Acetilkolin
| Acetilkolin | ||
| ||
 | ||
| Acetilkolin | ||
| Azonosítás | ||
|---|---|---|
| IUPAC név | 2-acetoxi-etil-trimetil-ammónium | |
| Szinonimák |
ACh |
|
| N o CAS | ||
| N o ECHA | 100 000 118 | |
| N o EC | 200-128-9 | |
| ATC kód | S01 | |
| DrugBank | DB03128 | |
| PubChem | 187 | |
| N o E | E1001 (i) | |
| Mosolyok |
CC (= O) OCC [N +] (C) (C) C , |
|
| InChI |
InChI: InChI = 1 / C7H16NO2 / c1-7 (9) 10-6-5-8 (2,3) 4 / h5-6H2,1-4H3 / q + 1 |
|
| Kémiai tulajdonságok | ||
| Brute formula |
C 7 H 16 N O 2 [Az izomerek] |
|
| Moláris tömeg | 146,2074 ± 0,0075 g / mol C 57,5%, H 11,03%, N 9,58%, O 21,89%, |
|
| Óvintézkedések | ||
| 67/548 / EGK irányelv | ||
 Xi Szimbólumok : Xi : Irritatív R mondatok : R36 / 37/38 : Irritálja a szemet, a légzőrendszert és a bőrt. S-mondatok : S36 / 37/39 : Viseljen megfelelő védőruházatot, kesztyűt és szem- / arcvédőt. R mondatok : 36/37/38, S-mondatok : 36/37/39, |
||
| Ökotoxikológia | ||
| DL 50 |
11 mg · kg -1 (egér, iv. ) 170 mg · kg -1 (egerek, ip ) |
|
| Egység SI és STP hiányában. | ||
Az acetilkolin , rövidítve ACh , egy neurotranszmitter , amely fontos szerepet játszik mind a központi idegrendszerben , ahol részt vesz a memóriában és a tanulásban , akár a perifériás idegrendszerben , különösen az izomaktivitásban és a vegetatív funkciókban . Az acetilkolin a kolin- acetil- transzferáz enzim által az acetil-CoA- ból előállított észter , amelynek hatását a nikotin- és muszkarinreceptorok közvetítik . Az ACh úttörő tanulmányok tárgya volt, amelyek a neurotranszmisszió fő alapelveinek megfogalmazásához vezettek . Valójában a XX . Század első felében az ACh volt az első neurotranszmitter, amely az idegrendszerben megtalálható volt, elsősorban az üzleti szív gátló szerepe miatt . Mindazonáltal a neuromuszkuláris csatlakozás szintjén az ACh-nak gerjesztő hatása van, és a központi idegrendszeren belül a hatása kombinálja a neuromodulátoros hatásokat a szinaptikus plaszticitásra , a tanulásra és a fiziológiai aktivációra .
Történelmi
1914-ben Henry Hallett Dale angol fiziológus izolálta elsőként az acetilkolint egy organizmusból , a rozs ergot . Az ACh egy már ismert molekula, mivel kémiai szintézisét 1867-ben Adolf von Baeyer német vegyész végezte . 1905-ben John Newport Langley angol fiziológus (in) bebizonyította az ACh biológiai aktivitását , amely vázizomra alkalmazva összehúzódásra készteti. Hasonlóképpen, Dale 1914-ben bemutatta az ACh paraszimpatomimetikus hatását a perifériás szervekre és szövetekre.
1921-ben Otto Loewi német gyógyszerész megmutatta az első valaha felfedezett neurotranszmitter létezését . Loewi stimulálta egy elszigetelt béka szív paraszimpatikus vagus idegét (X ideg) , ami logikusan lelassította azt. Az infúziós folyadék ebből a szívből egy másik denervált szívbe történő felvitele szintén lelassította. Ez bebizonyította, hogy a paraszimpatikus idegrendszer működéséért felelős anyag felszabadult (és ebben az esetben a perfúziós folyadékban diffundálódott) a vagus ideg stimulálása során. Ezt az anyagot, a neurotranszmittert, eredetileg " vagustoff " -nak hívták (a "hullámból" eredő kifejezés), mert csak jóval később állapították meg, hogy valójában ACh. Valójában csak 1929-ben fedezték fel Dale és munkatársa, Harold Ward Dudley (de) angol fiziológus (de) az ACh létezését az állati organizmusokban, a marhahús és a ló lépéből kivonva . 1936-ban Dale és munkatársai megmutatták, hogy az ACh felszabadul a neuromuszkuláris csomópontban, és ezért a neurotranszmitter felelős a vázizmok önkéntes összehúzódásáért.
Otto Loewi és Henry Hallett Dale együttesen megkapta a fiziológia vagy az orvostudomány Nobel-díját 1936-ban az ACh-n végzett munkájáért.
Kémia
Of kémiai képlet CH 3 COOCH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 3és moláris tömege a 146,2 g · mol -1 , acetilkolin származik ecetsavat CH 3 COOHés kolin HOCH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 3.
Elhelyezkedés
Az idegimpulzusok során az acetilkolin felszabadul az idegrendszer "kolinerg" nevű idegsejtjeinek szinapszisaiban, és idegi információkat továbbít egyik neuronról a másikra. Ezeket a szinapszisokat, amelyek acetilkolint használnak neurotranszmitterként, kolinerg szinapszisoknak nevezzük .
- A vegetatív perifériás idegrendszerben az acetilkolin részt vesz az ortoszimpatikus és paraszimpatikus szálak preganglionikus szinapszisában , valamint a paraszimpatikus rendszer neuro-effektor szinapszisában (2. ábra).
- Az acetil-kolin részt vesz a idegizomgócokban összekötő motoros neuronok a harántcsíkolt izmok .
- A központi idegrendszerben a kolinerg idegsejtek általában keverednek más, nem kolinerg idegsejtekkel. A kolinerg útvonalak diffúzak, de egy kolinerg neuronok csoportja lokalizálódott a mediális septum mag régiójában (a frontális lebeny mediális aspektusának alsó részén és a corpus callosum csőre alatt található). Beidegzik a hippokampuszt, és vélhetően szerepet játszanak a hangulat memorizálásában , tanulásában és ellenőrzésében. Egy másik, szintén a septum területén elhelyezkedő csoport, amelyet Meynert bazális magjának hívnak , beidegzi az egész agykéreget és az amygdalát is . Részt vesz a viselkedés és a hangulat szabályozásában.
Az acetilkolin ezért központi szinten részt vesz számos funkcióban, például a motoros készségek szabályozásában, zavart a Parkinson-kórban, vagy az emlékezetben, zavart az Alzheimer-kórban.
Acetilkolin metabolizmus
- Szintézis :
A szintézis magában az idegrostban megy végbe a kolinból és az acetil-CoA-ból . Kolin jön akár a diéta vagy az endogén bioszintézisének szerin . Az acetil-koenzim A egy koenzim, amely az idegsejt mitokondriumában képződik a szénhidrátok anyagcseréjéből.
Az acetilkolin szintézise energiát igényel, de ezt egy enzim: kolin-acetil-transzferáz segíti elő . Ez szintetizálódik a sejttestben, majd az idegvégződésig vándorol.
- Tárolás :
Szintézise után az acetilkolin a preszinaptikus membrán vezikuláiban tárolódik. A hólyagok számát egy preszinaptikus terminációs a becslések szerint 300.000, egyenként 1,000 , hogy 50.000 molekulák az acetilkolin.
- Kiadás :
Az akciós potenciál axonális végződésbe jutása a potenciálfüggő Ca ++ csatornák nyitását indukálja . A Ca ++ ionok ezt követő bejutása a vezikulák összeolvadását okozza a plazmamembránnal, és az Ach felszabadul a szinaptikus hasadékba. Ezután az ACh diffundál a szinapszis másik oldalára, és a posztszinaptikus receptorokhoz kötődve megváltoztatja a membrán ionáteresztő képességét (ionotrop és / vagy metabotrop receptorokon keresztül).
- Megsemmisítés :
Az ACh-nak el kell tűnnie erről a szinapszisról. Ha az idegimpulzusnak 100 Hz-es kisülést kell produkálnia (100 akciós potenciál másodpercenként), az ACh-t kevesebb, mint egy másodperc alatt el kell pusztítani. És valóban, az acetilkolin milliszekundumon belül hidrolízis alatt áll az acetilkolin-észteráz , egy enzim, amely a szinaptikus hasadékban található és társul a sejtek külső felületéhez. Az ACh-t acetáttá és kolinná hidrolizálják, a preszinaptikus idegsejt azonnal felszívja egy szelektív 12-hélix transzmembrán transzporteren keresztül.
Ez az egyik eszköz arra, hogy a mediátor megállítsa működését a szinapszisban. Van egy második eszköz: az ACh nem pusztul el, hanem a szinapszison kívül diffundál.
Kolinerg receptorok
Az acetilkolin kötődik a posztszinaptikus idegsejt felszínén található receptorokhoz. Ezek a receptorok főleg két típusból állnak: nikotin- és muszkarin- receptorok . Az előbbiek az acetilkolin által aktivált kationcsatornák, amelyek nagyon gyorsan, néhány milliszekundum alatt depolarizációt és gerjesztést okoznak. A második, a muszkarinreceptorok, a G-fehérjékhez kapcsolódva, ezért lassabban, gerjesztő vagy gátló válaszokat válthatnak ki.
A vegetatív idegrendszerben a kolinerg receptorok:
- nikotin a ganglionban, szimpatikus és paraszimpatikus;
- muszkarinok a paraszimpatikus célpontnál (2. ábra).
Muskarin receptorok
A muszkarinreceptorok a transzmembrán doménnel (7TM) rendelkező metabotrop receptorok családjába tartoznak , akárcsak az adrenerg receptorok. Széles körben elterjedtek a testben, és széles körben vannak jelen az agyban (M1, M3 és M4).
Öt osztályba (M1 – M5) vannak felosztva, amelyek különálló génekből származnak, mindegyiket klónozva.
- Az M1, M3 és M5 receptorok a Gq / 11 fehérjékhez vannak kapcsolva, és gerjesztő aktivitással rendelkeznek . Az M1 receptorok ( központi idegrendszer , gyomor és ganglionok ), az M3 és az M5 egy foszfolipáz C-t (PLC) aktiválnak, amely a szövetektől függően izomösszehúzódást, adrenalin felszabadulást vagy az idegsejtek ingerelhetőségének modulációját okozhatja.
- Az M2 és M4 receptorok főleg a Gi fehérjékhez kapcsolódnak és gátló hatásúak . Az M2 receptorok ( szív , simaizmok) és az M4 gátolják az adenilát-ciklázt egy Gi fehérje alfa-alegységének aktiválásán keresztül . Felelősek a káliumcsatornák megnyitásáért, ami a posztszinaptikus membrán hiperpolarizációját eredményezi.
Nikotin receptorok
A nikotin receptorok az ionotrop receptor család részét képezik . Jelen vannak az agyban , a gerincvelőben , az ortoszimpatikus és a paraszimpatikus idegrendszer ganglionjaiban , valamint a motoros neuronok és az effektorok közötti szinapszisban . Ezek a 280 kDa molekulatömegű pentamer receptorok (két α alegység, egy β, egy δ és egy γ vagy ε) 6,5 Å átmérőjű csatornát képeznek , amely csak két acetilkolin molekula α-hoz való kötődése után nyílik meg. alegységek. Ezután a két α alegység megváltoztatja konformációját, hogy lehetővé tegye az ionok áthaladását az ioncsatornában. Az acetilkolinot az acetilkolin-észterázok gyorsan lebontják, hogy lezárják az ioncsatornát és megállítsák az idegi impulzusokat. 2009-ben 17 alegységet ismertek és szekvenáltak: α1 - α10, β 1 - β 4, γ, δ és ε. A meglehetősen jelentős számú lehetséges pentamer közül jelenleg csak körülbelül tízet jellemeznek.
A neuronális nikotin N1 receptorok (központi idegrendszer és perifériás ganglionok) aktiválása nátrium-Na + és kálium-K + ionok számára átjárható csatornákat nyit . A nátriumionok nagy mennyiségű bejutása a posztszinaptikus idegsejtbe a membrán gyors depolarizációját eredményezi, és biztosítja az idegi impulzusok terjedését.
Az izom-típusú N2 nikotinreceptorai, amelyek a neuromuszkuláris csomópontokban találhatók, nátriumcsatornákhoz kapcsolódnak. Aktiválásuk a Na + bejutását okozza , amely lokalizált depolarizációt eredményez, amelyet motorlemez- potenciálnak (PPM) neveznek . Ez a PPM megnyitja a feszültség által irányított Na + csatornákat, és klasszikus akciós potenciált vált ki. Ez áthalad az izomroston és bejut a keresztirányú tubulusba, ahol stimulálni fogja a szarkoplazmatikus retikulumban található kalcium felszabadulását. A kalciumionok intracelluláris koncentrációjának növekedése a vázizmok összehúzódását okozza.
Az acetilkolin hatásának szintézise
| Szövet | Az acetilkolin hatása | Érintett vevők |
| Az idegrendszer | Memorizálás és tanulás | M1 |
| Szív | Csökkent pulzusszám | M2 |
| Hajók | Vazodilatáció, vérnyomásesés | M3 |
| Tüdő | A hörgők összehúzódása, váladék | M3 |
| Belek , gyomor | Összehúzódások, váladékok | M3 |
| Nyálmirigyek | Kiválasztás | M3 |
| Szem | A tanuló összehúzódása, könnyei | M3 |
| Mellékvese velő | Gátolja az adrenalin (amely már nem
az) szekrécióját az ortoszimpatikus rendszer stimulálja) |
NEM |
| vázizomzat | Összehúzódás | NEM |
Gyógyszertan
- Kolinerg receptor agonisták
- Acetilkolinészteráz inhibitorok
- Kolinerg receptor antagonisták
Megjegyzések és hivatkozások
- számított molekulatömege a „ atomsúlya a Elements 2007 ” on www.chem.qmul.ac.uk .
- (in) " Acetylcholine " a ChemIDplus- on Hozzáférés: 2009. február 8
- Yves Landry, Jean-Pierre Gies, Farmakológia a céloktól a terápiás javallatokig , Dunod, 2009 (2. kiadás)
- " Malation - visszavonása a forgalomba hozatali engedély. » , A FRANCIA KÖZTÁRSASÁG HIVATALOS LAPJA.
- Bruneton J. Farmakognózis - Phytochemistry, gyógynövények, 4 -én kiadás, átdolgozott és kibővített. , Paris, Tec & Doc - International Medical Publishing,2009, 1288 p. ( ISBN 978-2-7430-1188-8 )
Külső linkek
- Svájci gyógyszergyűjtemény: acetilkolin tartalmú gyógyszerek