סינפסות כולינרגיות הן המקום שבו שני נוירונים, או נוירון ותא אפקטור שמקבל אות, באים במגע. הסינפסה מורכבת משני ממברנות - הפרה-סינפטית והפוסט-סינפטית, וכן השסע הסינפטי. העברת דחף עצבי מתבצעת באמצעות מתווך, כלומר, חומר משדר. זה קורה כתוצאה מהאינטראקציה של הקולטן והמתווך על הממברנה הפוסט-סינפטית. זהו התפקיד העיקרי של הסינפסה הכולינרגית.
מתווך וקולטים
ב-NS הפאראסימפתטי, המתווך הוא אצטילכולין, הקולטנים הם קולטנים כולינרגיים משני סוגים: H (ניקוטין) ו-M (מוסקרין). M-cholinomimetics, שיש להם סוג ישיר של פעולה, יכול לעורר קולטנים על הממברנה מהסוג הפוסט-סינפטי.
הסינתזה של אצטילכולין מתבצעת בציטופלזמה של קצוות כולינרגיים עצביים. הוא נוצר מכולין, כמו גם אצטיל קואנזים A, שיש לו מיטוכונדריה.מָקוֹר. סינתזה מתרחשת תחת פעולת האנזים הציטופלזמי כולין אצטילאז. אצטילכולין מופקד בשלפוחיות סינפטיות. כל אחת מהשלפוחיות הללו יכולה להכיל עד כמה אלפי מולקולות אצטילכולין. הדחף העצבי מעורר שחרור של מולקולות אצטילכולין לתוך השסע הסינפטי. לאחר מכן, הוא יוצר אינטראקציה עם קולטנים כולינרגיים. המבנה של הסינפסה הכולינרגית הוא ייחודי.
בניין
לפי הנתונים שיש לביוכימאים, הקולטן הכולינרגי של הסינפסה הנוירו-שרירית יכול לכלול 5 תת-יחידות חלבון המקיפות את תעלת היונים ועוברות דרך כל עובי הממברנה, המורכבת משומנים. זוג מולקולות אצטילכולין מקיים אינטראקציה עם זוג תת-יחידות α. זה גורם לתעלת היונים להיפתח ולממברנה הפוסט-סינפטית לדה-פולריזציה.
סוגי סינפסות כולינרגיות
קולינוקולטנים הם מקומיים שונה וגם רגישים אחרת להשפעות של חומרים תרופתיים. בהתאם לכך, הם מבחינים:
- קולטנים כולינרגיים רגישים למסקרין - מה שנקרא קולטני M-כולינרגיים. מוסקרין הוא אלקלואיד המצוי במספר פטריות רעילות כגון ציפורן זבוב.
- קולטנים כולינרגיים רגישים לניקוטין - מה שנקרא קולטני H-כולינרגיים. ניקוטין הוא אלקלואיד שנמצא בעלי טבק.
המיקום שלהם
הראשונים ממוקמים בממברנה הפוסט-סינפטית של תאים כחלק מהאיברים המשפיעים. הם ממוקמים בקצהסיבים פאראסימפטיים פוסט-גנגליוניים. בנוסף, הם נמצאים גם בתאי העצב של הגרעינים האוטונומיים ובקליפת המוח. הוכח כי קולטני M-כולינרגיים בעלי לוקליזציה שונה הם הטרוגניים, מה שגורם לרגישות שונה של סינפסות כולינרגיות לחומרים בעלי אופי תרופתי.
צפיות בהתאם למיקום
ביוכימאים מבחינים בין מספר סוגים של קולטנים M-כולינרגיים:
- ממוקם בגרעיני האוטונומיות ובמערכת העצבים המרכזית. הייחודיות של הראשונים היא שהם ממוקמים מחוץ לסינפסות - קולטנים M1-כולינרגיים.
- ממוקם בלב. כמה מהם עוזרים להפחית את שחרור אצטילכולין - קולטנים M2-כולינרגיים.
- ממוקם בשרירים חלקים וברוב הבלוטות האנדוקריניות - קולטנים M3-כולינרגיים.
- ממוקם בלב, בדפנות המכתשיות הריאתיות, במערכת העצבים המרכזית - קולטנים M4-כולינרגיים.
- ממוקם במערכת העצבים המרכזית, בקשתית העין, בבלוטות הרוק, בתאי דם חד-גרעיניים - קולטנים M5-כולינרגיים.
השפעה על קולטנים כולינרגיים
רוב ההשפעות של חומרים פרמקולוגיים ידועים המשפיעים על קולטני M-כולינרגיים קשורות לאינטראקציה של חומרים אלה ושל קולטנים פוסט-סינפטיים M2- ו-M3-כולינרגיים.
בואו נשקול את הסיווג של תרופות המעוררות סינפסות כולינרגיות להלן.
קולטני H-כולינרגיים ממוקמים בקרום הפוסט-סינפטי של נוירוני הגנגליון בקצוות של כל אחד מהסיבים הפרה-גנגליונים (בפאראסימפתטי ובסימפטטיganglia), באזור סינוס הצוואר, במדולה של יותרת הכליה, בנוירו-היפופיזה, בתאי Renshaw, בשרירי השלד. הרגישות של קולטני H-כולינרגיים שונים אינה זהה לחומרים. לדוגמה, קולטני H-כולינרגיים במבנה של גנגליונים אוטונומיים (קולטנים מסוג ניטרלי) שונים באופן משמעותי מקולטנים H-כולינרגיים בשרירי השלד (קולטנים מסוג שריר). תכונה זו שלהם היא המאפשרת לחסום באופן סלקטיבי את הגרעינים עם חומרים מיוחדים. לדוגמה, חומרים מסוג Curarepod יכולים לחסום העברה עצבית-שרירית.
קולטנים כולינרגיים פרה-סינפטיים ואדרנורצפטורים מעורבים בוויסות שחרור אצטילכולין בסינפסות בעלות אופי נוירואפקטור. עירור של קולטנים אלה יעכב את שחרור אצטילכולין.
אצטילכולין מקיים אינטראקציה עם קולטני H-כולינרגיים ומשנה את הקונפורמציה שלהם, מגביר את רמת חדירות הממברנה הפוסט-סינפטית. לאצטילכולין יש השפעה מעוררת על יוני נתרן, שחודרים לאחר מכן לתוך התא, וזה מוביל לעובדה שהקרום הפוסט-סינפטי מתפרק. בתחילה נוצר פוטנציאל סינפטי מקומי, שמגיע לערך מסוים ומתחיל תהליך של יצירת פוטנציאל פעולה. לאחר מכן, עירור מקומי, המוגבלת לאזור הסינפטי, מתחיל להתפשט בכל קרום התא. אם מתרחשת גירוי קולטן M-כולינרגי, אז שליחים שניים וחלבוני G ממלאים תפקיד משמעותי בהעברת אותות.
אצטילכולין עובדתוך זמן קצר מאוד. זאת בשל העובדה שהוא עובר הידרוליזה מהירה על ידי פעולת האנזים אצטילכולין אסטראז. כולין, שנוצר במהלך ההידרוליזה של אצטילכולין, ייתפס על ידי קצוות פרה-סינפטיים בחצי מהנפח ויועבר לציטופלזמה של התא לצורך ביו-סינתזה של אצטילכולין לאחר מכן.
חומרים הפועלים על סינפסות כולינרגיות
תרופתי וכימיקלים שונים יכולים להשפיע על תהליכים רבים הקשורים להעברה סינפטית:
- תהליך הסינתזה של אצטילכולין.
- תהליך שחרור המתווך. לדוגמה, carbacholin יכול לשפר את שחרור אצטילכולין, ורעלן בוטולינום יכול להפריע לשחרור הנוירוטרנסמיטר.
- תהליך האינטראקציה בין אצטילכולין לקולטן הכולינרגי.
- הידרוליזה של אצטילכולין בעל אופי אנזימטי.
- תהליך לכידת כולין, שנוצר כתוצאה מההידרוליזה של אצטילכולין, על ידי סיומות פרה-סינפטיים. לדוגמה, hemicholinium מסוגל לעכב קליטה עצבית והובלה של כולין לתוך הציטופלזמה של התא.
Classification
לאמצעים המעוררים סינפסות כולינרגיות יכולים להיות לא רק השפעה זו, אלא גם השפעה אנטי-כולינרגית (מדכאת). כבסיס לסיווג של חומרים כאלה, ביוכימאים משתמשים בכיוון הפעולה של חומרים אלה על קולטנים כולינרגיים שונים. אםדבקים בעקרון זה, אז חומרים המשפיעים על קולטנים כולינרגיים יכולים להיות מסווגים כדלקמן:
- חומרים המשפיעים על קולטני M-כולינרגיים ועל קולטני H-כולינרגיים: כולינומימטיקה כוללים אצטילכולין וקרבחול, ותרופות אנטי-כולינרגיות - cyclodol.
- אמצעים לטבע אנטיכולינאסטראז. אלה כוללים physostigmine salicylate, prozerin, galanthamamine hydrobromide, armine.
- חומרים המשפיעים על סינפסות כולינרגיות. תרופות כולינומימטיקה כוללות פילוקרפין הידרוכלוריד ואצלידין, תרופות אנטי-כולינרגיות כוללות אטרופין סולפט, מטצין, פלטיפילין הידרוטרטרט, איפראטרופיום ברומיד, סקופלאמין הידרוקרום.
- חומרים המשפיעים על קולטני H-כולינרגיים. תרופות כולינומימטיקה כוללות ציטיטון ולובלין הידרוכלוריד. ניתן לחלק חוסמי N-כולינרגיים לשתי קבוצות. הראשון הוא סוכנים חוסמי גנגליון. אלה כוללים benzohexonium, gigronium, pentamin, arfonad, pyrilene. הקבוצה השנייה כוללת חומרים דמויי קורארה. אלה כוללים מרפי שרירים היקפיים כגון טובוקרוניום כלוריד, pancuronium bromide, pipecuronium bromide.
בדקנו בפירוט את התרופות המשפיעות על סינפסות כולינרגיות.
