Holīnerģiskās sinapses ir vieta, kur saskaras divi neironi jeb neirons un efektoršūna, kas saņem signālu. Sinapse sastāv no divām membrānām – presinaptiskās un postsinaptiskās, kā arī sinaptiskās plaisas. Nervu impulsa pārraide tiek veikta caur mediatoru, tas ir, raidītāju. Tas notiek receptora un mediatora mijiedarbības rezultātā uz postsinaptiskās membrānas. Tā ir holīnerģiskās sinapses galvenā funkcija.
Starpnieks un receptori
Parasimpatiskajā NS mediators ir acetilholīns, receptori ir divu veidu holīnerģiskie receptori: H (nikotīns) un M (muskarīns). M-holinomimētikas līdzekļi, kuriem ir tieša iedarbība, var stimulēt postsinaptiskā tipa membrānas receptorus.
Acetilholīna sintēze tiek veikta neironu holīnerģisko galu citoplazmā. Tas veidojas no holīna, kā arī no acetilkoenzīma-A, kam ir mitohondrijuizcelsmi. Sintēze notiek citoplazmas enzīma holīna acetilāzes ietekmē. Acetilholīns tiek nogulsnēts sinaptiskos pūslīšos. Katrs no šiem pūslīšiem var saturēt līdz pat vairākiem tūkstošiem acetilholīna molekulu. Nervu impulss provocē acetilholīna molekulu izdalīšanos sinaptiskajā spraugā. Pēc tam tas mijiedarbojas ar holīnerģiskiem receptoriem. Holīnerģiskās sinapses struktūra ir unikāla.
Ēka
Saskaņā ar bioķīmiķu datiem, neiromuskulārās sinapses holīnerģiskais receptors var ietvert 5 proteīna apakšvienības, kas ieskauj jonu kanālu un iet cauri visam membrānas biezumam, kas sastāv no lipīdiem. Acetilholīna molekulu pāris mijiedarbojas ar α-apakšvienību pāri. Tas izraisa jonu kanāla atvēršanos un postsinaptiskās membrānas depolarizāciju.
Holīnerģisko sinapsu veidi
Holinoreceptori ir dažādi lokalizēti un arī dažādi jutīgi pret farmakoloģisko vielu iedarbību. Saskaņā ar to viņi izšķir:
- Maskarīna jutīgie holīnerģiskie receptori – tā sauktie M-holīnerģiskie receptori. Muskarīns ir alkaloīds, kas atrodams vairākās indīgās sēnēs, piemēram, mušmirēs.
- Nikotīna jutīgie holīnerģiskie receptori – tā sauktie H-holīnerģiskie receptori. Nikotīns ir alkaloīds, kas atrodams tabakas lapās.
Viņu atrašanās vieta
Pirmie atrodas šūnu postsinaptiskajā membrānā kā efektororgānu daļa. Tie atrodas beigāspostganglioniskās parasimpātiskās šķiedras. Turklāt tie ir atrodami arī autonomo gangliju neironu šūnās un smadzeņu garozā. Konstatēts, ka dažādas lokalizācijas M-holīnerģiskie receptori ir neviendabīgi, kas izraisa atšķirīgu holīnerģisko sinapsu jutību pret farmakoloģiska rakstura vielām.
Skatījumi atkarībā no atrašanās vietas
Bioķīmiķi izšķir vairākus M-holīnerģisko receptoru veidus:
- Atrodas veģetatīvos ganglijos un centrālajā nervu sistēmā. Pirmo īpatnība ir tāda, ka tie ir lokalizēti ārpus sinapsēm - M1-holīnerģiskiem receptoriem.
- Atrodas sirdī. Daži no tiem palīdz samazināt acetilholīna M2-holīnerģisko receptoru izdalīšanos.
- Atrodas gludajos muskuļos un lielākajā daļā endokrīno dziedzeru - M3-holīnerģiskos receptorus.
- Atrodas sirdī, plaušu alveolu sieniņās, centrālajā nervu sistēmā - M4-holīnerģiskie receptori.
- Atrodas centrālajā nervu sistēmā, acs varavīksnenē, siekalu dziedzeros, mononukleārajās asins šūnās - M5-holīnerģiskos receptoros.
Ietekme uz holīnerģiskiem receptoriem
Lielākā daļa zināmo farmakoloģisko vielu iedarbības, kas ietekmē M-holīnerģiskos receptorus, ir saistītas ar šo vielu un postsinaptisko M2- un M3-holīnerģisko receptoru mijiedarbību.
Apskatīsim tālāk norādīto zāļu klasifikāciju, kas stimulē holīnerģiskās sinapses.
H-holīnerģiskie receptori atrodas ganglija neironu postsinaptiskajā membrānā katras preganglioniskās šķiedras galos (parasimpatiskajā un simpātiskajāgangliji), miega sinusa zonā, virsnieru smadzenēs, neirohipofīzē, Renša šūnās, skeleta muskuļos. Dažādu H-holīnerģisko receptoru jutība pret vielām nav vienāda. Piemēram, H-holīnerģiskie receptori autonomo gangliju struktūrā (neitrāla tipa receptori) būtiski atšķiras no H-holīnerģiskajiem receptoriem skeleta muskuļos (muskuļu tipa receptori). Tieši šī to iezīme ļauj selektīvi bloķēt ganglijus ar īpašām vielām. Piemēram, kurarepodu vielas var bloķēt neiromuskulāro transmisiju.
Presinaptiskie holīnerģiskie receptori un adrenoreceptori ir iesaistīti acetilholīna izdalīšanās regulēšanā neiroefektora rakstura sinapsēs. Šo receptoru ierosināšana kavēs acetilholīna izdalīšanos.
Acetilholīns mijiedarbojas ar H-holīnerģiskiem receptoriem un maina to konformāciju, paaugstina postsinaptiskās membrānas caurlaidības līmeni. Acetilholīnam ir ierosinoša iedarbība uz nātrija joniem, kas pēc tam iekļūst šūnā, un tas noved pie tā, ka postsinaptiskā membrāna depolarizējas. Sākotnēji rodas lokāls sinaptiskais potenciāls, kas sasniedz noteiktu vērtību un sāk darbības potenciāla ģenerēšanas procesu. Pēc tam vietējā ierosme, kas aprobežojas ar sinaptisko reģionu, sāk izplatīties pa visu šūnu membrānu. Ja notiek M-holīnerģisko receptoru stimulācija, signāla pārraidē nozīmīga loma ir sekundārajiem vēstnešiem un G-olb altumvielām.
Acetilholīns darbojasļoti īsā laikā. Tas ir saistīts ar faktu, ka tas tiek ātri hidrolizēts enzīma acetilholīnesterāzes ietekmē. Holīns, kas veidojas acetilholīna hidrolīzes laikā, tiks uztverts ar presinaptiskajiem galiem pusi no tilpuma un transportēts uz šūnas citoplazmu turpmākai acetilholīna biosintēzei.
Vielas, kas iedarbojas uz holīnerģiskajām sinapsēm
Farmakoloģiskas un dažādas ķīmiskas vielas var ietekmēt daudzus procesus, kas saistīti ar sinaptisko transmisiju:
- Acetilholīna sintēzes process.
- Starpnieka atbrīvošanas process. Piemēram, karbaholīns var uzlabot acetilholīna izdalīšanos, un botulīna toksīns var traucēt neiromediatora izdalīšanos.
- Acetilholīna un holīnerģiskā receptora mijiedarbības process.
- Enzīmu rakstura acetilholīna hidrolīze.
- Holīna uztveršanas process, kas veidojas acetilholīna hidrolīzes rezultātā ar presinaptiskām galotnēm. Piemēram, hemiholīnijs spēj kavēt neironu uzņemšanu un holīna transportēšanu šūnu citoplazmā.
Klasifikācija
Līdzekļiem, kas stimulē holīnerģiskās sinapses, var būt ne tikai šī iedarbība, bet arī antiholīnerģiska (nomācoša) iedarbība. Kā pamatu šādu vielu klasifikācijai bioķīmiķi izmanto šo vielu darbības virzienu uz dažādiem holīnerģiskiem receptoriem. Jaievērot šo principu, tad vielas, kas ietekmē holīnerģiskos receptorus, var klasificēt šādi:
- Vielas, kas ietekmē M-holīnerģiskos receptorus un H-holīnerģiskos receptorus: holinomimētiskie līdzekļi ietver acetilholīnu un karbaholu, bet antiholīnerģiskie līdzekļi - ciklodols.
- Antiholīnesterāzes dabas līdzekļi. Tie ietver fizostigmīna salicilātu, prozerīnu, galantamīna hidrobromīdu, armīnu.
- Vielas, kas ietekmē holīnerģiskās sinapses. Holinomimētiskie līdzekļi ietver pilokarpīna hidrohlorīdu un aceklidīnu, antiholīnerģiskie līdzekļi ir atropīna sulfāts, matsīns, platifilīna hidrotartrāts, ipratropija bromīds, skopalamīna hidrobromīds.
- Vielas, kas ietekmē H-holīnerģiskos receptorus. Holinomimētikas līdzekļi ietver citonu un lobelīna hidrohlorīdu. N-holīnerģiskos blokatorus var iedalīt divās grupās. Pirmais ir gangliju bloķējošie līdzekļi. Tajos ietilpst benzoheksonijs, gigronijs, pentamīns, arfonāds, pirilēns. Otrajā grupā ietilpst kūrei līdzīgas vielas. Tajos ietilpst perifērie muskuļu relaksanti, piemēram, tubokurarīna hlorīds, pankuronija bromīds, pipekuronija bromīds.
Mēs detalizēti apskatījām zāles, kas ietekmē holīnerģiskās sinapses.
