أستيل كولين

ما هذا؟ / تعريف

الأسيتيل كولين هو أحد أهم الناقلات العصبية في البشر بالإضافة إلى العديد من الكائنات الحية الأخرى. في الواقع ، يوجد الأسيتيل كولين بالفعل في البروتوزوا ويعتبر مادة قديمة جدًا من حيث التاريخ التطوري. في الوقت نفسه ، هو أطول ناقل عصبي معروف (تم عرضه تجريبيًا لأول مرة في عام 1921) ، وهو أحد أسباب دراسته بشكل مكثف للغاية حتى يومنا هذا.

أستيل كولين (مختصر يا) ينتمي كيميائيا إلى مجموعة الأمينات حيوية المنشأ ويلعب في كلاهما وسط وكذلك في هامشي فضلا عن الجهاز العصبي اللاإرادي دور مهم للغاية. ومع ذلك ، فهي تشتهر بوظيفتها كجهاز إرسال على محرك نهاية اللوحة (اللوح النهائي العصبي العضلي) ، حيث يتوسط الانقباض الطوعي للعضلات الهيكلية.

دورها في عملية التعلم و ال تدريب الذاكرة. بصرف النظر عن ذلك ، فمن المؤكد أنه شارك في ظهور الإحساس بالألم و الحفاظ على إيقاعنا ليل نهار ، وكذلك في التحكم في الوظائف الحركية في الدماغ متورط. بالإضافة إلى ذلك ، لا يعمل أستيل كولين فقط كمادة رسول في الجهاز العصبي، ولكن أيضًا هرمون في مجرى الدم وهو هنا في تنظيم ضربات القلب وضغط الدم متورط.

آثار أستيل كولين

نظرًا لأن الأسيتيل كولين أحد أكثر المواد المرسلة انتشارًا في جسم الإنسان ، فإن تأثيره على الكائن الحي واسع جدًا. خاصة في وظيفتها كـ ناقل عصبي مهم من بين جميع الأجهزة العصبية الرئيسية ، لدى ACh مجموعة متنوعة من المهام. في الصفيحة النهائية العصبية العضلية ، تعمل ، من بين أمور أخرى ، على نقل الإثارة من الأعصاب إلى العضلات عن طريق الارتباط بمستقبلات الأسيتيل كولين النيكوتين ، مما يؤدي إلى تقلص العضلة يأتي.

إنه أيضًا جزء أساسي من توصيل الإثارة في الجهاز العصبي اللاإرادي. ينقل الأسيتيل كولين النبضات من العصبون الأول إلى الثاني في كل من الجهاز العصبي نظير الودي (الجهاز العصبي السمبتاوي) ، وكذلك ودي النظام (ودي). من ناحية أخرى ، في حالة الجهاز العصبي السمبتاوي ، فهو مسؤول أيضًا عن توصيل العصبون الثاني بالعضو المستهدف المعني. الجهاز العصبي الخضري أو اللاإرادي مسؤول عن جميع الوظائف اللاإرادية للأعضاء الداخلية. يعتني بك الجهاز العصبي السمبتاوي على وجه الخصوص استراحة التمثيل الغذائي. فيما يتعلق بتأثير الأسيتيل كولين ، فإن هذا يعني في النهاية إبطاء معدل ضربات القلب وخفض ضغط الدم ، وتضييق الشعب الهوائية ، وتحفيز الهضم وأيضًا وظائف مثل زيادة إفراز اللعاب وانقباض التلاميذ.

من ناحية أخرى ، يوجد الكثير في الجهاز العصبي المركزي الوظائف المعرفية في اتصال. من بين أمور أخرى ، تشارك في عمليات التعلم ، وتشكيل الذاكرة وربما أيضًا في تطوير الدافع. هذا يرجع إلى عواقب مرض الزهايمر يمكن رؤيته حيث كان غرقًا بشكل أساسي الخلايا العصبية التي تنتج الأسيتيل كولين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ACh ، باعتباره هرمونًا في مجرى الدم ، له تأثير على نظام الدورة الدموية لدينا. هنا له تأثير خفض على ضغط الدم ، وذلك بشكل رئيسي من خلال توسيع الأوعية الدموية البعيدة عن الجسم.

أستيل كولين على القلب

في وقت مبكر من عام 1921 ، ثبت أن مادة كيميائية يجب أن تكون موجودة والتي من شأنها أن تسمح تزعج ينقل النبضات الكهربائية إلى القلب. كانت تسمى هذه المادة في البداية مادة مبهمة بعد العصب الذي يتوسط دافعها. تم تغيير اسمها لاحقًا إلى أستيل كولين ، وهو صحيح كيميائيًا. من العصب المبهم، بمادة مرسالها أستيل كولين ، هو امتداد مهم للجهاز العصبي السمبتاوي ، والذي ينتمي ، بالإضافة إلى الجهاز العصبي الودي ، إلى الجهاز العصبي أو الخضري. هذا هو المسؤول عن التحكم في وظائف الجسم اللاإرادية ، مثل الهضم. تضمن الأعصاب الباراسمبثاوية على وجه الخصوص الاستراحة أو التمثيل الغذائي الترفيهي ، وبالتالي تعزيز الهضم ، من بين أمور أخرى. المتعاطف يشكل الخصم.

للأستيل كولين أيضًا تأثير مريح على القلب. والنتيجة هي بطء معدل ضربات القلب وانخفاض ضغط الدم. نقطة الإرساء المسؤولة عن ACh هي مستقبل M2، ما يسمى ب مستقبلات المسكارينية. يتم استخدام هذه المعرفة من خلال المشاركة أتروبين تم تطوير دواء يمنع هذا المستقبل وبالتالي يبطل تأثير الجهاز العصبي السمبتاوي. يسمى هذا التأثير حال للبارود. يستخدم الأتروبين ، على سبيل المثال ، في طب الطوارئ. هناك تأثير آخر للأستيل كولين على الدورة الدموية ، والذي يتماشى مرة أخرى مع وظيفة الجهاز العصبي السمبتاوي ، وهو: استرخاء عضلات الأوعية الدموية يعتني. يؤدي هذا أيضًا إلى انخفاض ضغط الدم.

تشابك عصبى

المشبك هو نقطة اتصال عصبية بين خلية عصبية وخلية أخرى (عادةً خلية عصبية أخرى ، ولكن غالبًا أيضًا خلية عضلية أو حسية أو غدية). إنهم يخدمون انتقال ، وجزئيا ، تغيير الإثارة، وكذلك تخزين المعلومات من خلال تكييف بنية المشبك. لدى البشر حوالي 100 تريليون من نقاط الاشتباك العصبي. يمكن أن تحتوي الخلية العصبية الواحدة على ما يصل إلى 200000 نقطة تشابك عصبية.

عادة ما يتم نقل الإشارة الكهربائية من المشبك إلى الثانية بطريقة كيميائية الناقلات العصبية، وكذلك أستيل كولين ، والذي يجب أن يكون بمثابة مثال هنا. إذا وصلت إشارة كهربائية إلى مشابك العصبون A ، فإن هذا يؤدي إلى إطلاق أستيل كولين من مواقع تخزينه داخل المشبك ، الحويصلات ، في شق متشابك. هذا الحجم مجهري ، فقط حوالي 20 إلى 30 نانومتر. ثم ينتشر الأسيتيل كولين إلى مشابك الخلايا العصبية B ويربط هنا بمستقبلات خاصة. وهذا بدوره يؤدي إلى تكوين نبضة كهربائية في العصبون B ، والتي يتم تمريرها بعد ذلك. بعد وقت قصير ، يتم تكسير ACh بواسطة إنزيم acetylcholinesterase ويصبح غير فعال. ثم يتم تناول مكوناته الكولين وحمض الخليك مرة أخرى في مشابك الخلايا العصبية أ ، بحيث يمكن تكوين الأسيتيل كولين مرة أخرى.

إلى جانب هذه المشابك الكيميائية توجد أيضًا المشابك الكهربائيةالتي مع القنوات الأيونية يمكن للأيونات والجزيئات الصغيرة أن تنتقل من خلية إلى أخرى. وبالتالي يمكن أن ينتقل الدافع الكهربائي مباشرة بين خليتين أو أكثر.

مستقبلات الأسيتيل كولين

يكشف الناقل العصبي أستيل كولين عن تأثيره عبر مستقبلات مختلفة مدمجة في غشاء الخلايا المقابلة. لأن البعض منهم أيضا من قبل النيكوتين عند تحفيزها ، تُعرف باسم مستقبلات أستيل كولين النيكوتين. فئة أخرى من مستقبلات أستيل كولين يمثلها السم تودستول (المسكارين) يحفز مصطلح المسكارينيك مشتق من هذا.

مستقبلات الأسيتيل كولين المسكارينية

تنتمي مستقبلات الأسيتيل كولين المسكارينية (mAChR) إلى مجموعة بروتين جي مستقبلات مقترنة ويمكن تقسيمها إلى أنواع فرعية مختلفة (الأشكال الإسوية) ، والتي يتم ترقيمها من M1 إلى M5. ال م 1 تم العثور على Isoform في الدماغ ، على سبيل المثال في الجسم المخطط. يُعرف باسم النوع العصبي. ال م 2 تم العثور على Isoform على القلب. من م 3 يقع mAChR على العضلات الملساء للأوعية الدموية والغدد ، مثل الغدد اللعابية والبنكرياس. كما أنها مسؤولة عن إنتاج حمض الخلايا الجدارية في المعدة. إما م 4، طالما م 5 لم يتم استكشافهما بالكامل بعد ، ولكن كلاهما يحدث في الدماغ.

مستقبلات أسيتيل كولين النيكوتين

تم العثور على مستقبلات أستيل كولين النيكوتين (nAChR) بشكل رئيسي في محرك نهاية اللوحة. هنا يتم استخدامها لنقل النبضات العصبية إلى العضلات. NAChR معروفة قبل كل شيء فيما يتعلق بالمرض الوهن العضلي الوبيل، حيث يتم تدمير مستقبلات النيكوتين بواسطة الأجسام المضادة ، مما يؤدي في النهاية إلى اضطراب إثارة العضلات.

مرض الزهايمر

مرض الزهايمر، المعروف بعد Alois Alzheimer ، الذي وصفه لأول مرة ، هو ما يسمى مرض التنكس العصبي. يحدث بشكل خاص عند الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 65 عامًا ويتزايد تدريجياً مرض عقلي نتيجة. يعتمد مرض الزهايمر على تدمير الخلايا العصبية بسبب تراكم البلاك من ببتيدات بيتا اميلويد داخل الخلايا. يُعرف موت الخلية هذا باسم ضمور الدماغ. تتأثر الخلايا العصبية المنتجة للأستيل كولين بشكل خاص ، مما يؤدي إلى نقص ACh في الدماغ.

نظرًا لأن العديد من القدرات والعمليات المعرفية مرتبطة بهذه المادة الرسولية ، فإن المشكلات السلوكية وعدم القدرة على المشاركة في أنشطة الحياة اليومية تحدث بشكل متزايد في المريض أثناء المرض.

نظرًا لعدم توفر العلاج السببي حتى الآن ، يصبح المرض أفضل ما يمكن مصحوب بأعراض يعالج. يتم ذلك بشكل رئيسي من خلال إدارة الدواء مثبطات أستيل كولينستراز مثل جالانتامين أو ريفاستيجمين ، اللذين يثبطان إنزيم الأسيتيل كولين المهين. ينتج عن هذا تركيز أعلى للناقل العصبي في الدماغ. يمكن أيضًا تحقيق نفس التأثير من خلال إدارة بروتينات السلائف من ACh وصلت.

تسمى سلائف البروتين غير النشطة ، والتي يتم تحويلها إلى شكلها النشط عن طريق الانقسام الأنزيمي ، بالبروتينات الأولية. تشمل البروتينات الأولية للأستيل كولين دينول وميكلوفينوكسات.

مرض الشلل الرعاش

من مرض الشلل الرعاش (أيضًا متلازمة باركنسون مجهول السبب ، IPS باختصار) هي أحد أمراض التنكس العصبي. السمة الرئيسية للمرض هي أعراضه الرئيسية التي تصلب العضلات (دقة), نمط حياة مستقر (بطء الحركة) رعاش العضلات (رعشه) و عدم الاستقرار الوضعي (عدم الاستقرار الوضعي) يشمل (انظر: أعراض مرض باركنسون). السبب الرئيسي لهذا المرض الخطير هو الموت التدريجي للخلايا العصبية لما يسمى المادة السوداء ، والتي تقع في الدماغ المتوسط. لأن هذه الخلايا العصبية هي المسؤولة بشكل رئيسي عن إنتاج الدوبامين مسؤولة ، أثناء المرض ، هناك نقص متزايد في الدوبامين في بنية الدماغ وهو أمر ضروري للحركة النوى القاعدية. عند النظر إليها بشكل مختلف ، يمكن للمرء أيضًا التحدث عن وجود فائض في النواقل العصبية الأخرى. هذه هي بشكل رئيسي نورادرينالين وأستيل كولين. على وجه الخصوص ، يعتبر الوزن الزائد للأستيل كولين هو سبب الأعراض الرئيسية لمرض باركنسون.

ال علاج مرض باركنسون تشمل الهدية بشكل أساسي أدوية الدوبامين، دواء يزيد من كمية الدوبامين في الدماغ. نهج علاجي آخر ، والذي نادرًا ما يتم اتباعه الآن بسبب الآثار الجانبية الشديدة ، يسمى بالإدارة مضادات مفعول الكولين، وتسمى أيضا بارايمبثوليتيك. هذه هي المواد التي ، عن طريق تثبيط مستقبلات الأسيتيل كولين المسكارينية ، قمع تأثير ACh. هذا يمكن أن يعوض عن عدم التوازن في النواقل العصبية. تحدث الآثار الجانبية المتكررة لمضادات الكولين بشكل رئيسي القيود في الأداء المعرفي من المرضى أيضًا حالات الارتباك, الهلوسة, اضطرابات النوم، فضلا عن الآثار الجانبية الطفيفة مثل فم جاف.