استیلکولین و انتقال عصبی کولینرژیک در CNS
استیلکولین یک انتقالدهنده عصبی است که در سیستم عصبی مرکزی، عمدتاً به عنوان یک نورومدولاتور عمل میکند و توجه، برانگیختگی، یادگیری و حافظه را شکل میدهد. این ماده از نورونهای قاعده مغز پیشین و ساقه مغز آزاد میشود و از طریق گیرندههای نیکوتینی سریع و گیرندههای موسکارینی کندتر سیگنالدهی میکند. سیستم کولینرژیک از اهمیت ویژهای برخوردار است زیرا تخریب آن به طور برجستهای در اختلالات شناختی نقش دارد.
Definition
انتقال عصبی کولینرژیک مرکزی به سیگنالدهی توسط استیلکولین در مغز اشاره دارد، جایی که توسط کولین استیلترانسفراز سنتز میشود، بر روی گیرندههای نیکوتینی (کانال یونی وابسته به لیگاند) و موسکارینی (کوپل شده با پروتئین G) عمدتاً در حالت نورومدولاتوری عمل میکند، و به سرعت توسط استیلکولیناستراز غیرفعال میشود.
Scope
این موضوع سنتز و تجزیه استیلکولین، گیرندههای نیکوتینی (یونگرا) و موسکارینی (متابوتروپیک) آن، و سازماندهی پروجکشنهای کولینرژیک مرکزی به عنوان یک سیستم تعدیلکننده را پوشش میدهد. این مبحث انتقال عصبی کولینرژیک مرکزی را به عنوان دانش مرجع در نوروسایکو فارماکولوژی بررسی میکند، بدون ارائه راهنمایی تشخیصی یا درمانی.
Core questions
- استیلکولین چگونه در CNS سنتز و غیرفعال میشود؟
- گیرندههای نیکوتینی و موسکارینی چه تفاوتهایی دارند؟
- سیگنالدهی کولینرژیک مرکزی چه نقشهایی در شناخت و برانگیختگی ایفا میکند؟
- چرا سیستم کولینرژیک برای اختلالات حافظه مرتبط است؟
Key concepts
- استیلکولین
- کولین استیلترانسفراز
- استیلکولیناستراز
- گیرندههای استیلکولین نیکوتینی (یونگرا)
- گیرندههای استیلکولین موسکارینی (متابوتروپیک)
- پروجکشنهای کولینرژیک قاعده مغز پیشین
- نورومدولاسیون توجه و حافظه
Key theories
- نورومدولاسیون کولینرژیک شناخت
- این نظریه بیان میکند که استیلکولین مرکزی عمدتاً به عنوان یک نورومدولاتور عمل میکند که بهره مدارهای قشر مغز و هیپوکامپ را تنظیم میکند و از توجه، برانگیختگی و رمزگذاری حافظه حمایت میکند، نه اینکه سیگنالهای نقطهبهنقطه را منتقل کند.
Mechanisms
استیلکولین از کولین و استیل-کوآ توسط کولین استیلترانسفراز سنتز میشود، از پایانههای کولینرژیک آزاد میگردد، و به سرعت توسط استیلکولیناستراز هیدرولیز میشود که منجر به خاتمه سریع سیستم میگردد. این ماده بر دو دسته گیرنده عمل میکند: گیرندههای نیکوتینی کانالهای کاتیونی وابسته به لیگاند هستند که تحریک سریع ایجاد میکنند، در حالی که گیرندههای موسکارینی با پروتئین G کوپل شدهاند و اثرات تعدیلکننده کندتری تولید میکنند. در CNS، پروجکشنها از قاعده مغز پیشین و ساقه مغز استیلکولین را به طور گسترده آزاد میکنند، بنابراین این انتقالدهنده عمدتاً به عنوان یک نورومدولاتور عمل میکند که تحریکپذیری و نسبت سیگنال به نویز مدارهای هدف را که زیربنای توجه، برانگیختگی و حافظه هستند، تنظیم میکند، همانطور که توسط Picciotto و همکاران (2012) بررسی شده است. مهار استیلکولیناستراز، عمل استیلکولین را طولانی میکند، مکانیزمی که توسط چندین دسته دارویی مورد بهرهبرداری قرار میگیرد.
Clinical relevance
سیگنالدهی کولینرژیک مرکزی ارتباط نزدیکی با توجه و حافظه دارد، و تخریب نورونهای کولینرژیک قاعده مغز پیشین یکی از ویژگیهای برخی اختلالات شناختی است، که استیلکولیناستراز و گیرندههای کولینرژیک را به اهدافی برای توسعه دارو تبدیل کرده است. این مدخل این مکانیزمها را به عنوان مواد مرجع در مورد سیگنالدهی توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا درمان هیچ وضعیتی نیست.
Evidence & guidelines
طبقهبندی گیرندههای کولینرژیک از نامگذاری اجماعی IUPHAR پیروی میکند؛ بررسی Picciotto و همکاران (2012) که در اینجا ذکر شده است، توصیف معتبر نقش نورومدولاتوری استیلکولین را ارائه میدهد.
History
استیلکولین اولین انتقالدهنده عصبی شیمیایی بود که در اوایل قرن بیستم، ابتدا در سیستم عصبی محیطی شناسایی شد. نقشهای مرکزی آن بعدها با نقشهبرداری سیستم پروجکشن کولینرژیک قاعده مغز پیشین و تشخیص سهم آن در شناخت، تبیین شد و سیگنالدهی کولینرژیک مرکزی را به عنوان یک سیستم متمایز و از نظر فارماکولوژیک مهم تثبیت کرد.
Related topics
Seminal works
- picciotto-2012
Frequently asked questions
- تفاوت بین گیرندههای استیلکولین نیکوتینی و موسکارینی چیست؟
- گیرندههای نیکوتینی کانالهای یونی سریع وابسته به لیگاند (یونگرا) هستند که تحریک سریع ایجاد میکنند، در حالی که گیرندههای موسکارینی با پروتئین G کوپل شدهاند (متابوتروپیک) و اثرات تعدیلکننده کندتری تولید میکنند.
- چرا استیلکولین در مغز به عنوان یک نورومدولاتور توصیف میشود؟
- زیرا نورونهای کولینرژیک مرکزی به طور پراکنده پروجکشن میدهند و استیلکولین را آزاد میکنند تا پاسخدهی مدارهای هدف گسترده را تنظیم کنند و از توجه، برانگیختگی و حافظه حمایت کنند، نه اینکه سیگنالهای نقطهبهنقطه مجزا را منتقل کنند.