Cholinerge Synapsen. Cholinerge und adrenerge Übertragung: Struktur von Synapsen, Synthese und Freisetzung von Mediatoren

Die Erregungsübertragung entlang der Nervenfasern erfolgt in Form von Nervenimpulsen (Aktionspotentiale, die sich entlang der Membran der Nervenfaser ausbreiten). An den Kontaktstellen zwischen den Enden der Nervenfaser und einer anderen Zelle erfolgt die Erregungsübertragung über einen Mediator.

Ort der Kontaktaufnahme Nervenzelle mit einer anderen Zelle, an die Nervenimpulse übertragen werden, nennt man Nervensynapse.

Die Erregungsübertragung an der Synapse erfolgt wie folgt. Ein Nervenimpuls bewirkt eine Depolarisation der präsynaptischen Membran. Dadurch wird ein Mediator aus dem Nervenende in den synaptischen Spalt freigesetzt, der mit Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran interagiert und deren Erregung verursacht. Die Aktivierung von Rezeptoren führt zu einer konsequenten Umstrukturierung intrazellulärer Prozesse, die letztlich zu Veränderungen der Zellfunktionen führt. Die Art dieser Veränderungen hängt von der Art der Rezeptoren ab. Nachdem die Erregungsübertragung erfolgt ist, stoppt die Interaktion des Senders mit dem Rezeptor, der Sender wird auf die eine oder andere Weise genutzt, der Rezeptor wird reaktiviert und die Synapse kehrt in ihren ursprünglichen Zustand zurück und der Vorgang der Impulsübertragung kann erneut wiederholt werden .

Als Vermittler im efferenten Teil der Peripherie nervöses System Acetylcholin und Noradrenalin werden verwendet.

Acetylcholin wird in Neuronen aus Acetyl-CoA und Cholin unter Beteiligung der Cholinacetyltransferase synthetisiert und in speziellen Vesikeln gespeichert. Die Freigabe des Senders erfolgt, wenn ein Aktionspotential spannungsgesteuerte Ca 2+ -Kanäle öffnet. Der daraus resultierende Anstieg des intrazellulären Ca 2+-Gehalts führt zur Exozytose von Acetylcholin. Die Wirkung des Acetylcholin-Mediators wird durch das Enzym Acetylcholinesterase gestoppt, das seine Hydrolyse verursacht.

Acetylcholin wird als Überträger in Synapsen verwendet:

autonome Ganglien,

im Bereich der Enden postganglionärer Nervenfasern des Paares sympathische Spaltung und einige Fasern des sympathischen Teils des autonomen Nervensystems,

· im Bereich der Endungen präganglionärer sympathischer Nervenfasern, die das chromaffine Gewebe der Nebennieren innervieren,

an den Synapsen des Zentralnervensystems.

· Die Baro- und Chemorezeptoren der Sinokarotidzone sind entsprechend der Art der cholinergen Synapsen aufgebaut.

Noradrenalin wird aus Tyrosin synthetisiert. Zunächst wird Dihydroxyphenylalanin (DOPA) gebildet, dann Dopamin und schließlich Noradrenalin. Die Freisetzung von Noradrenalin unter dem Einfluss eines Nervenimpulses sowie von Acetylcholin erfolgt, wenn sich spannungsgesteuerte Ca 2+-Kanäle öffnen und der intrazelluläre Ca 2+-Gehalt ansteigt. Die Wechselwirkung von Noradrenalin mit Rezeptoren endet aufgrund einer Abnahme seiner Konzentration im synaptischen Spalt. Großer Teil Der Noradrenalin-Mediator wird wieder in den Körper eingefangen Nervenzusammenbruch und Bläschen. Unter dem Einfluss des Enzyms Monoaminoxidase (MAO) kann es jedoch teilweise zerstört werden. Der Rest wird von den Zellen aufgenommen Exekutivorgane, wo es unter dem Einfluss des Enzyms Catechol-Ortho-Methyltransferase (COMT) zerstört wird.

Noradrenalin wird als Botenstoff an Synapsen eingesetzt:

im Bereich der Endungen sympathischer postganglionärer Nervenfasern

Einige sympathische Nervenfasern (die die Nierengefäße innervieren) nutzen Dopamin als Mediator. Der Prozess der Impulsübertragung mithilfe von Dopamin allgemeiner Überblick stimmt mit dem von Noradrenalin überein.

Synthese, Speicherung, Freisetzung, Interaktion des Mediators mit Rezeptoren und seine Nutzung stellen potenzielle Ziele für die pharmakologische Modifikation von Neurotransmitterprozessen dar.

Auswirkungen der Stimulation von Sympathikus und parasympathische Nerven:

Organ Sympathische Nerven Parasympathische Nerven
Auge

· Iris (Pupille)

Ziliarkörper

Sekretion von Kammerwasser

Feuchtigkeitssekretion

Feuchtigkeitssekretion

Zyklospasmus

Feuchtigkeitsabfluss

Myokard

leitfähig

· Arbeiter

Automatismus, Erregbarkeit, Leitfähigkeit

Kontraktilität

Automatismus, Erregbarkeit, Leitfähigkeit

Schiffe

kutan, viszeral

Skelettmuskeln

Endothel

Einengung

Erweiterung

KEINE Synthese, Dilatation

Bronchiolen b 2 Entspannung M 3 die Ermäßigung
Magen-Darmtrakt

· weiche Muskeln

· Schließmuskeln

Sekretion von Drüsen

Entspannung

die Ermäßigung

die Ermäßigung

Entspannung

Förderung

Urogenitalsystem

· weiche Muskeln

· Schließmuskeln

Nierengefäße

männliche Genitalien

Entspannung

die Ermäßigung

Gefäßerweiterung

Ejakulation

die Ermäßigung

Entspannung

Erektion wegen NEIN

Leder / Schweißdrüsen

thermoregulierend

apokrin

Aktivierung

Aktivierung

Stoffwechselfunktionen

· Fettgewebe

B-Zellen

Glykogenolyse

Reninsekretion

Insulinsekretion

Insulinsekretion

Myometrium eine 1 die Ermäßigung

Entspannung

M 3 die Ermäßigung

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  1. Medikamente, die an cholinergen Synapsen wirken (cholinerge Medikamente)

Cholinerge Synapsen sind der Punkt, an dem der Kontakt zwischen zwei Neuronen oder einem Neuron und einer Effektorzelle stattfindet, die ein Signal empfängt. Die Synapse besteht aus zwei Membranen – der präsynaptischen und der postsynaptischen – sowie dem synaptischen Spalt. Die Übertragung erfolgt über einen Mediator, also eine Überträgersubstanz. Dies geschieht durch die Interaktion des Rezeptors und des Senders auf der postsynaptischen Membran. Dies ist die Hauptfunktion der cholinergen Synapse.

Mediator und Rezeptoren

Im parasympathischen Nervensystem ist der Mediator Acetylcholin, die Rezeptoren sind zwei Arten cholinerger Rezeptoren: H (Nikotin) und M (Muskarin). M-Cholinomimetika, die eine direkte Wirkung haben, können Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran stimulieren.

Die Acetylcholinsynthese findet im Zytoplasma neuronaler cholinerger Enden statt. Es wird aus Cholin sowie Acetyl-Coenzym-A gebildet, das mitochondrialen Ursprungs ist. Die Synthese erfolgt unter der Wirkung des zytoplasmatischen Enzyms Cholinacetylase. Acetylcholin wird in synaptischen Vesikeln abgelagert. Jedes dieser Vesikel kann bis zu mehrere tausend Acetylcholinmoleküle enthalten. Ein Nervenimpuls löst die Freisetzung von Acetylcholinmolekülen in den synaptischen Spalt aus. Danach interagiert es mit cholinergen Rezeptoren. Die Struktur der cholinergen Synapse ist einzigartig.

Struktur

Nach den den Biochemikern zur Verfügung stehenden Daten kann der cholinerge Rezeptor der neuromuskulären Synapse fünf Proteinuntereinheiten umfassen, die den Ionenkanal umgeben und die gesamte Dicke der aus Lipiden bestehenden Membran durchdringen. Ein Paar Acetylcholinmoleküle interagiert mit einem Paar α-Untereinheiten. Dadurch öffnet sich der Ionenkanal und die postsynaptische Membran depolarisiert.

Arten cholinerger Synapsen

Cholinerge Rezeptoren sind unterschiedlich lokalisiert und reagieren auch unterschiedlich empfindlich auf die Wirkung pharmakologischer Substanzen. Dementsprechend unterscheiden sie:

  • Mascarin-sensitive cholinerge Rezeptoren sind die sogenannten M-cholinergen Rezeptoren. Muskarin ist ein Alkaloid, das in einer Reihe giftiger Pilze, wie zum Beispiel Fliegenpilzen, vorkommt.
  • Nikotinsensitive cholinerge Rezeptoren sind die sogenannten H-cholinergen Rezeptoren. Nikotin ist ein Alkaloid, das in Tabakblättern vorkommt.

Ihr Standort

Erstere befinden sich als Teil von Effektororganen in der postsynaptischen Membran von Zellen. Sie befinden sich an den Enden postganglionärer parasympathischer Fasern. Darüber hinaus kommen sie auch in neuronalen Zellen der autonomen Ganglien und in der Großhirnrinde vor. Es wurde festgestellt, dass M-cholinerge Rezeptoren verschiedene Lokalisierungen heterogen, was zu einer unterschiedlichen Empfindlichkeit cholinerger Synapsen gegenüber Substanzen pharmakologischer Natur führt.

Typen je nach Standort

Biochemiker unterscheiden verschiedene Arten von M-cholinergen Rezeptoren:

  • Befindet sich in den autonomen Ganglien und im Zentralnervensystem. Die Besonderheit der ersteren besteht darin, dass sie außerhalb der Synapsen lokalisiert sind – M1-cholinerge Rezeptoren.
  • Im Herzen gelegen. Einige von ihnen tragen dazu bei, die Freisetzung von Acetylcholin – M2-cholinergen Rezeptoren – zu reduzieren.
  • Gelegen in weiche Muskeln und zum größten Teil endokrine Drüsen- M3-cholinerge Rezeptoren.
  • Befindet sich im Herzen, in den Wänden der Lungenbläschen, im Zentralnervensystem – M4-cholinerge Rezeptoren.
  • Befindet sich im Zentralnervensystem, in der Iris des Auges, in den Speicheldrüsen und in mononukleären Zellen Blutzellen- M5-cholinerge Rezeptoren.

Wirkung auf cholinerge Rezeptoren

Die meisten Wirkungen bekannter pharmakologischer Substanzen auf M-cholinerge Rezeptoren hängen mit der Wechselwirkung dieser Substanzen mit den postsynaptischen cholinergen M2- und M3-Rezeptoren zusammen.

Betrachten wir unten die Klassifizierung von Arzneimitteln, die cholinerge Synapsen stimulieren.

N-cholinerge Rezeptoren befinden sich in der postsynaptischen Membran von Ganglionneuronen an den Enden jeder der präganglionären Fasern (in den parasympathischen und sympathischen Ganglien), in der Sinokarotidzone, im Nebennierenmark, in der Neurohypophyse, in Renshaw-Zellen, in Skelettmuskeln. Die Empfindlichkeit verschiedener H-cholinerger Rezeptoren gegenüber Substanzen ist nicht gleich. Beispielsweise weisen H-cholinerge Rezeptoren in ihrer Struktur (neutrale Rezeptoren) erhebliche Unterschiede zu H-cholinergen Rezeptoren in der Skelettmuskulatur (Rezeptoren) auf muskulöser Typ). Genau diese Eigenschaft ermöglicht es ihnen, die Ganglien gezielt mit speziellen Substanzen zu blockieren. Curarepod-Substanzen können beispielsweise die neuromuskuläre Übertragung blockieren.

Präsynaptische cholinerge Rezeptoren und adrenerge Rezeptoren sind an der Regulierung des Prozesses der Acetylcholinfreisetzung an Neuroeffektorsynapsen beteiligt. Die Stimulation dieser Rezeptoren hemmt die Freisetzung von Acetylcholin.

Acetylcholin interagiert mit H-cholinergen Rezeptoren und verändert deren Konformation, wodurch die Permeabilität der postsynaptischen Membran erhöht wird. Acetylcholin hat eine anregende Wirkung auf Natriumionen, die dann in die Zelle eindringen, und dies führt dazu, dass die postsynaptische Membran depolarisiert wird. Zunächst entsteht ein lokales synaptisches Potenzial, das einen bestimmten Wert erreicht und mit der Erzeugung eines Aktionspotenzials beginnt. Danach beginnt sich die lokale Erregung, die auf den synaptischen Bereich beschränkt ist, über die gesamte Zellmembran auszubreiten. Wird der M-cholinerge Rezeptor stimuliert, spielen sekundäre Botenstoffe und G-Proteine ​​eine wesentliche Rolle bei der Signalübertragung.

Acetylcholin wirkt nur für sehr kurze Zeit. Dies liegt daran, dass es durch das Enzym Acetylcholinesterase schnell hydrolysiert wird. Cholin, das bei der Hydrolyse von Acetylcholin entsteht, wird in der Hälfte seines Volumens von präsynaptischen Enden eingefangen und zur anschließenden Biosynthese von Acetylcholin in das Zytoplasma der Zelle transportiert.

Substanzen, die auf cholinerge Synapsen wirken

Pharmakologisch und vielfältig Chemikalien ist in der Lage, viele Prozesse zu beeinflussen, die mit der synaptischen Übertragung verbunden sind:

  • Der Prozess der Acetylcholinsynthese.
  • Der Prozess der Freilassung eines Mediators. Beispielsweise kann Carbacholin den Prozess der Acetylcholinfreisetzung verstärken oder den Prozess der Freisetzung des Mediators stören.
  • Der Prozess der Wechselwirkung zwischen Acetylcholin und dem cholinergen Rezeptor.
  • Hydrolyse von Acetylcholin enzymatischer Natur.
  • Der Prozess der Aufnahme von Cholin, das durch die Hydrolyse von Acetylcholin entsteht, durch präsynaptische Enden. Beispielsweise ist Hemicolinium in der Lage, die neuronale Aufnahme und den Transport von Cholin in das Zytoplasma der Zelle zu hemmen.

Einstufung

Medikamente, die cholinerge Synapsen stimulieren, können neben dieser Wirkung auch eine anticholinerge (depressive) Wirkung haben. Als Grundlage für die Klassifizierung solcher Stoffe nutzen Biochemiker die Wirkungsrichtung dieser Stoffe auf verschiedene cholinerge Rezeptoren. Wenn wir uns an dieses Prinzip halten, können Substanzen, die cholinerge Rezeptoren beeinflussen, wie folgt klassifiziert werden:


Wir haben die Wirkstoffe, die cholinerge Synapsen beeinflussen, im Detail untersucht.

Vegetatives Nervensystem.

Auswirkungen durch erhöhten Tonus des Parasympathikus

Iris – Kontraktion des Ringmuskels (M 3 -Xr)

Ziliarmuskel - Kontraktionen (M 3 -Xr)

2) Herz:

Sinusknoten – verlangsamt sich (M 2 -Chp)

Kontraktilität – verlangsamt sich (M 2 -Chr)

3) SMC von Schiffen:

Endothel – Freisetzung des endothelialen Relaxationsfaktors NO (M 3 -Chr)

4) bronchioläre SMCs: Vertrag (M 3 -Chr)

SMC-Wände - Vertrag (M 3 -Chr)

SMC-Schließmuskeln - entspannen (M 3 -Chr)

Sekretion – erhöht (M 3 -Chr)

Muskelplexus – aktiviert (M 1 -Chp)

6) MMC Urogenitalsystem:

Wände Blase– Vertrag (M 3 -Chr)

Schließmuskel - entspannen (M 3 -Chp)

Die Gebärmutter zieht sich während der Schwangerschaft zusammen (M 3 -Chp)

Penis, Samenbläschen – Erektion (M-Xp)

In cholinergen Synapsen erfolgt die Erregungsübertragung über Acetylcholin. ACh wird im Zytoplasma der Endungen cholinerger Neuronen synthetisiert. Es wird aus Cholin und AcCoA unter Beteiligung des zytoplasmatischen Enzyms Cholinacetylase gebildet. Es wird in synaptischen Vesikeln (Vesikeln) abgelagert. Nervenimpulse bewirken die Freisetzung von AcCh in den synaptischen Spalt, woraufhin es mit cholinergen Rezeptoren interagiert. Die Personalstruktur ist noch nicht festgelegt. Den verfügbaren Daten zufolge verfügt ChR über 5 Proteinuntereinheiten (a,b,g,d), die den Ionenkanal (Natriumkanal) umgeben und durch die gesamte Dicke der Lipidmembran verlaufen. ACh interagiert mit a-Untereinheiten, was zur Öffnung des Ionenkanals und zur Depolarisation der postsynaptischen Membran führt.

Es gibt zwei Arten von HR: Muskarin-sensitiv und Nikotin-sensitiv. MChRs befinden sich in der postsynaptischen Membran von Zellen von Effektororganen an den Enden postganglionärer parasympathischer Fasern sowie auf Neuronen der autonomen Ganglien und im Zentralnervensystem (im Kortex, Netzartige Struktur). Es gibt m 1 -ChR (in den vegetativen Ganglien, Zentralnervensystem), m 2 -ChR (Herz), m 3 -ChR (glatte Muskulatur, exokrine Drüsen). NCRs befinden sich in der postsynaptischen Membran von Ganglionneuronen an den Enden aller präganglionären Fasern, im Nebennierenmark, in der Sinocarotidzone, in den Endplatten der Skelettmuskulatur und im Zentralnervensystem. Auswirkungen der PNS-Stimulation: Herz (Bradykardie, verminderte Kontraktilität, Erregbarkeit, Leitfähigkeit, verminderter Blutdruck); Bronchien (Bronchospasmus, erhöhte Sekretion der Bronchialdrüsen); Augen (Verengung der Pupille, vermindert Augeninnendruck, Akkommodationskrampf); Schließmuskeln (verminderter Tonus); glatte Muskulatur (erhöhter Tonus und Motilität des Magen-Darm-Trakts, erhöhter Blasentonus); Drüsen (vermehrte Sekretion der Magen-Darm-Drüsen, Hypersalivation). Speicheldrüsen). Auswirkungen der SNS-Stimulation: Herz (Tachykardie, erhöhte Kontraktilität, Erregbarkeit, erhöhter Blutdruck); Bronchien (Erweiterung, verminderte Drüsensekretion); Auge (Pupillenerweiterung, erhöhter Augeninnendruck, Akkommodationslähmung); glatte Muskulatur (verminderter Tonus, gastrointestinale Motilität); Schließmuskeln (erhöhter Tonus); Drüsen (verminderte Sekretion).



Klassifizierung chemischer Arbeitsstoffe:

Cholinomimetika unterteilt in M- und N- (es gibt: 1.direkt(Acetylcholin, Carbocholin) und 2.indirekt(reversible Wirkung (Prozerin, Galantamin, Isostegmin, Oxazil) und irreversible Aktion) Aktionen; M (Pilocarpinhydrochlorid, Aceclidin); N (Nikotin, Lobelin, Cititon, Anabasin).

Anticholinergika unterteilt in M- und N- ( 1.zentral(Amizil, Cyclodol, Tropacin) und 2.peripher(Spasmolitin, Aprofen) Aktionen), M (Atropin, Platiphyllin, Scopalamin, Metacin, Gastrozepin, Troventol), N ( 1. Ganglienblocker(Benzohexonium, Arfonade, Pentamin, Hygronium; 2. Muskelrelaxantien; 3. Curare-ähnliche Wirkstoffe(depolarisierend (Ditilin); antidepolarisierend (Tubocurarinhydrochlorid, Pancuronium, Pipercuronium); gemischte Wirkung (Dioxonium)).

Synapsen (und entsprechend Nervenstränge), bei denen die Impulsübertragung mittels Acetylcholin erfolgt, werden als cholinerge bezeichnet.

Die cholinerge Synapse besteht aus:

präsynaptisches Terminal – synaptische Plaque, deren Vesikel Acetylcholin enthalten

synaptischer Spalt, der das Enzym Acetylcholinesterase enthält

postsynaptische Membran, auf der sich m- oder n-cholinerge Rezeptoren befinden -

Der Zustand der postsynaptischen Membran ändert sich wie folgt:
Bühne 1- Polarisation, wenn die Membran semipermeabel und bereit ist, Anregungen wahrzunehmen
Stufe 2- Depolarisation, wenn die Membran wieder aufgeladen wird und Organe erregt werden
Stufe 3- Repolarisation, wenn die Menge an Acetylcholin aufgrund seiner Zerstörung durch Acetylcholinesterase abnimmt und die Membran wieder für Ionen undurchlässig wird.

Phasen der Mediation.

1. Synthese und Ablagerung des Mediators. Acetylcholin wird in präsynaptischen Terminals aus Acetyl-CoA und Cholin synthetisiert. Das Zytoplasma des präsynaptischen Terminals enthält große Menge Mitochondrien, hier wird Acetyl-CoA durch oxidative Decarboxylierung von a-Ketosäuren synthetisiert. Cholin gelangt über einen speziellen Transmembrantransporter von außen in die Zelle. Der Transport von Cholin in das Neuron ist mit der Übertragung von Natriumionen verbunden und kann durch Hemicolin blockiert werden.

Tabelle 2. Vergleichsmerkmale cholinerge Rezeptorzellen.

Typ Agonist Gegner Lokalisierung Funktion Mechanismus
N M PTMA-Nikotin D-Tubocurarin a-Bungarotoxin Skelettmuskeln Depolarisation der Endplatte, Muskelkontraktion Öffnung des Na+-Kanals
N N DMPP Epibatidin-Nikotin Trimetaphan Autonome Ganglien Gehirnmaterie Nebennieren Carotis glomeruli ZNS Depolarisation und Erregung des postganglionären Neurons Sekretion von Adrenalin und Noradrenalin Reflexstimulation des Atemzentrums Kontrolle geistiger und motorischer Funktionen, kognitiver Prozesse. Öffnung von Na+-, K+- und Ca2+-Kanälen
M 1 Muskarin Oxotremorin Atropin Pirenzepin Autonome Ganglien (präsynaptisch) ZNS Depolarisation, erhöhte Sendersekretion (spätes postsynaptisches Potenzial) Steuerung geistiger und motorischer Funktionen, kognitiver Prozesse. Aktivierung von Phospholipase C durch G q-Protein und Synthese von IP 3 (Austritt von Ca 2+ aus dem Speicher), DAG (Aktivierung von Ca 2+-Kanälen, Proteinkinase C).
M 2 Muskarinmetacholin Atropin Methoctramin Tripitramin Myokard Selbstfahrende Waffen: Reduzierung der Automatik; AVU: verminderte Leitfähigkeit; Arbeitsmyokard: leichte Abnahme der Kontraktilität. Durch die a-Einheit des G i -Proteins erfolgt die Hemmung der Adenylatcyclase („cAMP“). Durch bg-Einheiten des G i-Proteins erfolgt die Aktivierung von K+-Kanälen und die Blockade von L-Typ-Ca 2+-Kanälen.
M 3 Bethanechol Atropin Darifenacin HHSDP Glatte Muskulatur Drüsen Gefäßendothel (extrasynaptisch) Kontraktion, Tonus. Erhöhte Sekretion. Sekretion von NO und Erweiterung des Gefäßes Ähnlich wie M 1
M 4 ? ? Herz Alveolen ZNS ? Ähnlich wie M 2
M 5 ? ? Speicheldrüsen Iris des Auges Monozyten ZNS ? Ähnlich wie M 1

Hinweis: a-Bungarotoxin ist das Gift der Taiwanotter (Bungaris multicintus) und der Kobra (Naja naja).



PTMA – Phenyltrimethylammonium

DMPP – Dimethylphenylpiperazin

HHSDP – Hexahydrosyldiphenol

AVN – atrioventrikulärer Knoten

SAU – Sinusknoten

Die Synthese von Acetylcholin erfolgt durch ein spezielles Enzym, die Cholinacetyltransferase, durch Acetylierung von Cholin. Das entstehende Acetylcholin gelangt über einen Transporter-Antiporter im Austausch gegen ein Proton in die Vesikel. Dieser Transporter kann durch Vexamicol blockiert werden. Typischerweise enthält jedes Vesikel 1.000 bis 50.000 Acetylcholinmoleküle, und die Gesamtzahl der Vesikel im präsynaptischen Terminal erreicht 300.000.

2. Freistellung des Mediators. Während der Ruhephase werden einzelne Quanten des Senders durch die präsynaptische Membran freigesetzt (der Inhalt eines Vesikels wird ausgeschüttet). Ein Molekül Acetylcholin kann eine Änderung des Membranpotentials um nur 0,0003 mV und die in einem Vesikel enthaltene Menge um 0,3 bis 3,0 mV bewirken. Solche Miniaturverschiebungen führen nicht zur Entwicklung einer biologischen Reaktion, sondern erhalten die physiologische Reaktivität und den Tonus des Zielgewebes aufrecht.

Die Synapsenaktivierung erfolgt in dem Moment, in dem ein Aktionspotential an der präsynaptischen Membran ankommt. Unter dem Einfluss des Potentials depolarisiert die Membran und dies führt zur Öffnung des langsamen Gate-Mechanismus Kalziumkanäle. Durch diese Kanäle gelangen Ca2+-Ionen in den präsynaptischen Terminal und interagieren mit einem speziellen Protein in der Vesikelmembran – Synaptobrevin (VAMP). Synaptobrevin geht in einen aktivierten Zustand über und beginnt als eine Art „Haken“ oder Anker zu fungieren. Mit diesem Anker werden die Vesikel an den Stellen der präsynaptischen Membran fixiert, an denen spezielle Proteine ​​– SNAP-25 und Syntaxin-1 – liegen. Anschließend initiieren diese Proteine ​​die Fusion der Vesikelmembran mit der Axonmembran und schieben den Botenstoff wie einen Pumpkolben in den synaptischen Spalt. Wenn ein Aktionspotential die präsynaptische Membran passiert, werden 2.000–3.000 Vesikel gleichzeitig entleert.



Schema 4. Signalübertragung an der cholinergen Synapse. ChAT – Cholinacetyltransferase, B1 – Thiamin, Ach – Acetylcholin, M1-Chr – M1 cholinerge Rezeptoren, AChE – Acetylcholinesterase, FlS – Phospholipase C, PIP2 – Phosphatidylinositolbiphosphat, IP3 – Inositoltriphosphat, DAG – Diacylglycerin, PkC – Proteinkinase C, B – Protein-Enzym, B-PO4 – phosphorylierte Form des Protein-Enzyms.

Unter dem Einfluss von Botulinumtoxin (ein Toxin des Bakteriums Clostridium botulinum) kann der Prozess der Mediatorfreisetzung gestört werden. Botulinumtoxin verursacht eine Proteolyse von Proteinen, die an der Freisetzung des Mediators beteiligt sind (SNAP-25, Syntaxin, Synaptobrevin). a-Latrotoxin, das Gift der Schwarzen Witwe, bindet an das SNAP-25-Protein (Neurexin) und verursacht eine spontane massive Exozytose von Acetylcholin.

3. Entwicklung einer biologischen Reaktion. Im synaptischen Spalt gelangt Acetylcholin durch Diffusion in die postsynaptische Membran und aktiviert dort cholinerge Rezeptoren. Bei der Interaktion mit H-cholinergen Rezeptoren kommt es zu einer Öffnung Natriumkanäle und an der postsynaptischen Membran wird ein Aktionspotential erzeugt.

Wenn Acetylcholin M-cholinerge Rezeptoren aktiviert, wird das Signal über das G-Protein-System an die Ionenkanäle Phospholipase C, K+ und Ca2+ weitergeleitet, und all dies führt letztendlich zu einer Veränderung der Membranpolarisation und der Phosphorylierungsprozesse intrazellulärer Proteine.

Zusätzlich zur postsynaptischen Membran kann Acetylcholin auf die cholinergen Rezeptoren der präsynaptischen Membran (M1 und M2) wirken. Wenn der präsynaptische Rezeptor M1 durch Acetylcholin aktiviert wird, erhöht sich die Freisetzung des Senders (positiv). Rückkopplung). Die Rolle der cholinergen M2-Rezeptoren auf der präsynapischen Membran ist nicht klar genug; man geht davon aus, dass sie die Sekretion des Senders hemmen können.

Die Entwicklung einer biologischen Reaktion kann durch die Verabreichung hervorgerufen werden medizinische Substanzen, die cholinerge Rezeptoren stimulieren oder durch die Einführung von Wirkstoffen, die diese Rezeptoren blockieren, verhindert werden können. Sie können die Wirkungsentfaltung beeinflussen, ohne die Rezeptoren zu beeinflussen, sondern indem Sie nur auf Post-Rezeptor-Mechanismen einwirken:

· Pertussis-Toxin kann das Gi-Protein aktivieren und die Aktivität der Adenylatcyclase verringern, indem es den M-cholinergen Rezeptor beeinflusst.

· Vibrio cholerae-Toxin kann das Gs-Protein aktivieren und die Aktivität der Adenylatcyclase erhöhen;

· Das Diterpen Forskolin aus der Pflanze Coleus forskohlii ist in der Lage, Adenylatcyclase direkt zu aktivieren und dabei Rezeptoren und G-Proteine ​​zu umgehen.

4. Das Ende der Tätigkeit des Mediators. Die Lebensdauer von Acetylcholin im synaptischen Spalt beträgt nur 1 ms, danach wird es zu Cholin und dem Rest Essigsäure hydrolysiert. Essigsäure schnell im Krebszyklus verwertet. Cholin ist 1.000–10.000 Mal weniger aktiv als Acetylcholin, 50 % seiner Moleküle werden zur Resynthese von Acetylcholin wieder in das Axon aufgenommen, der Rest der Moleküle ist in Phospholipiden enthalten.

Die Hydrolyse von Acetylcholin erfolgt durch ein spezielles Enzym – Cholinesterase. Derzeit sind zwei seiner Isoformen bekannt:

· Acetylcholinesterase (AChE) oder echte Cholinesterase – führt eine hochspezifische Hydrolyse von Acetylcholin durch und ist auf der postsynaptischen Membran cholinerger Synapsen lokalisiert.

· Butyrylcholinesterase (ButChE) oder Pseudocholinesterase – führt eine niedrigspezifische Hydrolyse von Estern durch. Lokalisiert im Blutplasma und im perisynaptischen Raum.

Arten cholinerger Rezeptoren.

Cholinerge Rezeptoren unterschiedlicher Lokalisation weisen eine ungleiche Empfindlichkeit gegenüber pharmakologischen Substanzen auf. Dies ist die Grundlage für die Identifizierung der sogenannten muskarinsensitiven und nikotinsensitiven cholinergen Rezeptoren1 (bzw. m-Rezeptoren).

cholinerge Rezeptoren und n-cholinerge Rezeptoren). M-cholinerge Rezeptoren befinden sich in der postsynaptischen Membran von Zellen von Effektororganen an den Enden postganglionärer cholinerger (parasympathischer) Fasern. Es gibt m1-cholinerge Rezeptoren (in den autonomen Ganglien und im Zentralnervensystem), m2-cholinerge Rezeptoren (der Hauptuntertyp der m-cholinergen Rezeptoren im Herzen), 3- und m3-cholinerge Rezeptoren (in der glatten Muskulatur, den meisten exokrinen Drüsen). ). N-cholinerge Rezeptoren befinden sich in der postsynaptischen Membran von Ganglionneuronen an den Enden aller präganglionären Fasern (in den sympathischen und parasympathischen Ganglien), im Nebennierenmark, in der Sinokarotidzone, an den Endplatten der Skelettmuskulatur und

ZNS (in der Neurohypophyse, Renshaw-Zellen usw.).

Cholinergisch
Synapsen - Synapsen, in
welche Übertragung
Aufregung
ausgetragen
durch
Acetylcholin
(ein Neurotransmitter, der ausführt
neuromuskuläre Übertragung sowie
Hauptneurotransmitter in
Parasympathisches Nervensystem).

Cholinerge Rezeptoren unterschiedlicher Lokalisation haben
ungleiche Empfindlichkeit gegenüber
pharmakologische Substanzen. Basierend auf
Hervorhebung der sogenannten
Muskarin-empfindliche cholinerge Rezeptoren -
m-cholinerge Rezeptoren (Muscarin ist ein Alkaloid von
eine Reihe giftiger Pilze, wie zum Beispiel Fliegenpilze) und
Nikotinsensitive cholinerge Rezeptoren – ncholinerge Rezeptoren (Nikotin ist ein Alkaloid von
Tabakblätter).

M-cholinerge Rezeptoren werden durch Gift stimuliert
Fliegenpilz mit Muskarin und blockiert durch Atropin.
Sie sind im Nervensystem und im Inneren lokalisiert
Organe, die Parasympathikus empfangen
Innervation (verursacht Herzdepression,
Kontraktion der glatten Muskulatur, Zunahme
sekretorische Funktion der exokrinen Drüsen).

Folgende Typen m-cholinerger Rezeptoren werden unterschieden:

ES GIBT FOLGENDE ARTEN VON M-CHOLINOREZEPTOREN:
m1-cholinerge Rezeptoren im Zentralnervensystem und in autonomen Ganglien
(Letztere sind jedoch außerhalb der Synapsen lokalisiert);
M2-cholinerge Rezeptoren sind der Hauptsubtyp der mcholinergen Rezeptoren im Herzen; manche
präsynaptische m2-cholinerge Rezeptoren reduzieren sich
Freisetzung von Acetylcholin;
M3-cholinerge Rezeptoren – in der glatten Muskulatur, in
die meisten exokrinen Drüsen;
M4-cholinerge Rezeptoren – im Herzen, in der Lungenwand
Alveolen, zentrales Nervensystem;
M5-cholinerge Rezeptoren – im Zentralnervensystem, in den Speicheldrüsen,
Iris, in mononukleären Blutzellen.

N-cholinerge Rezeptoren werden stimuliert
Tabakalkaloid Nikotin in
kleine Dosen, blockiert
Nikotin in großen Dosen.
Biochemische Identifizierung und
Freisetzung von H-cholinergen Rezeptoren
dank ihrer Entdeckung möglich
Wahl
hochmolekularer Ligand von Bungarotoxin – dem Gift der Taiwaner
Vipern Burnrus multicintus und Kobras
Naja, naja.
N-cholinerge Rezeptoren weit verbreitet
im Körper präsentiert. Ihre
klassifiziert in neuronale Ncholinerge Rezeptoren (H)
und Muskeltypen (M).

Die Lokalisierung neuronaler N-cholinerger Rezeptoren ist wie folgt:
Zerebraler Kortex, Mark, Renshaw-Zellen
Rückenmark, Neurohypophyse (Erhöhung der Vasopressinsekretion)
Autonome Ganglien (beteiligen sich an der Impulsleitung mit
präganglionäre Fasern zu postganglionären Fasern);
Nebennierenmark (erhöht die Adrenalinsekretion,
Noradrenalin);
Glomeruli der Halsschlagader (beteiligen sich an der Reflexerregung
Atemzentrum).
Muskel-H-cholinerge Rezeptoren bewirken eine Kontraktion des Skeletts
Muskeln

KLASSIFIZIERUNG VON ARZNEIMITTELN, DIE CHOLINERGISCHE SYNAPSEN BEEINFLUSSEN

Cholinomimetika
M, N-Cholinomimetika
M-Cholinomimetika
N-Cholinomimetika
(Gangliostimulatoren)
^
Acetylcholinchlorid,
Carbacholin
Pilocarpin, Aceclidin, Cytisin, Lobeline
Medikamente, die die Freisetzung von Acetylcholin erhöhen
Cisaprid
Anticholinesterase-Medikamente
Reversible Blocker
Physostigmin,
Irreversible Blocker Proserin
armin
Galantamin,
Amiridin,
Anticholinergika
M-Anticholinergika
N-Anticholinergika
(Ganglienblocker)
Atropin, Scopolamin, Platyphyllin,
Metacin, Pirenzepin, Ipratropiumbromid
Benzohexonium,
Pentamin,
Hygronium
Arfonad, Pachycarpin, Pyrylen
Muskelrelaxantien
Antidepolarisationsmittel Tubocurarinchlorid, Pipecuroniumbromid,
Depolarisierend
Atracuria-Besilat, Melliktin
Ditilin
Muskelrelaxantien

cholinerge Urtikaria

CHOLINERGISCHE URTIA
Cholinergisch
Urtikaria ist
Hautallergie
Reaktion darauf
entsteht aufgrund
Empfindlichkeit
Immunsystem zu
Vermittler
Acetylcholin.

Erhöhte Leistung
Acetylcholin kommt vor in
verschiedene Fälle:
Stress;
Emotionaler Stress;
übermäßige körperliche
Belastungen verursachen
Schwitzen;
Wirkung auf den Körper
hohe Temperaturen
(Aufenthalt in der Sauna, im Dampfbad,
heißes Bad usw.).

Angesichts der Tatsache, dass jeder von uns von Zeit zu Zeit ausgesetzt ist
Unter einem massiven Acetylcholin-Anfall leidet nicht jeder
von cholinerger Urtikaria. Warum? Weil in
Neben Überempfindlichkeit zu Acetylcholin
Eine Person muss eine Veranlagung für Allergien haben.
Nur diese beiden Faktoren werden zusammengenommen
Ursache für die Entstehung einer cholinergen Urtikaria.
Eine Überempfindlichkeit des Körpers gegen Acetylcholin kommt häufig vor
erscheint im Hintergrund chronische Krankheit Magen-Darm-Trakt, Funktionsstörung Schilddrüse Und
vegetativ-vaskuläre und neurozirkulatorische Dystonie.

Die ersten Anzeichen sind gering
Es bilden sich Blasen mit einem Durchmesser von 1-3 mm
Haut. In der Mitte und am Rand leicht rosa
sie sind leuchtend rot gestrichen; Region
Der Bereich um die Blasen herum ist oft geschwollen und erhaben
über Bereiche gesunder Haut.
Meistens entstehen Blasen auf der Haut des Halses,
Ausschnitt, Unterarme, Brust. Viel
weniger häufige Hautausschläge bei cholinerger Wirkung
Urtikaria ist im unteren Teil lokalisiert
Rumpf und Beine.
Hautausschläge verursachen starker Juckreiz und brennend.

Da Acetylcholin ein Neurotransmitter ist, wann
Eine übermäßige Empfindlichkeit kann andere verursachen
Symptome, die auf eine übermäßige Nervenaktivität hinweisen
Systeme: Durchfall, Speichelfluss, Übelkeit, Erbrechen.
In den meisten Fällen kommt es zu einem Wiederauftreten der cholinergen Urtikaria
begleitet von einem plötzlichen Anstieg der Körpertemperatur.

Anlagevermögen für
Behandlung von cholinergen
Formen der Urtikaria -
Salben und Gele enthaltend
Atropin und Extrakt
Belladonnen. Sie werden angewendet
1-2 mal täglich für
Hautpartien mit Ausschlag.

Wie kann man Rückfällen vorbeugen?

Wie kann man Wiederholungen verhindern?
Streichen Sie scharfe und stark gewürzte Speisen aus Ihrer Ernährung
heiße Getränke und Alkohol.
Baden und duschen Sie bei angemessener Temperatur
Bedingungen - Wasser sollte nicht heißer als 36-37°C sein.
Versuchen Sie, emotionalen Stress zu vermeiden.
Bei jeder Art von körperlicher Aktivität
Beachten Sie bei allen Aktivitäten folgende Regeln:
aufhören zu arbeiten (Sport treiben, tanzen)
Wenn leichter Schweiß auf Ihrem Gesicht auftritt, vermeiden Sie dies
damit Ihre Aktivität reichlich bewirkt
Schwitzen
Wenn Sie wissen, dass Ihnen eine stressige Situation bevorsteht
Nehmen Sie in dieser Situation vorab Beruhigungsmittel ein.
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