A kolinerg szinapszisok az a hely, ahol két idegsejt, vagy egy neuron és egy jelet fogadó effektor sejt érintkezik. A szinapszis két membránból áll - a preszinaptikus és posztszinaptikus, valamint a szinaptikus hasadékból. Az idegimpulzus átvitele egy közvetítőn, azaz egy transzmitter anyagon keresztül történik. Ez a receptor és a posztszinaptikus membránon lévő mediátor kölcsönhatásának eredményeként következik be. Ez a kolinerg szinapszis fő funkciója.
Mediátor és receptorok
A paraszimpatikus NS-ben a mediátor az acetilkolin, a receptorok két típusú kolinerg receptorok: H (nikotin) és M (muscarin). Az M-kolinomimetikumok, amelyek közvetlen hatásúak, stimulálhatják a posztszinaptikus típusú membrán receptorait.
Az acetilkolin szintézise az idegsejtek kolinerg végződéseinek citoplazmájában zajlik. Kolinból, valamint acetil-koenzim-A-ból képződik, amely mitokondriáliseredet. A szintézis a kolin-acetiláz citoplazmatikus enzim hatására megy végbe. Az acetilkolin szinaptikus vezikulákban rakódik le. Ezen vezikulák mindegyike akár több ezer acetilkolin molekulát is tartalmazhat. Az idegimpulzus provokálja az acetilkolin molekulák felszabadulását a szinaptikus hasadékba. Ezt követően kölcsönhatásba lép a kolinerg receptorokkal. A kolinerg szinapszis szerkezete egyedi.
Épület
A biokémikusok adatai szerint a neuromuszkuláris szinapszis kolinerg receptora 5 fehérje alegységből állhat, amelyek körülveszik az ioncsatornát, és áthaladnak a lipidekből álló membrán teljes vastagságán. Egy pár acetilkolin molekula kölcsönhatásba lép egy pár α-alegységgel. Ez az ioncsatorna megnyílását és a posztszinaptikus membrán depolarizálódását okozza.
A kolinerg szinapszisok típusai
A kolinoreceptorok eltérő lokalizációjúak és eltérően érzékenyek a farmakológiai anyagok hatásaira. Ennek megfelelően megkülönböztetik:
- Mascarin-érzékeny kolinerg receptorok – az úgynevezett M-kolinerg receptorok. A muszkarin egy alkaloid, amely számos mérgező gombában, például a légyölő galócában található.
- Nikotinérzékeny kolinerg receptorok – az úgynevezett H-kolinerg receptorok. A nikotin egy alkaloid, amely a dohánylevélben található.
Helyszínük
Az elsők a sejtek posztszinaptikus membránjában találhatók, az effektor szervek részeként. A végén találhatókposztganglionális paraszimpatikus rostok. Ezenkívül megtalálhatók az autonóm ganglionok idegsejtjeiben és az agykéregben is. Megállapítást nyert, hogy a különböző lokalizációjú M-kolinerg receptorok heterogének, ami a kolinerg szinapszisok eltérő érzékenységét okozza a farmakológiai természetű anyagokkal szemben.
Megtekintés helytől függően
A biokémikusok az M-kolinerg receptorok többféle típusát különböztetik meg:
- Az autonóm ganglionokban és a központi idegrendszerben található. Az előbbiek sajátossága, hogy a szinapszisokon kívül lokalizálódnak - M1-kolinerg receptorok.
- A szívben található. Némelyikük csökkenti az acetilkolin-M2-kolinerg receptorok felszabadulását.
- A simaizmokban és a legtöbb endokrin mirigyben található – M3-kolinerg receptorok.
- A szívben, a pulmonalis alveolusok falában, a központi idegrendszerben található - M4-kolinerg receptorok.
- A központi idegrendszerben, a szem szivárványhártyájában, a nyálmirigyekben, a mononukleáris vérsejtekben található - M5-kolinerg receptorok.
A kolinerg receptorokra gyakorolt hatás
Az M-kolinerg receptorokat befolyásoló ismert farmakológiai anyagok legtöbb hatása ezen anyagok és a posztszinaptikus M2- és M3-kolinerg receptorok kölcsönhatásával függ össze.
Nézzük meg a kolinerg szinapszisokat serkentő gyógyszerek besorolását az alábbiakban.
A H-kolinerg receptorok a ganglion neuronok posztszinaptikus membránjában találhatók az egyes preganglionális rostok (paraszimpatikus és szimpatikus) végénganglionok), a carotis sinus zónában, a mellékvese velőjében, a neurohypophysisben, a Renshaw-sejtekben, a vázizmokban. A különböző H-kolinerg receptorok érzékenysége nem azonos az anyagokkal szemben. Például az autonóm ganglionok szerkezetében lévő H-kolinerg receptorok (semleges típusú receptorok) jelentősen eltérnek a vázizmok H-kolinerg receptoraitól (izom típusú receptorok). Ez a tulajdonságuk lehetővé teszi a ganglionok speciális anyagokkal történő szelektív blokkolását. Például a curapoda anyagok blokkolhatják a neuromuszkuláris átvitelt.
A preszinaptikus kolinerg receptorok és adrenoreceptorok részt vesznek az acetilkolin felszabadulásának szabályozásában a neuroeffektor jellegű szinapszisokban. Ezeknek a receptoroknak a gerjesztése gátolja az acetilkolin felszabadulását.
Az acetilkolin kölcsönhatásba lép a H-kolinerg receptorokkal és megváltoztatja azok konformációját, növeli a posztszinaptikus membrán permeabilitását. Az acetilkolin serkentő hatással van a nátriumionokra, amelyek aztán behatolnak a sejtbe, és ez a posztszinaptikus membrán depolarizálódásához vezet. Kezdetben lokális szinaptikus potenciál keletkezik, amely elér egy bizonyos értéket, és megkezdi az akciós potenciál létrehozásának folyamatát. Ezt követően a helyi gerjesztés, amely a szinaptikus régióra korlátozódik, elkezd terjedni az egész sejtmembránon. Ha M-kolinerg receptor stimuláció történik, akkor a másodlagos hírvivők és a G-fehérjék jelentős szerepet játszanak a jelátvitelben.
Az acetilkolin működiknagyon rövid időn belül. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az acetilkolin-észteráz enzim hatására gyorsan hidrolizálódik. Az acetilkolin hidrolízise során képződő kolint a preszinaptikus végződések fele térfogatban fogják fel, és a sejt citoplazmájába szállítják az acetilkolin későbbi bioszintéziséhez.
A kolinerg szinapszisokra ható anyagok
A farmakológiai és különféle vegyszerek számos, a szinaptikus átvitelhez kapcsolódó folyamatot befolyásolhatnak:
- Az acetilkolin szintézisének folyamata.
- A közvetítő felszabadítási folyamata. Például a karbakolin fokozhatja az acetilkolin felszabadulását, a botulinum toxin pedig megzavarhatja a neurotranszmitter felszabadulását.
- Az acetilkolin és a kolinerg receptor közötti kölcsönhatás folyamata.
- Enzim jellegű acetilkolin hidrolízise.
- Az acetilkolin hidrolízise eredményeként képződő kolin preszinaptikus végződésekkel történő megkötésének folyamata. Például a hemicholinium képes gátolni a neuronális felvételt és a kolinnak a sejt citoplazmájába történő szállítását.
Osztályozás
A kolinerg szinapszisokat serkentő eszközöknek nemcsak ez a hatása, hanem antikolinerg (depressziós) hatása is lehet. Az ilyen anyagok osztályozásának alapjaként a biokémikusok ezen anyagok különböző kolinerg receptorokra gyakorolt hatásának irányát használják. Ha egytartsa be ezt az elvet, akkor a kolinerg receptorokat befolyásoló anyagok a következőképpen osztályozhatók:
- Az M-kolinerg receptorokat és a H-kolinerg receptorokat befolyásoló anyagok: a kolinomimetikumok közé tartozik az acetilkolin és a karbakol, az antikolinerg szerek pedig a ciklodol.
- Antikolinészteráz természetű eszközök. Ide tartozik a fizosztigmin-szalicilát, prozerin, galantamin-hidrobromid, armin.
- A kolinerg szinapszisokat befolyásoló anyagok. A kolinomimetikumok közé tartozik a pilokarpin-hidroklorid és az aceklidin, az antikolinerg szerek közé tartozik az atropin-szulfát, matacin, platifillin-hidrotartarát, ipratropium-bromid, szkopalamin-hidrobromid.
- A H-kolinerg receptorokat befolyásoló anyagok. A kolinomimetikumok közé tartozik a citon és a lobelin-hidroklorid. Az N-kolinerg blokkolók két csoportra oszthatók. Az első a ganglionblokkoló szerek. Ide tartozik a benzohexónium, gigronium, pentamin, arfonad, pirilén. A második csoportba a curare-szerű anyagok tartoznak. Ide tartoznak a perifériás izomrelaxánsok, például a tubokurarin-klorid, a pankurónium-bromid, a pipekurónium-bromid.
Részletesen megvizsgáltuk azokat a gyógyszereket, amelyek befolyásolják a kolinerg szinapszisokat.
