Acetilcolină

Evaluare | Biopsihologie | Comparată |Cognitivă | Dezvoltare | Limbaj | Diferențe individuale | Personalitate | Filosofie | Socială |
Metode | Statistică |Clinică | Educațională | Industrială | Articole profesionale | Psihologie mondială |

Biologică:Genetică comportamentală – Psihologie evolutivă – Neuroanatomie – Neurochimie – Neuroendocrinologie – Neuroștiințe – Psihoneuroimunologie – Psihologie fiziologică – Psihofarmacologie(Index, Schiță)

.

Acetilcolina
2-acetoxi-N,N,N-trimetiletanaminiu Denumire IUPAC
Număr CAS 51-84-3	Cod ATC S01EB09
PubChem 187	DrugBank EXPT00412
Formula chimică
Greutate moleculară	146.21 g/mol
Biodisponibilitate
Metabolism
Eliminare pe jumătate.viață	aproximativ 2 minute
Excreție	{{{excreție}}}
Categoria de gestație
Statut juridic
Cale de administrare

Compus chimic acetilcolină, adesea prescurtat ACh, a fost primul neurotransmițător care a fost identificat. Este un transmițător chimic atât în sistemul nervos periferic (SNP), cât și în sistemul nervos central (SNC) la multe organisme, inclusiv la om. Acetilcolina este neurotransmițătorul din toți ganglionii autonomi. În termeni simpli, este o substanță chimică care permite neuronilor să comunice între ei în cadrul oamenilor și al altor organisme.

Chimie

Acetilcolina este un ester al acidului acetic și al colinei cu formula chimică CH3COOCH2CH2CH2N+(CH3)3. Această structură este reflectată în denumirea sistematică, 2-acetoxi-N,N,N-trimetiletanaminiu.

Acetilcolina (ACh) a fost identificată pentru prima dată în 1914 de Henry Hallett Dale pentru acțiunile sale asupra țesutului cardiac. A fost confirmată ca neurotransmițător de Otto Loewi, care i-a dat inițial numele de vagusstoff deoarece era eliberată de nervul vag. Amândoi au primit în 1936 Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru munca lor.

Lucrări ulterioare au arătat că atunci când acetilcolina se leagă de receptorii de acetilcolină de pe fibrele musculare scheletice, deschide în membrană canale de sodiu portate de ligand. Ionii de sodiu intră apoi în celula musculară, stimulând contracția musculară. Acetilcolina, în timp ce induce contracția mușchilor scheletici, induce în schimb o contracție redusă în fibrele musculare cardiace. Această distincție este atribuită diferențelor de structură a receptorilor între fibrele scheletice și cardiace. Acetilcolina este, de asemenea, utilizată în creier, unde tinde să provoace acțiuni excitatorii. Glandele care primesc impulsuri de la partea parasimpatică a sistemului nervos autonom sunt, de asemenea, stimulate în același mod.

Sinteza și degradarea

Acetilcolina este sintetizată în anumiți neuroni de către enzima colină acetiltransferază din compușii colină și acetil-CoA. Compușii organici mercurieni au o afinitate mare pentru grupele sulfhidril, ceea ce determină disfuncții ale enzimei colină acetiltransferază. Această inhibiție poate duce la deficit de acetilcolină și poate avea consecințe asupra funcției motorii.

În mod normal, enzima acetilcolinesterază transformă acetilcolina în metaboliții inactivi colină și acetat. Această enzimă este abundentă în fanta sinaptică, iar rolul său în eliminarea rapidă a acetilcolinei libere din sinapsă este esențial pentru buna funcționare musculară. Efectele devastatoare ale agenților nervoși care conțin organofosfați (de exemplu, gazul sarin) se datorează inactivării ireversibile a acestei enzime. Acumularea de acetilcolină rezultată determină o stimulare continuă a mușchilor, a glandelor și a sistemului nervos central; victimele mor de obicei prin sufocare, deoarece nu-și pot contracta diafragma. Alte organofosfați și unii carbamați sunt insecticide eficiente, deoarece inhibă acetilcolinaza din insecte. Pe de altă parte, deoarece un deficit de acetilcolină în creier a fost asociat cu boala Alzheimer, unele medicamente care inhibă acetilcolinesteraza sunt utilizate în tratamentul acestei boli. Un studiu recent a arătat că THC este un astfel de medicament, eficient în reducerea formării încurcăturilor neurofibrilare caracteristice și a plăcilor beta amiloide.

Locuri de eliberare

• Acetilcolina este eliberată în sistemul nervos autonom:
  • neuroni parasimpatici pre și postganglionari
  • neuroni simpatici pre și postganglionari
  • neuroni simpatici preganglionari (și, de asemenea, neuroni sudomotori postganglionari, de ex, cei care controlează transpirația)

Botulina acționează prin suprimarea eliberării de acetilcolină; în timp ce veninul unui păianjen văduvă neagră are efectul invers.

• toate fibrele autonome preganglionare, inclusiv:
  • toate fibrele simpatice preganglionare
  • toate fibrele parasimpatice preganglionare
  • toate fibrele simpatice preganglionare către măduva suprarenală, ganglionul simpatic modificat. La stimularea cu acetilcolină, el eliberează adrenalină și noradrenalină.
• toate fibrele parasimpatice postganglionare
• unele fibre simpatice postganglionare
  • fibrele secretoare către glandele sudoripare

  .

  • fibre vasodilatatoare către vasele de sânge ale mușchilor scheletici

Farmacologie

Există două clase principale de receptori de acetilcolină (AChR), receptorii nicotinici ai acetilcolinei (nAChR) și receptorii muscarinici ai acetilcolinei (mAChR). Acestea sunt denumite după liganzii utilizați pentru a descoperi receptorii.

Receptorii nicotinici AChR sunt receptori ionotropi permeabili la ioni de sodiu, potasiu și clorură. Ei sunt stimulați de nicotină și acetilcolină și blocați de curare. Majoritatea AChR-urilor periferice sunt nicotinici, cum ar fi cei de pe inimă și vasele de sânge sau de la joncțiunea neuromusculară. Ei se găsesc, de asemenea, în distribuție largă prin creier, dar în număr relativ mic.

Receptorii muscarinici sunt metabotropici și afectează neuronii pe o perioadă mai lungă de timp. Ei sunt stimulați de muscarină și acetilcolină și blocați de atropină. Receptorii muscarinici se găsesc atât în sistemul nervos central, cât și în sistemul nervos periferic, în inimă, plămâni, tractul gastrointestinal superior și glandele sudoripare. Extractele din plantă includeau acest compus, iar acțiunea sa asupra AChR muscarinici care mărește dimensiunea pupilei a fost folosită pentru atractivitate în multe culturi europene din trecut. Acum, ACh este uneori folosit în timpul operației de cataractă pentru a produce o constricție rapidă a pupilei. Trebuie să fie administrată intraocular, deoarece colinesteraza corneană metabolizează ACh administrată local înainte ca aceasta să se poată difuza în ochi. Este vândut sub denumirea comercială Miochol-E (CIBA Vision). Medicamente similare sunt utilizate pentru a induce midriază (dilatarea pupilei) în resuscitarea cardiopulmonară și în multe alte situații.

Boala miastenia gravis, caracterizată prin slăbiciune și oboseală musculară, apare atunci când organismul produce în mod necorespunzător anticorpi împotriva receptorilor de acetilcolină și, astfel, inhibă transmiterea corectă a semnalului de acetilcolină. În timp, placa terminală motorie este distrusă. Medicamentele care inhibă competitiv acetilcolinesteraza (de exemplu, neostigmina sau fizostigmina) sunt eficiente în tratarea acestei tulburări. Acestea permit acetilcolinei eliberate endogen mai mult timp pentru a interacționa cu receptorul său respectiv înainte de a fi inactivată de acetilcolinesterază în joncțiunea gap.

Blocarea, împiedicarea sau mimarea acțiunii acetilcolinei are multe utilizări în medicină. Inhibitorii colinesterazei, un exemplu de inhibitori enzimatici, măresc acțiunea acetilcolinei prin întârzierea degradării acesteia; unii au fost utilizați ca agenți neurotoxici (gazul neurotoxic Sarin și VX) sau pesticide (organofosfații și carbamații). Din punct de vedere clinic, aceștia sunt utilizați pentru a inversa acțiunea relaxantelor musculare, pentru tratarea miasteniei gravis și în boala Alzheimer (rivastigmina, care crește activitatea colinergică în creier).

Agoniști ai receptorilor ACh

Cu acțiune directă

• Acetilcolină
• Betanecol
• Carbachol
• Cevimelină

.

• Pilocarpină
• Suberilcolină

Acțiune indirectă (reversibilă)

Inhibă reversibil enzima acetilcolinesterază (care descompune acetilcolina), crescând astfel nivelul de acetilcolină.

• Ambenomium
• Donepezil
• Edrofoniu
• Galantamină
• Neostigmină
• Fisostigmină

.

• Piridostigmină
• Rivastigmină
• Tacrină
• Insecticide carbamate (Aldicarb)

Cu acțiune indirectă (ireversibilă)

Semi-inhibă permanent enzima acetilcolinesterază.

• Ecotiofat
• Isoflurofat
• Insecticide organofosforate (malation, paration, azinfos metil, clorpirifos, printre altele)

Reactivarea acetilcolinei-esterazei

• Pralidoxime

Antagoniști ai receptorilor ACh

Agenți antimuscarinici

.

• Atropină
• Ipratropiu
• Scopolamină
• Tiotropiu

Blocanți ganglionari

• Mecamilamină
• Hexametoniu

.

• Nicotină (în doze mari)
• Trimetafan

Blocanți neuromusculari

• Atracurium
• Cisatracurium
• Doxacurium

.

• Metocurina
• Mivacurium
• Pancuronium
• Rocuronium
• Succinilcolina
• Tubovurarina
• Vecuronium

Altele? / Fără categorie / Necunoscut

• surugatoxina
• Organofosfații blochează descompunerea acetilcolinei. Tetraclorvinfosul și alți organofosfați acționează prin blocarea acetilcolinesterazei, care este o enzimă care descompune acetilcolina.

Efecte neuromodulatoare

În sistemul nervos central, ACh are o varietate de efecte ca neuromodulator.

Datorită rolului său proeminent în învățare, ACh este implicat în mod natural în plasticitatea sinaptică. S-a demonstrat că sporește amplitudinea potențialelor sinaptice în urma potențării pe termen lung în multe regiuni, inclusiv în girusul dentat, CA1, cortexul piriform și neocortexul. Cel mai probabil, acest efect se produce fie prin creșterea curenților prin intermediul receptorilor NMDA, fie indirect prin suprimarea adaptării. Suprimarea adaptării a fost demonstrată în felii de creier din regiunile CA1, cortexul cingular și cortexul piriform, precum și in vivo în cortexul somatosenzorial și motor de pisică, prin scăderea conductanței curenților M dependenți de voltaj și a curenților K+ dependenți de Ca2+.

Acetilcolina are și alte efecte asupra excitabilității neuronilor. Prezența sa determină o depolarizare lentă prin blocarea unui curent de K+ activ tonic, ceea ce crește excitabilitatea neuronală. În mod paradoxal, aceasta crește activitatea de spiking în interneuronii inhibitori, scăzând în același timp puterea transmisiei sinaptice de la aceste celule. Această scădere a transmisiei sinaptice are loc, de asemenea, în mod selectiv la unele celule excitatorii: de exemplu, are un efect asupra fibrelor intrinseci și asociative din stratul Ib al cortexului piriform, dar nu are niciun efect asupra fibrelor aferente din stratul Ia. O selectivitate laminară similară a fost demonstrată în girusul dentat și în regiunea CA1 a hipocampusului. O teorie pentru a explica acest paradox interpretează neuromodularea acetilcolinei în neocortex ca modulând estimarea incertitudinii așteptate, acționând împotriva semnalelor norepinefrinei (NE) pentru incertitudinea neașteptată. Ambele ar scădea atunci puterea de tranziție sinaptică, dar ACh ar fi atunci necesară pentru a contracara efectele NE în învățarea unui semnal înțeles ca fiind zgomotos.

Vezi și

• Farmaci colinergici
• Farmaci colinergici
• Farmaci colinomimetici
• Nervi colinergici
• Neuromodulare

Surse

• Brenner, G. M. și Stevens, C. W. (2006). Farmacologie, ediția a 2-a. Philadelphia, PA: W.B. Saunders Company (Elsevier). ISBN 1-4160-2984-2
• Canadian Pharmacists Association (2000). Compendiu de produse și specialități farmaceutice (ed. 25). Toronto, ON: Webcom. ISBN 0-919115-76-4
• Carlson, NR (2001). Fiziologia comportamentului – ed. a 7-a. (Physiology of Behavior-7th ed.). Needham Heights, MA: Allyn and Bacon. ISBN 0-205-30840-6
• Gershon, Michael D. (1998). Al doilea creier. New York, NY: HarperCollins. ISBN 0-06-018252-0
• Hasselmo, ME (1995). Neuromodularea și funcția corticală: Modelarea bazei fiziologice a comportamentului. Behav. Brain Res. 67: 1-27
• Yu, AJ & Dayan, P (2005). Incertitudine, neuromodulație și atenție. Neuron 46 681-692.

• Washington University (St. Louis) writeup

• Link page to external chemical sources.

Agoniști: 77-LH-28-1 – AC-42 – AC-260,584 – Aceclidină – Acetilcolină – AF30 – AF150(S) – AF267B – AFDX-384 – Alvamelină – AQRA-741 – Arecolină – Betanecol – Butirilcolină – Carbachol – CDD-0034 – CDD-0078 – CDD-0097 – CDD-0098 – CDD-0102 – Cevimelină – cis-Dioxolan – Etoxi-sebacilcolină – LY-593,039 – L-689,660 – LY-2,033,298 – McNA343 – Methacholine – Milameline – Muscarine – NGX-267 – Ocvimeline – Oxotremorine – PD-151,832 – Pilocarpină – RS86 – Sabcomelină – SDZ 210-086 – Sebacilcolină – Suberilcolină – Talsaclidină – Tazomelină – Tiopilocarpină – Vedaclidină – VU-0029767 – VU-0090157 – VU-0152099 – VU-0152100 – VU-0238429 – WAY-132,983 – Xanomelină – YM-796
Antagoniști: 3-Quinuclidinyl Benzilate • 4-DAMP • Aclidinium Bromide • Anisodamine • Anisodine • Atropine • Atropine Methonitrate • Benactyzine • Benzatropine (Benztropine) • Benzydamine • BIBN 99 • Biperiden • Bornaprine • CAR-226,086 • CAR-301,060 • CAR-302,196 • CAR-302,282 • CAR-302,368 • CAR-302,537 • CAR-302,668 • CS-27349 • Cyclobenzaprine • Cyclopentolate • Darifenacin • DAU-5884 • Dimethindene • Dexetimide • DIBD • Dicyclomine (Dicycloverine) • Ditran • EA-3167 • EA-3443 • EA-3580 • EA-3834 • Elemicin • Etanautine • Etybenzatropine (Ethylbenztropine) • Flavoxate • Himbacine • HL-031,120 • Ipratropium bromide • J-104,129 • Hyoscyamine • Mamba Toxin 3 • Mamba Toxin 7 • Mazaticol • Mebeverine • Methoctramine • Metixene • Myristicin • N-Ethyl-3-Piperidyl Benzilate • N-Methyl-3-Piperidyl Benzilate • Orphenadrine • Otenzepad • Oxybutynin • PBID • PD-102,807 • Penehyclidine • Phenglutarimide • Phenyltoloxamine • Pirenzepine • Piroheptine • Procyclidine • Profenamine • RU-47,213 • SCH-57,790 • SCH-72,788 • SCH-217,443 • Scopolamine (Hyoscine) • Solifenacin • Telenzepine • Tiotropium bromide • Tolterodine • Trihexyphenidyl • Tripitamine • Tropatepine • Tropicamide • WIN-2299 • Xanomeline • Zamifenacin; Others: 1st Generation Antihistamines (Brompheniramine, chlorphenamine, cyproheptadine, dimenhydrinate, diphenhydramine, doxylamine, mepyramine/pyrilamine, phenindamine, pheniramine, tripelennamine, triprolidine, etc) • Tricyclic Antidepressants (Amitriptyline, doxepin, trimipramine, etc) • Tetracyclic Antidepressants (Amoxapine, maprotiline, etc) • Typical Antipsychotics (Chlorpromazine, thioridazine, etc) • Atypical Antipsychotics (Clozapine, olanzapine, quetiapine, etc)

Agonists: 5-HIAA • A-84,543 • A-366,833 • A-582,941 • A-867,744 • ABT-202 • ABT-418 • ABT-560 • ABT-894 • Acetylcholine • Altinicline • Anabasine • Anatoxin-a • AR-R17779 • Butyrylcholine • Carbachol • Cotinine • Cytisine • Decamethonium • Desformylflustrabromine • Dianicline • Dimethylphenylpiperazinium • Epibatidine • Epiboxidine • Ethanol • Ethoxysebacylcholine • EVP-4473 • EVP-6124 • Galantamine • GTS-21 • Ispronicline • Lobeline • MEM-63,908 (RG-3487) • Nicotine • NS-1738 • PHA-543,613 • PHA-709,829 • PNU-120,596 • PNU-282,987 • Pozanicline • Rivanicline • Sazetidine A • Sebacylcholine • SIB-1508Y • SIB-1553A • SSR-180,711 • Suberylcholine • TC-1698 • TC-1734 • TC-1827 • TC-2216 • TC-5214 • TC-5619 • TC-6683 • Tebanicline • Tropisetron • UB-165 • Varenicline • WAY-317,538 • XY-4083
Antagonists: 18-Methoxycoronaridine • α-Bungarotoxin • α-Conotoxin • Alcuronium • Amantadine • Anatruxonium • Atracurium • Bupropion (Amfebutamone) • Chandonium • Chlorisondamine • Cisatracurium • Coclaurine • Coronaridine • Dacuronium • Decamethonium • Dextromethorphan • Dextropropoxyphene • Dextrorphan • Diadonium • DHβE • Dimethyltubocurarine (Metocurine) • Dipyrandium • Dizocilpine (MK-801) • Doxacurium • Duador • Esketamine • Fazadinium • Gallamine • Hexafluronium • Hexamethonium (Benzohexonium) • Ibogaine • Isoflurane • Ketamine • Kynurenic acid • Laudexium (Laudolissin) • Levacetylmethadol • Malouetine • Mecamylamine • Memantine • Methadone • Methorphan (Racemethorphan) • Methyllycaconitine • Metocurine • Mivacurium • Morphanol (Racemorphanol) • Neramexane • Nitrous Oxide • Pancuronium • Pempidine • Pentamine • Pentolinium • Phencyclidine • Pipecuronium – Radafaxină – Rapacuroniu – Rocuroniu – Surugatoxină – Suxametoniu (Succinilcolină) – Tiocolchicosidă – Toxiferină – Trimetafan – Tropeiniu – Tubocurarină – Vecuroniu – Xenon

v-d-e Colinergici
	. — Liganzi de receptori
— Inhibitori ai recaptării . Hemicholinium-.3 (Hemicoline; HC3) – Trietilcolină Vesamicol Inhibitori CHT VAChT Inhibitori
— Inhibitori enzimatici 1-.(-Benzoiletil)piridiniu – 2-(α-naftoil)etiltrimetilamoniu – 3-Cloro-4-stillbazol – 4-(1-naftilvinil)piridină – Acetilseco hemicholiniu-3 – Acriloilcolină – AF64A – B115 – BETA – CM-54,903 – N,N-Dimetilaminoetilacrilat – N,N-Dimetilaminoetilcloroacetat Reversibili: Carbamați: Aldicarb – Bendiocarb – Bufencarb – Carbaryl – Carbendazim – Carbetamidă – Carbofuran – Clorbufam – Cloroprofam – Etianocarb – Etiofencarb – Fenobucarb – Fenoxicarb – Formetanat – Furadan – Ladostigil – Metiocarb – Metomil – Miotine – Oxamil – Fenmedifam – Pinmicarb – Pirimicarb – Propamocarb – Propham – Propoxur; Stigmine: Ganstigmină – Neostigmină – Fenserină – Fitostigmină – Piridostigmină – Rivastigmină; Altele: Acotiamidă – Ambenoniu – Donepezil – Edrofoniu – Galantamină – Huperzină A – Minaprină – Tacrină – Zanapezil Irreversibile: Organofosfați: Acefat – Azinfos-metil – Bensulide – Cadusafos – Cloretoxifos – Clorfenvinfos – Clorpirifos – Clorpirifos-metil – Coumafos – Ciclosarină (GF) – Demeton – Demeton-S-metil – Diazinon – Diclorvos – Dicrotofos – Fluorofosfat de dizopropil (Guthion) – Diizopropilfosfat – Diizopropilfosfat – Dimetoat – Dioxation – Disulfoton – EA-3148 – Echothiophate – Ethion – Ethoprop – Fenamifos – Fenitrothion – Fenthion – Fosthiazate – GV – Isofluorophate – Isoxathion – Malaoxon – Malathion – Methamidophos – Methidathion – Metrifonate – Mevinphos – Monocrotophos – Naled – Novichok agent – Omethoate – Oxydemeton-.Methyl • Paraoxon • Parathion • Parathion-Methyl • Phorate • Phosalone • Phosmet • Phostebupirim • Phoxim • Pirimiphos-Methyl • Sarin (GB) • Soman (GD) • Tabun (GA) • Temefos • Terbufos • Tetrachlorvinphos • Tribufos • Trichlorfon • VE • VG • VM • VR • VX; Others: Demecarium • Onchidal (Onchidella binneyi) Cymserine * Many of the acetylcholinesterase inhibitors listed above act as butyrylcholinesterase inhibitors. . Inhibitori de ChAT Inhibitori AChE BChE inhibitors
Choline (Lecithin) • Citicoline • Cyprodenate • Dimethylethanolamine (DMAE, deanol) – Glicerofosfocolină – Meclofenoxat (Centrofenoxină) – Fosfatidilcolină – Fosfatidiletanolamină – Fosforilcolină – Pirisudanol Acid acetic – Acetilcarnitină – Acetil-coA – Vitamina B5 (Pantethine, Pantetină, Pantenol) Acetilcolină agenți de eliberare a acetilcolinei: α-Latrotoxină – β-Bungarotoxină; Inhibitori ai eliberării de acetilcolină: Toxina botulinică (Botox); Reactivatori ai acetilcolinesterazei: Asoximă – Obidoximă – Pralidoximă ·· Others Alții

Această pagină folosește conținut licențiat Creative Commons de la Wikipedia (vezi autori).