تبلیغات
سم شناسی دانشگاه تربیت مدرس - سیستم کولینرژیک استیل کولین
دوشنبه 6 مهر 1394

سیستم کولینرژیک استیل کولین

   نوشته شده توسط:    

عماد جعفرزاده


استیل کولین یکی از قدیمیترین و شناخته شده ترین میانجیهای عصبی در سیستم اعصاب مرکزی پستانداران میباشد. استیل کولین در نورونهای کولینرژیک که در نقاط مختلف مغز پراکندهاند ساخته و ذخیره میشود. از بین رفتن یا عدم فعالیت نورونهای کولینرژیک در ایجاد بیماریهای مختلفی از جمله آلزایمر وهانتینگتون دخیل میباشد. استیل کولین ساخته شده در این نورونها در اثر ایجاد تحریک عصبی به فضای سیناپسی یا فضای بین عصب و عضله ترشح شده و بر روی گیرندههای نیکوتینی یا موسکارینی مربوط اثر میکند. پس از پایان تحریک عصبی مقادیر اضافه استیل کولین باید به طریقی پاک شود که این فرایند از طریق تجزیه آنزیمی صورت میگیرد و آنزیم دخیل استیل کولین استراز نام دارد.

در مغز پستاندران دو نوع گیرنده برای استیل کولین وجود دارد:نیکوتینی و موسکارینی.مطالعات اخیر از ارتباط بین نقص عملکرد رسپتور نیکوتینی استیل کولین (nAChRs) و بیماریهای نورودجنرتیو مثل آلزایمر-صرع-اسکیزوفرنی وپارکینسون حکایت دارد. (nAChRsبیشتر در هیپوکمپ و مناطقی که به عنوان مراکز یادگیری و حافظه است حضور دارد. میتواند به این گیرنده متصل شود وعملکرد آن را مختل کند. اگرچه استفاده از ترکیبات خاص میتواند با این عملکرد مقابله کند.که این ترکیبات در درمان آلزایمر استفاده میشود. سایر داروهایی که برای درمان آلزایمر استفاده میشود مستقیما این گیرنده را تعدیل میکنند

 رسپتورهای استیل کولین

 رسپتورهای موسکارینی

رسپتورهای موسکارینی استیل کولین به خانواده رسپتورهای مزدوج با جی پروتئینها (GPCRs) متعلق میباشد. تا به حال 5 زیرگونه (M1-M5) از آنها شناسایی شده است. زیر گونههای M1 و M3 در نقاط زیر پراکندگی دارند؛ یکی در سطح نورونهای کولینرژیک ناحیه کورتکس و هیپوکامپ و دیگری در نواحی کولینرژیک بین نورونی ناحیه استریاتوم. در کنار این گیرندههای M2 و M4 به طور عمده در آکسون نورونهای ناحیه basal forebrain قرار دارند که در واقع ادامه دهنده سلولهای هدف کولینرژیک در کورتکس و هیپوکامپ میباشند.


تحریک نورونها از طریق رسپتورهای موسکارینی در فرایندهای یادگیری، حافظه و شناخت نقش دارد. این رسپتورها در جریان بیماریهای آلزایمر، پارکینسون، دمانس نوع lewy body و سندروم داون افزایش مییابند.

 رسپتورهای نیکوتینی

نقش حیاتی در پردازش حافظه و یادگیری وتوجه دارد.همچنین مناطقی از مغز جز مراکز تشکیل حافظه و ذخایر nAChRs در نظر گرفته میشود نیکوتین و سایر آگونیستهای nAChRs یادگیری و حافظه را در حیوانات افزایش میدهند.در حالیکه آسیب به مناطق غنی از nAChRs باعث تخریب تشکیل حافظه میشود.

این رسپتورها کانالهای وابسته به لیگاندی هستند که از 5 زیرواحد مختلف α29 و β24 تشکیل شدهاند. این نورونها در فرایند شناخت نقش دارند و به ویژه زیرواحدهای α4 و α7 در این فرایند نقش مهمی دارند. با افزایش سن تعداد این رسپتورها در مغز کاهش مییابد.

رسپتورهای نیکوتینی به میزان زیادی در مغز مبتلا به آلزایمر آسیب میبینند و به گونهای ویژه مقدار α4 در کورتکس سربرال کم میشود و به شدت ضایعه میافزاید. در مقابل α7 به مقدار زیادی افزایش مییابد.

درحالیکه رسپتورهای نوروترانسمیترها معمولا روی دندریتها وجود دارند، مطالعات اخیر نشان میدهدکه nAChRs روی آکسونها هم دیده میشود. اکثر عملکردهای ادراکی که بوسیله nAChRs کنترل میشود، احتمالا بواسطه اعمال پیش سیناپسی است.

 فرضیه کولینرژیک

اواخر 1970 و اوایل1980 تحقیقات نشان داد که ویژگی مهم بیماری آلزایمر کاهش فعالیت کولینرژیک در مغز است.همچنین در بیماری آلزایمر کاهش 90%در فعالیت استیل کولین استراز و استیل کولین ترانسفراز دیده میشود.این دو آنزیم مسئول تجزیه وساخت استیل کولین است.

این وقایع منجر به تشکیل فرضیه کولینرژیک و اختلال حافظه مربوط به پیری شد.که پیشنهاد شد نقص ادراکی در آلزایمر نتیجه کمبود انتقال کولینرژیک است.امروزه تشخیص داده شده که درحالیکه کمبود کولینرژیک در مغز آلزایمری نقش مهمی در آلزایمر دارد ولی تنها فاکتور درگیر نیست همچنین نقص گلوتامرژیک، سروتونرژیک، نورآدرنرژیک ودوپامینرژیک هم دخالت دارد.ولی تغییرات مهمی در nAChRs عضلانی وگیرنده موسکارینی در افراد آلزایمری دیده نمیشود.همچنین بین کمبود nAChRs و شدت علائم در آلزایمر رابطه وجود دارد.

نظریه جدید پیشنهاد میکند که کمبود nAChRs واختلال عملکرد آن ممکن است بوسیله  ایجاد شود.

 آنزیم کولین استراز

 کولین استراز

در مهره داران دو نوع آنزیم استیل و بوتیریل کولین استراز توسط ژنها کد میشوند. استیل کولین استراز مسوول تجزیه استیل کولین در سیناپس نورونهای کولینرژیک در سیستم عصبی مرکزی و محیط میباشد. در کنار این وظیفه استیل کولین استراز مسوول شکل پذیری نورونهای کولینرژیک و غیر آن در بافتهای نورونی میباشد

بوتیریل کولین استراز به طور عمده در کبد بیان میشود. هر دو آنزیم به اشکال گوناگونی موجودند و در انسان از نظر توالی و ساختار نوع سوم مشابهاند. از نظر کاتالیز بوتیریل کولین استراز به استیل کولین استراز شبیه است اما طیف وسیعتری از سوبستراها را دارد.



داریوش طاهری
سه شنبه 11 مهر 1396 11:18 ب.ظ

بسم الله الرحمن الرحیم
این جانب در بحث اتیولوژی بیماری آلزایمر می توانم اثبات کنم سبب این بیماری، ویروسی از خانواده هرپس ویریده(تبخال)است
طاهری

isbio.ir
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر