Характеристика холинореактивных веществ

Медиатор ацетилхолин и механизмы его действия

Ацетилхолин осуществляет передачу нервных импульсов в холинергических синапсах. Открытие медиаторной роли ацетилхолина принадлежит австрийскому фармакологу О. Леви (Loewi). Холинергические синапсы имеются как в соматической, так и вегетативной нервной системе. Двигательные волокна соматической нервной системы иннервируют скелетные мышцы, и с их окончаний выделяется ацетилхолин. Эфферентные проводящие пути вегетативной нервной системы состоят ив двух нейронов: первый расположен в центральной нервной системе (в стволе головного мозга и спинном мозге), второй — в вегетативном ганглии, который относится к периферической нервной системе (рис. 5). Соответственно отростки первых нейронов формируют преганглионарные волокна, вторых — постганглионарные. В нреганглионарных нейронах и симпатического, и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы основным медиатором служит ацетилхолин. Различаются же симпатический и парасимпатический отделы по медиатору, высвобождающемуся в синапсах постганглионарного волокна: в симпатической нервной системе это норадреналин, в парасимпатической — ацетилхолин.

Таким образом, ацетилхолин служит передатчиком импульсов с окончаний всех парасимпатических постганглионарных волокон, с окончаний постганглионарных симпатических волокон, иннервирующих потовые железы, с окончаний всех (как симпатических, так и парасимпатических) нреганглионарных волокон, с окончаний двигательных нервов поперечно-полосатых мышц, а также во многих центральных синапсах.

Схема строения симпатической («) и парасимпатической (б)

Рис. 5. Схема строения симпатической («) и парасимпатической (б)

нервной системы:

1 — пре ганглионарный нейрон; 2 — нреганглионарное волокно; 3 — ганглионарный нейрон; 4 — ностганглионарное волокно; 5 — эффекторная клетка. АХ — ацетилхо- лин; НА — норадреналин; Н-ХР — никотиновый холинорецентор; М-ХР — мускариновый холинорецептор; АР — адренорецептор

Химически ацетилхолин представляет собой сложный эфир холина и уксусной кислоты. Его синтез проходит в окончаниях нервных волокон из спирта холина п ацетил-КоА под влиянием фермента холинацетилтрансферазы. Скорость реакции синтеза лимитируется концентрацией холина в синаптических окончаниях. Синтезированный медиатор депонируется в везикулах в результате активного транспорта с участием фермента — Мё2+-зависимая АТФаза. Основным механизмом выделения ацетилхолина в синаптическую щель, в результате чего формируется постсинаптический потенциал, служит Са2+-зависимый экзоцитоз. Деполяризация нервного окончания, которая увеличивает проницаемость пресинаптической мембраны для Са2+, — необходимое условие выделения ацетилхолина.

Ацетилхолин химически нестоек, в щелочной среде быстро распадается на холин и уксусную кислоту. Разрушение его в холинергическом синапсе катализируется ферментом ацетилхолинэстера- зой, открытым О. Леви. Ацетилхолинэстераза находится на постсинаптической мембране рядом с холинорецептором и является одним из самых быстродействующих ферментов. Быстрое разрушение медиатора обеспечивает лабильность холинергической нервной передачи. Образовавшийся холин захватывается белками-транспортера- ми пресинаптической мембраны и служит далее для восстановления ацетилхолина в терминали (рис. 6).

Схема строения холинергического синапса (цит. но

Рис. 6. Схема строения холинергического синапса (цит. но: Маркова И. Н„ Неженцева М. Н., 1997):

АХ — ацетилхолин; ХР — холинорецеитор; М — мускариновый холинорецептор; Н — никотиновый холинорецеитор; АХЭ — ацетилхолинэстераза; ТМ — транспортный механизм; ХА — холинацетилтрансфераза; (+) — активация; (-) — торможение

Действие ацетилхолина на мембрану состоит в его реакции с хо- линорецепторами, входящими в структуру клеточной мембраны (рис. 7). Так, реакция ацетилхолина с Н-холинорецептором вызывает изменение пространственного расположения атомов белковой молекулы рецептора. В результате увеличивается размер межмолекулярных пор мембраны, образуя свободный проход для ионов а затем и К', и происходит деполяризация клеточной мембраны с последующей реполяризацией. Вызываемые ацетилхолином изменения молекулы рецептора легко обратимы. После передачи импульса уже приблизительно через 1 мс заканчивается деполяризация и восстанавливается обычная проницаемость мембраны. К этому времени холинорецеитор уже свободен от связи с ацетилхолином.

Полагают, что вызываемая ацетилхолином деформация молекулы рецептора приводит не только к увеличению межмолекулярных пор мембраны, но и способствует отторжению ацетилхолина от рецептора. Отторжение это необходимо для взаимодействия освобождающего ацетилхолина с ацетилхолинэстеразой и его последующего разрушения (см. рис. 7).

Вещества, влияющие на холинорецепторы, способны вызывать стимулирующий (холиномиметический) или угнетающий (холино- литический ) эффект.

Схема взаимодействия ацетилхолина с холинорецеитором и ацетилхолинэстеразой (цит. по

Рис. 7. Схема взаимодействия ацетилхолина с холинорецеитором и ацетилхолинэстеразой (цит. по: Закусав В. В., 1973):

ХР — холинорецсчггор; АХЭ — ацетилхолинэстераза; А — анодный центр ХР и АХЭ; Э — эстеразный центр АХЭ и эстерофильиый центр ХР

Фармакологические вещества могут воздействовать на следующие этапы синаптической передачи холинергических синапсов: 1) синтез ацетилхолина; 2) процесс высвобождения медиатора; 3) взаимодействие ацетилхолина с холинорецепторами; 4) разрушение ацетилхолина; 5) захват пресинаптическим окончанием холина, образующегося при разрушении ацетилхолина. Например, на уровне пресинаптических окончаний действует ботулиновый токсин, препятствующий высвобождению медиатора. Транспорт холина через пресинаптическую мембрану (нейрональный захват) угнетается гемихолином. Непосредственное влияние на холинорецепторы оказывают холиномиметики (пилокарпин, цитизин) и холинолитики (М- холиноблокаторы, ганглиоблокаторы и периферические миорелак- санты). Для угнетения фермента ацетилхолинэстеразы могут быть использованы антихолинэстеразные средства (прозерин).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >