استيل كولين وظيفة وآلية العمل

ال أستيل هو الناقل العصبي المحدد في أنظمة الجهاز العصبي الجسدي وفي المشابك العقدة العصبية للجهاز العصبي اللاإرادي.

إنها مادة كيميائية تسمح بتشغيل عدد كبير من الخلايا العصبية ، وفي الوقت نفسه ، تتيح أداء أنشطة الدماغ المختلفة.

كان أول ناقل عصبي معزول ومفهوم ومتميز ، لأنه وفقًا للعديد من العلماء هو أكثر المواد "القديمة" في الدماغ.

تم وصف الأسيتيل كولين دوائيا من قبل هنري هاليت ديلت في عام 1914 وأكده أوتو لوي بعد ذلك بأنه ناقل عصبي.

يكمن النشاط الرئيسي للأستيل كولين في نظام الكوليني ، ذلك النظام المسؤول عن إنتاج وتوليف أستيل كولين.

فيما يتعلق بأهم آثاره ، فإنه يسلط الضوء على تقلص العضلات ، والحركة ، والجهاز الهضمي والغدد الصم العصبية ، وتفعيل العمليات المعرفية مثل الانتباه والإثارة.

كيف يعمل أستيل كولين؟?

كما رأينا ، في دماغ الثدييات تنتقل المعلومات بين الخلايا العصبية من خلال مادة كيميائية تسمى الناقل العصبي.

يتم إطلاق هذه المادة عند المشبك استجابةً لتحفيز معين وعند الإفراج تنقل معلومات معينة إلى الخلية العصبية التالية.

يعمل المرسل العصبي الذي يتم إفرازه في مواقع مستقبلات متخصصة وانتقائية للغاية ، وبهذه الطريقة ، لأن هناك أنواعًا مختلفة من الناقلات العصبية ، كل منها يعمل في أنظمة معينة.

وهكذا ، فإن الخلايا العصبية الكولينية قد تنتج أسيتيل كولين (ولكن ليس الأنواع الأخرى من الناقلات العصبية) ، وبالمثل ، قد تنتج الخلايا العصبية الكولينية مستقبلات محددة للاسيتيل كولين ولكن ليس لأنواع أخرى من الناقلات العصبية.

وبالتالي ، فإن تبادل المعلومات التي يؤديها أستيل كولين يحدث في الخلايا العصبية وأنظمة معينة وتسمى الكوليني.

يتطلب عمل الأسيتيل كولين عصبونًا مُرسلًا ينتج هذه المادة وخلايا عصبية مستقبلية تنتج مستقبلات كولينية قادرة على نقل الأسيتيل كولين عندما يتم إطلاقه من العصبونات الأولى.

كيف يتم تصنيع الأسيتيل كولين?

يتم تصنيع الأسيتيل كولين من الكولين ، وهو عنصر غذائي أساسي يولده الجسم.

يتراكم الكولين في الخلايا العصبية الكولينية من خلال تفاعل مع coil actil وتحت التأثير الأنزيمي للكولين أسيتيل ترانسفيراز.

تم العثور على هذه العناصر الثلاثة في مناطق معينة من الدماغ حيث سيتم إنتاج الأسيتيل كولين ، وهذا هو السبب في أن الأسيتيل كولين يصنع ناقلًا عصبيًا ينتمي إلى نظام محدد ، وهو نظام الكولين..

عندما نجد في الخلايا العصبية هذه المواد الثلاث التي علقناها للتو ، نعلم أنها تتكون من عصبون كوليني وأنها ستنتج أستيل كولين من خلال تفاعل الكولين والعناصر الأنزيمية التي تنتمي إليها..

يتم تخليق الأسيتيل كولين داخل الخلايا العصبية ، خاصة في نواة الخلية.

بمجرد تصنيعه ، يترك الأسيتيل كولين نواة العصبون ويسافر عبر المحور العصبي والتغصنات ، أي أجزاء العصبونات المسؤولة عن الاتصال والتواصل مع الخلايا العصبية الأخرى.

الافراج عن أستيل كولين

لقد رأينا حتى الآن ما هو عليه وكيف يعمل وكيف يتم إنتاج أستيل كولين في الدماغ البشري.

وبالتالي ، نحن نعلم بالفعل أن وظيفة هذه المادة هي ربط الخلايا العصبية المحددة (الكوليني) والتواصل معها مع الخلايا العصبية الأخرى المحددة (الكوليني).

لتنفيذ هذه العملية ، يجب إطلاق الأسيتيل كولين الموجود داخل الخلية العصبية للسفر إلى الخلايا العصبية المستقبلة.

لإطلاق الأسيتيل كولين ، يلزم وجود محفّز يحفز خروجه من الخلايا العصبية.

وبهذه الطريقة ، إذا لم يكن هناك عمل محتمل تحققه خلية عصبية أخرى ، فلن يتمكن الأسيتيل كولين من الخروج.

وهل من أجل إطلاق الأسيتيل كولين ، يجب أن تصل إمكانات الفعل إلى طرف العصب الذي يقع فيه الناقل العصبي.

عندما يحدث هذا ، فإن نفس الإجراء المحتمل يولد إمكانات الغشاء ، وهي حقيقة تحفز تنشيط قنوات الكالسيوم.

بسبب التدرج الكهروكيميائي ، يتم إنشاء تدفق أيونات الكالسيوم التي تسمح بفتح الحواجز الغشائية وإطلاق الأسيتيل كولين.

كما نرى ، فإن إطلاق الأسيتيل كولين يستجيب للآليات الكيميائية للدماغ التي تشارك فيها العديد من المواد والإجراءات الجزيئية المختلفة..

مستقبلات الأسيتيل كولين

بمجرد إطلاقه ، يبقى الأسيتيل كولين في المنطقة الحرام ، أي أنه يقع خارج الخلايا العصبية ويقع في الفضاء بين المفصلين..

وبالتالي ، من أجل أن يكون المشابك قادراً على إجراء الأسيتيل كولين وتحقيق مهمته المتمثلة في التواصل مع الخلايا العصبية المتتالية ، فإن وجود المواد المعروفة باسم المستقبلات مطلوب.

المستقبلات هي مواد كيميائية وظيفتها الرئيسية هي تحويل الإشارات المنبعثة من الناقل العصبي.

كما رأينا سابقًا ، تتم هذه العملية بشكل انتقائي ، لذلك لا يستجيب كل المستلمين لاستيل أستيل.

على سبيل المثال ، لن تلتقط مستقبلات ناقل عصبي آخر مثل السيروتونين ، إشارات الأسيتيل كولين ، بحيث يمكن العمل على أن يقترن بسلسلة من المستقبلات المحددة.

بشكل عام ، تسمى المستقبلات التي تستجيب ل acetylcholine مستقبلات cholinergic..

يمكننا أن نجد 4 أنواع رئيسية من مستقبلات الكوليني: مستقبلات ناهض مسكاريني ، مستقبلات ناهض النيكوتين ، مستقبلات مضادات المسكارين ومضادات مستقبلات النيكوتين..

وظائف أستيل كولين

يحتوي الأسيتيل كولين على العديد من الوظائف جسديًا ونفسيًا أو دماغيًا.

بهذه الطريقة ، يكون ناقل الحركة العصبي مسؤولًا عن الأنشطة الأساسية مثل الحركة أو الهضم ، وفي الوقت نفسه ، يشارك في عمليات أكثر تعقيدًا في الدماغ مثل الإدراك أو الذاكرة.

نراجع أدناه الوظائف الرئيسية لهذا الناقل العصبي الهام.

1- وظائف المحرك

ربما يكون أهم نشاط أستيل كولين.

هذا الناقل العصبي هو المسؤول عن إنتاج تقلص العضلات ، والسيطرة على إمكانات الراحة للعضلات المعوية ، وزيادة إنتاج الزيادة وتعديل ضغط الدم.

يعمل بشكل معتدل باعتباره موسع للأوعية الدموية في الأوعية الدموية ويحتوي على عامل استرخاء معين.

2- وظائف الغدد الصم العصبية

وظيفة أخرى أساسية للأستيل كولين هي زيادة إفراز فاسوبريسين عن طريق تحفيز الفص الخلفي للغدة النخامية..

فاسوبريسين هو هرمون الببتيد الذي يتحكم في إعادة امتصاص جزيئات الماء ، لذلك إنتاجه أمر حيوي لأداء الغدد الصماء العصبية وتطويرها.

وبالمثل ، يقلل الأستيل كولين من إفراز البرولاكتين في الغدة النخامية الخلفية.

3- وظائف غير متجانسة

للاسيتيل كولين دور مهم في ابتلاع الطعام وفي عمل الجهاز الهضمي.

هذا الناقل العصبي مسؤول عن زيادة تدفق الدم في الجهاز الهضمي ، ويزيد من قوة العضلات الهضمية ، ويزيد من إفرازات الغدد الصماء المعوية ويقلل معدل ضربات القلب.

4- الوظائف الحسية

الخلايا العصبية الصفراوية هي جزء من نظام الصعود الكبير ، لذلك تشارك أيضًا في العمليات الحسية.

يبدأ هذا النظام في جذع الدماغ ويعصب مناطق كبيرة من القشرة الدماغية حيث يوجد أستيل كولين.

تكمن الوظائف الحسية الرئيسية المرتبطة بهذا الناقل العصبي في الحفاظ على الوعي ونقل المعلومات المرئية وإدراك الألم..

5. الوظائف المعرفية

لقد ثبت كيف يلعب الأسيتيل كولين دورًا حاسمًا في تكوين الذكريات ، والقدرة على التركيز ، وتطوير الانتباه والتفكير المنطقي..

يوفر هذا الناقل العصبي فوائد الحماية ويمكن أن يحد من ظهور ضعف الإدراك.

في الواقع ، ثبت أن عقار الأسيتيل كولين هو المادة الرئيسية المتأثرة بمرض الزهايمر..

الأمراض ذات الصلة

كما رأينا ، يشارك أستيل كولين في وظائف المخ المختلفة ، لذلك يمكن أن ينعكس عجز هذه المواد في تدهور بعض الأنشطة التي نوقشت أعلاه.

سريريا ، ارتبط أستيل كولين بمرضين رئيسيين ، مرض الزهايمر ومرض الشلل الرعاش.

الزهايمر

فيما يتعلق بمرض الزهايمر ، في عام 1976 وجد أنه في مناطق مختلفة من دماغ المرضى الذين يعانون من هذا المرض ، كانت مستويات إنزيم الكولين أسيتيل ترانسفيراز أقل بنسبة 90 ٪ عن المعتاد.

كما رأينا ، هذا الإنزيم ضروري لإنتاج الأسيتيل كولين ، لذلك كان من المفترض أن مرض الزهايمر يمكن أن يكون ناجماً عن نقص مادة الدماغ هذه.

في الوقت الحالي ، يعتبر هذا العامل هو المفتاح الرئيسي الذي يشير إلى سبب مرض الزهايمر ويغطي الكثير من الاهتمام العلمي والبحثي الذي يجري على حد سواء على المرض وعلى إعداد العلاجات الممكنة.

باركنسون

فيما يتعلق بالباركنسون ، يتم تقديم الارتباط بين سبب المرض والأسيتيل كولين بطريقة أقل وضوحًا.

مرض باركنسون هو مرض يؤثر بشكل رئيسي على الحركة ، ولهذا السبب يمكن أن يلعب الأستيل كولين دورًا مهمًا في نشأته.

ومع ذلك ، لا يزال سبب المرض غير معروف اليوم ، وبالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن ناقلًا عصبيًا آخر مثل الدوبامين يلعب دورًا أكثر أهمية ، وتركز معظم الأدوية لهذا الشرط على وظيفة هذا الناقل العصبي..

ومع ذلك ، فإن العلاقة الوثيقة بين الدوبامين والأسيتيل كولين تشير إلى أن هذا الأخير هو أيضا ناقل عصبي مهم في المرض.

ما هو الناقل العصبي?

الناقلات العصبية هي جزيئات حيوية تنقل المعلومات من خلية عصبية إلى خلية عصبية أخرى متتالية.

الدماغ مليء بالخلايا العصبية التي تسمح بنشاط الدماغ ، ومع ذلك ، يجب أن يكونوا قادرين على التواصل مع بعضهم البعض لأداء وظائفهم.

بهذه الطريقة ، تعتبر الناقلات العصبية المواد الأساسية للدماغ التي تتيح نشاطها ووظائفها.

يتم نقل المعلومات بين الخلايا العصبية والأخرى من خلال المشبك ، أي من خلال نقل المعلومات بين الخلايا العصبية المرسلة والخلية العصبية المستقبلة (أو الخلية).

لذلك ، يتم إجراء المشبك بواسطة الناقلات العصبية ، حيث أن هذه المواد هي التي تسمح بتبادل المعلومات.

كيف يعمل ناقل عصبي?

عندما يحدث المشبك ، يتم إطلاق ناقل عصبي بواسطة الحويصلات عند الطرف العصبي قبل العصبية (التي تنبعث منها المعلومات).

بهذه الطريقة ، تكون الناقلات العصبية داخل الخلية العصبية وعندما يرغبون في التواصل مع أخرى يتم إطلاقها.

بمجرد إطلاقه ، يعبر الناقل العصبي الفضاء متشابك ويعمل عن طريق تغيير إمكانات الفعل في الخلية العصبية التالية ، أي أنها تُعدِّل موجات الصدمة الكهربائية للخلايا العصبية التي تريد التواصل معها.

لذلك ، عن طريق الموجة التي تصدر الناقل العصبي عندما يكون خارج الخلية العصبية ، من الممكن إثارة أو تثبيط (اعتمادًا على نوع الناقل العصبي) العصبونات التالية.

مراجع

1. Perry E، Walker M، Grace J، Perry R. Acetylcholine في الاعتبار: ناقل عصبي يرتبط بالوعي؟ TINS 1999؛ 22-6 ، 273-80.

2. مكماهان UJ. هيكل وتنظيم agrin. في: كويل GB. ندوة حول المشبك الكوليني. علوم الحياة ، المجلد 50. نيويورك: بيرغامون برس ؛ 1992 ، ص. 93-4.

3. Changeux JP، Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. مستقبلات الأسيتيل كولين: بروتين "allosteric" يشارك في التواصل بين الخلايا. العلوم 1984 ؛ 225: 1335-45.

4. Duclert A، Chengeux JP. التعبير الجيني لمستقبلات الأسيتيل كولين عند التقاطع العضلي العصبي النامي. Physiol Rev 1995؛ 75: 339-68.

5. Bosboom JL، Stoffers D، Wolters ECh. دور الأستيل كولين والدوبامين في الخرف والذهان في مرض باركنسون. J Neural Transm 2003؛ 65 (ملحق): 185-95.

6. مونتغمري ، إس. والذرة ، تي. (محرران) علم الأدوية النفسية للاكتئاب ، مطبعة جامعة أكسفورد ، الجمعية البريطانية لعلم الأدوية النفسية ، الدراسات رقم 13 ، 1994.