
- Látky, ktoré ovplyvňujú M-cholinergné receptory a H-cholinergné receptory: cholinomimetiká zahŕňajú acetylcholín a karbachol a anticholinergiká - cyklodol.
- Prostriedky anticholínesterázovej povahy. Patria sem fyzostigmín salicylát, prozerín, galantamín hydrobromid, armín.
- Látky, ktoré ovplyvňujú cholinergné synapsie. Cholinomimetiká zahŕňajú pilokarpín hydrochlorid a aceklidín, anticholinergiká zahŕňajú atropín sulfát, matatsín, platyfillin hydrotartrát, ipratropium bromid, skopalamín hydrobromid.
- Látky, ktoré ovplyvňujú H-cholinergné receptory. Cholinomimetiká zahŕňajú cytitón a lobelín hydrochlorid. N-cholinergné blokátory možno rozdeliť do dvoch skupín. Prvým sú činidlá blokujúce gangliá. Patria sem benzohexónium, gigronium, pentamín, arfonad, pyrilén. Do druhej skupiny patria látky podobné kurare. Patria sem periférne svalové relaxanciá, ako je tubokurarínchlorid, pankuróniumbromid, pipekuróniumbromid.
Podrobne sme sa pozreli na lieky, ktoré ovplyvňujú cholinergné synapsie.
