Acetylcholine Chức năng và cơ chế hoạt động

các acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh cụ thể trong các hệ thống của hệ thần kinh soma và trong các khớp thần kinh hạch của hệ thống thần kinh tự trị.

Nó là một hóa chất cho phép hoạt động của một số lượng lớn tế bào thần kinh, đồng thời, cho phép thực hiện các hoạt động khác nhau của não.

Đó là chất dẫn truyền thần kinh đầu tiên được phân lập, khái niệm hóa và đặc trưng, ​​theo những gì theo nhiều nhà khoa học là chất "cũ" nhất của não.

Acetylcholine được mô tả dược lý bởi Henry Hallet Delt vào năm 1914 và sau đó được Otto Loewi xác nhận là một chất dẫn truyền thần kinh.

Hoạt động chính của acetylcholine nằm trong hệ cholinergic, hệ thống chịu trách nhiệm sản xuất và tổng hợp acetylcholine.

Về tác dụng quan trọng nhất của nó, nó làm nổi bật sự co cơ, chuyển động, quá trình tiêu hóa và thần kinh, và kích hoạt các quá trình nhận thức như chú ý và kích thích.

Làm thế nào acetylcholine hoạt động?

Như chúng ta đã thấy, trong não của động vật có vú thông tin giữa các tế bào thần kinh được truyền qua một hóa chất gọi là chất dẫn truyền thần kinh.

Chất này được giải phóng ở khớp thần kinh để đáp ứng với một kích thích cụ thể và khi được giải phóng sẽ truyền một thông tin nhất định đến tế bào thần kinh tiếp theo.

Theo cách này, chất dẫn truyền thần kinh được tiết ra ở các vị trí thụ thể chuyên biệt và có tính chọn lọc cao, theo cách này, vì có nhiều loại chất dẫn truyền thần kinh khác nhau, mỗi loại hoạt động trong một số hệ thống nhất định.

Do đó, một tế bào thần kinh cholinergic có thể tạo ra acetylcholine (chứ không phải các loại chất dẫn truyền thần kinh khác), tương tự, một tế bào thần kinh cholinergic có thể tạo ra các thụ thể đặc hiệu cho acetylcholine nhưng không phải cho các loại chất dẫn truyền thần kinh khác.

Do đó, việc trao đổi thông tin được thực hiện bởi acetylcholine diễn ra trong các tế bào thần kinh và một số hệ thống nhất định và được gọi là cholinergic.

Để acetylcholine hoạt động cần có tế bào thần kinh truyền tạo ra chất này và tế bào thần kinh thụ thể tạo ra thụ thể cholinergic có khả năng vận chuyển acetylcholine khi nó được giải phóng từ tế bào thần kinh đầu tiên.

Tổng hợp acetylcholine như thế nào?

Acetylcholine được tổng hợp từ choline, một chất dinh dưỡng thiết yếu mà cơ thể tạo ra.

Choline tích lũy trong tế bào thần kinh cholinergic thông qua phản ứng với Actil CoA và dưới ảnh hưởng enzyme của choline acetyltransferase.

Ba yếu tố này được tìm thấy trong các vùng cụ thể của não nơi sản xuất acetylcholine, đó là lý do tại sao acetylcholine tạo ra một chất dẫn truyền thần kinh thuộc một hệ thống cụ thể, hệ cholinergic..

Khi trong một tế bào thần kinh, chúng ta tìm thấy ba chất mà chúng ta vừa nhận xét, chúng ta biết rằng nó bao gồm một tế bào thần kinh cholinergic và nó sẽ tạo ra acetylcholine thông qua sự tương tác của choline và các yếu tố enzyme thuộc về nó..

Quá trình tổng hợp acetylcholine được thực hiện bên trong tế bào thần kinh, đặc biệt là trong nhân của tế bào.

Sau khi được tổng hợp, acetylcholine rời khỏi nhân của tế bào thần kinh và đi qua sợi trục và sợi nhánh, nghĩa là các bộ phận của tế bào thần kinh chịu trách nhiệm liên lạc và liên kết với các tế bào thần kinh khác.

Phát hành acetylcholine

Cho đến nay chúng ta đã thấy nó là gì, nó hoạt động như thế nào và cách sản xuất acetylcholine trong não người.

Vì vậy, chúng ta đã biết rằng chức năng của chất này là liên kết và giao tiếp các tế bào thần kinh cụ thể (cholinergic) với các tế bào thần kinh cụ thể khác (cholinergic).

Để thực hiện quá trình này, acetylcholine bên trong tế bào thần kinh phải được giải phóng để di chuyển đến tế bào thần kinh nhận.

Để acetylcholine được giải phóng, sự có mặt của một kích thích thúc đẩy sự thoát ra khỏi tế bào thần kinh là cần thiết.

Theo cách này, nếu không có tiềm năng hành động nào được nhận ra bởi một tế bào thần kinh khác, acetylcholine sẽ không thể thoát ra.

Và là để acetylcholine được giải phóng, một tiềm năng hành động phải đạt đến đầu dây thần kinh trong đó đặt chất dẫn truyền thần kinh.

Khi điều này xảy ra, cùng một tiềm năng hành động tạo ra một tiềm năng màng, một thực tế thúc đẩy việc kích hoạt các kênh canxi.

Do độ dốc điện hóa, một dòng các ion canxi được tạo ra cho phép các rào cản màng mở ra và acetylcholine được giải phóng.

Như chúng ta thấy, sự giải phóng acetylcholine đáp ứng với các cơ chế hóa học của não trong đó nhiều chất và các hoạt động phân tử khác nhau tham gia.

Receptor của acetylcholine

Sau khi được giải phóng, acetylcholine ở lại trong vùng đất không có người, nghĩa là nó nằm ngoài tế bào thần kinh và nằm trong không gian giao thoa.

Do đó, để khớp thần kinh có thể được thực hiện và acetylcholine hoàn thành nhiệm vụ giao tiếp với tế bào thần kinh liên tiếp, cần phải có sự hiện diện của các chất gọi là thụ thể.

Các thụ thể là các chất hóa học có chức năng chính là tải nạp các tín hiệu phát ra từ chất dẫn truyền thần kinh.

Như chúng ta đã thấy trước đây, quá trình này được thực hiện có chọn lọc, vì vậy không phải tất cả người nhận đều phản ứng với acetylcholine.

Ví dụ, các thụ thể của một chất dẫn truyền thần kinh khác như serotonin, sẽ không thu được các tín hiệu của acetylcholine, do đó nó có thể hoạt động để được ghép với một loạt các thụ thể cụ thể.

Nói chung, các thụ thể đáp ứng với acetylcholine được gọi là thụ thể cholinergic..

Chúng ta có thể tìm thấy 4 loại thụ thể cholinergic chính: thụ thể chủ vận muscarinic, thụ thể chủ vận nicotinic, thụ thể đối kháng muscarinic và đối kháng thụ thể nicotinic..

Chức năng của acetylcholine

Acetylcholine có nhiều chức năng cả về thể chất và tâm lý hoặc não.

Theo cách này, chất dẫn truyền thần kinh này chịu trách nhiệm cho các hoạt động cơ bản như vận động hoặc tiêu hóa, đồng thời, tham gia vào các quá trình não phức tạp hơn như nhận thức hoặc trí nhớ.

Dưới đây chúng tôi xem xét các chức năng chính của chất dẫn truyền thần kinh quan trọng này.

1- Chức năng động cơ

Nó có lẽ là hoạt động quan trọng nhất của acetylcholine.

Chất dẫn truyền thần kinh này chịu trách nhiệm tạo ra sự co cơ, kiểm soát tiềm năng nghỉ ngơi của cơ ruột, tăng sản xuất tăng đột biến và điều chỉnh huyết áp.

Hoạt động nhẹ như thuốc giãn mạch trong mạch máu và chứa một yếu tố thư giãn nhất định.

2- Chức năng thần kinh

Một chức năng cơ bản khác của acetylcholine là làm tăng bài tiết vasopressin bằng cách kích thích thùy sau của tuyến yên..

Vasopressin là một hormone peptide kiểm soát sự tái hấp thu của các phân tử nước, do đó việc sản xuất nó rất quan trọng đối với sự phát triển và hoạt động của hệ thần kinh.

Tương tự như vậy, acetylcholine làm giảm bài tiết prolactin ở tuyến yên sau.

3- Chức năng giao cảm

Acetylcholine có vai trò liên quan đến việc ăn thức ăn và hoạt động của hệ tiêu hóa.

Chất dẫn truyền thần kinh này chịu trách nhiệm làm tăng lưu lượng máu của đường tiêu hóa, tăng trương lực cơ bắp đường tiêu hóa, tăng bài tiết nội tiết đường tiêu hóa và giảm nhịp tim.

4- Chức năng cảm giác

Các tế bào thần kinh cholinergic là một phần của hệ thống tăng dần lớn, vì vậy chúng cũng tham gia vào các quá trình cảm giác.

Hệ thống này bắt đầu trong thân não và bẩm sinh các khu vực lớn của vỏ não nơi tìm thấy acetylcholine.

Các chức năng cảm giác chính có liên quan đến chất dẫn truyền thần kinh này nằm ở việc duy trì ý thức, truyền thông tin thị giác và nhận thức về cơn đau.

5- Chức năng nhận thức

Nó đã được chứng minh làm thế nào acetylcholine đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành ký ức, khả năng tập trung và sự phát triển của sự chú ý và lý luận hợp lý.

Chất dẫn truyền thần kinh này cung cấp các lợi ích bảo vệ và có thể hạn chế sự xuất hiện của suy giảm nhận thức.

Trên thực tế, acetylcholine đã được chứng minh là chất chính bị ảnh hưởng trong bệnh Alzheimer..

Bệnh liên quan

Như chúng ta đã thấy, acetylcholine tham gia vào các chức năng não khác nhau, do đó sự thiếu hụt các chất này có thể được phản ánh trong sự suy giảm của một số hoạt động được thảo luận ở trên.

Trên lâm sàng, acetylcholine có liên quan đến hai bệnh chính là bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson.

Bệnh Alzheimer

Liên quan đến bệnh Alzheimer, năm 1976, người ta thấy rằng ở các vùng khác nhau trong não của bệnh nhân mắc bệnh này, nồng độ enzyme choline acetyltransferase thấp hơn tới 90% so với bình thường.

Như chúng ta đã thấy, enzyme này rất quan trọng cho việc sản xuất acetylcholine, do đó người ta cho rằng bệnh Alzheimer có thể là do sự thiếu hụt chất não này.

Hiện tại, yếu tố này là đầu mối chính chỉ ra nguyên nhân gây ra bệnh Alzheimer và bao gồm nhiều sự chú ý và nghiên cứu khoa học được thực hiện cả về bệnh và chuẩn bị các phương pháp điều trị có thể.

Parkinson

Liên quan đến bệnh Parkinson, mối liên quan giữa nguyên nhân gây bệnh và acetylcholine được trình bày theo cách ít rõ ràng hơn.

Parkinson là một bệnh chủ yếu ảnh hưởng đến vận động, đó là lý do tại sao acetylcholine có thể đóng một vai trò quan trọng trong genesis của nó.

Tuy nhiên, nguyên nhân gây bệnh ngày nay vẫn chưa được biết và ngoài ra, một chất dẫn truyền thần kinh khác như dopamine dường như đóng vai trò quan trọng hơn và hầu hết các loại thuốc cho tình trạng này tập trung vào chức năng của chất dẫn truyền thần kinh này..

Tuy nhiên, mối quan hệ chặt chẽ giữa dopamine và acetylcholine cho thấy rằng sau này cũng là một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng trong bệnh.

Chất dẫn truyền thần kinh là gì?

Chất dẫn truyền thần kinh là các phân tử sinh học truyền thông tin từ một tế bào thần kinh này đến một tế bào thần kinh liên tiếp khác.

Bộ não chứa đầy các tế bào thần kinh cho phép hoạt động của não, tuy nhiên, chúng phải có khả năng giao tiếp với nhau để thực hiện các chức năng của mình.

Theo cách này, chất dẫn truyền thần kinh là chất chính của não cho phép hoạt động và chức năng của chúng.

Việc truyền thông tin giữa một tế bào thần kinh và một tế bào khác được thực hiện thông qua khớp thần kinh, nghĩa là thông qua việc vận chuyển thông tin giữa một tế bào thần kinh truyền và một tế bào thần kinh nhận (hoặc tế bào).

Do đó, khớp thần kinh được tạo ra bởi các chất dẫn truyền thần kinh, vì nó là những chất cho phép trao đổi thông tin.

Làm thế nào một chất dẫn truyền thần kinh hoạt động?

Khi khớp thần kinh xảy ra, một chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng bởi các túi ở cực của tế bào thần kinh tiền synap (một chất phát ra thông tin).

Theo cách này, các chất dẫn truyền thần kinh ở bên trong tế bào thần kinh và khi chúng muốn giao tiếp với người khác, chúng được giải phóng.

Sau khi được giải phóng, chất dẫn truyền thần kinh đi qua không gian synap và hoạt động bằng cách thay đổi tiềm năng hành động trong tế bào thần kinh tiếp theo, nghĩa là nó điều chỉnh sóng xung kích của tế bào thần kinh mà nó muốn giao tiếp.

Do đó, bằng phương tiện của sóng giải phóng chất dẫn truyền thần kinh khi nó ở ngoài tế bào thần kinh, có thể kích thích hoặc ức chế (tùy thuộc vào loại chất dẫn truyền thần kinh) tế bào thần kinh sau.

Tài liệu tham khảo

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholine trong tâm trí: một chất dẫn truyền thần kinh có tương quan với ý thức? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Cấu trúc và quy định của agrin. Trong: Koelle GB. Hội thảo chuyên đề về khớp thần kinh cholinergic. Khoa học đời sống, Tập 50. New York: Pergamon Press; 1992, tr. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Các thụ thể acetylcholine: một protein "allosteric" tham gia vào giao tiếp nội bào. Khoa học 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Biểu hiện gen thụ thể Acetylcholine tại ngã ba thần kinh cơ đang phát triển. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Vai trò của acetylcholine và dopamine trong chứng mất trí và rối loạn tâm thần trong bệnh Parkinson. J Thần kinh Transm 2003; 65 (Bổ sung): 185-95.

6. Montgomery, S.A. và Bắp, T.H. (Eds) Tâm sinh lý trầm cảm Nhà xuất bản Đại học Oxford, Hiệp hội Tâm lý học Anh, Chuyên khảo số 13, 1994.