De neurotransmitterfuncties van het visceraal motorisch systeem zijn van enorm belang in de klinische praktijk, en geneesmiddelen die inwerken op het autonoom systeem behoren tot de belangrijkste in het klinisch arsenaal. Bovendien hebben autonome transmitters een belangrijke rol gespeeld in de geschiedenis van de pogingen om de synaptische functie te begrijpen. Bijgevolg verdient de neurotransmissie in het viscerale motorische systeem speciale aandacht (zie ook hoofdstuk 6).
Acetylcholine is de primaire neurotransmitter van zowel sympatische als parasympatische preganglionische neuronen. Nicotinereceptoren op autonome ganglioncellen zijn gelegeerde ionenkanalen die een zogenaamde snelle EPSP mediëren (vergelijkbaar met nicotinereceptoren bij de neuromusculaire junctie). Muscarine acetylcholinereceptoren op ganglioncellen daarentegen behoren tot de 7-transmembraan G-proteïne gekoppelde receptorfamilie, en zij bemiddelen langzamere synaptische reacties (zie de hoofdstukken 7 en 8). De voornaamste werking van muscarine-receptoren in autonome ganglioncellen is het sluiten van K+-kanalen, waardoor de neuronen prikkelbaarder worden en een langdurige EPSP wordt gegenereerd. Als gevolg van deze twee acetylcholine receptortypes, bemiddelen ganglion synapsen zowel een snelle excitatie als een langzamere modulatie van de activiteit van autonome ganglioncellen.
De postganglionische effecten van autonome ganglioncellen op hun gladde spieren, hartspieren, of kliertargets worden bemiddeld door twee primaire neurotransmitters: noradrenaline (NE) en acetylcholine (ACh). Meestal geven sympathische ganglioncellen noradrenaline af aan hun doelwitten (een opmerkelijke uitzondering is de cholinerge sympathische innervatie van zweetklieren), terwijl parasympathische ganglioncellen gewoonlijk acetylcholine afgeven. Zoals verwacht uit de voorgaande uiteenzetting, hebben deze twee neurotransmitters gewoonlijk tegengestelde effecten op hun doelweefsel – contractie versus relaxatie van gladde spieren, bijvoorbeeld.
Zoals beschreven in de hoofdstukken 6 tot 8, worden de specifieke effecten van ACh ofNE bepaald door het type receptor dat tot expressie komt in het doelweefsel, en de stroomafwaartse signaalwegen waaraan deze receptoren gekoppeld zijn. Perifereympathische doelwitten hebben in het algemeen twee subklassen noradrenerge receptoren in hun celmembranen, die α- en β-receptoren worden genoemd. Net als deuscarinische ACh-receptoren behoren zowel de α- als de β-receptoren en hun subtypes tot de 7-transmembraan G-eiwitgekoppelde klasse van celoppervlaktereceptoren. De verschillende distributie van deze receptoren in sympatische doelwitten maakt een verscheidenheid van postsynaptische effecten mogelijk die gemedieerd worden door noradrenaline dat vrijkomt uit postganglionische sympatische zenuwuiteinden (Tabel 21.2).
Tabel 21.2
Samenvatting van typen adrenerge receptoren en enkele van hun effecten in sympatische doelwitten.
De effecten van acetylcholine afgegeven door parasympathische ganglioncellen op gladde spieren, hartspier, en kliercellen variëren ook afhankelijk van de subtypen vanmuscarine cholinerge receptoren gevonden in het perifere doelwit (tabel 21.3). De twee belangrijkste subtypes zijn bekend als M1- en M2-receptoren, waarbij M1-receptoren vooral worden aangetroffen in de darmen en M2-receptoren in het cardiovasculaire systeem (een andere subklasse van muscarine-receptoren, M3, komt zowel in glad spierweefsel als in klierweefsel voor). Muscarine-receptoren zijn gekoppeld aan een reeks intracellulaire signaaltransductiemechanismen die de geleiding van K+ en Ca2+-kanalen wijzigen. Zij kunnen ook stikstofoxide synthase activeren, hetgeen de plaatselijke afgifte van NO in sommige parasympathische doelweefsels bevordert (zie bijvoorbeeld het hoofdstuk over de autonome controle van de seksuele functie).
Tabel 21.3
Samenvatting van cholinerge receptortypen en enkele van hun effecten in parasympathische doelweefsels.
In tegenstelling tot de relatief beperkte reacties die worden opgewekt door noradrenaline en acetylcholine die worden afgegeven door respectievelijk sympathische en parasympathische ganglioncellen, bereiken neuronen van het enterische zenuwstelsel een enorme diversiteit aan doeleffecten door middel van een groot aantal verschillende neurotransmitters, waarvan de meeste neuropeptiden zijn die geassocieerd zijn met specifieke celgroepen in de eerder genoemde plexus myentericus of plexus submuceus. De details van deze stoffen en hun werking vallen buiten het bestek van deze inleidende uiteenzetting.