Asetilkolin ve MSS'de Kolinerjik Nörotransmisyon
Asetilkolin, merkezi sinir sisteminde (MSS) büyük ölçüde dikkat, uyarılma, öğrenme ve hafızayı şekillendiren bir nöromodülatör olarak işlev gören bir nörotransmiterdir. Bazal ön beyin ve beyin sapı nöronlarından salınarak hızlı nikotinik reseptörler ve daha yavaş muskarinik reseptörler aracılığıyla sinyal iletmektedir. Kolinerjik sistem, dejenerasyonunun bilişsel bozukluklarda belirgin bir şekilde yer alması nedeniyle özel bir ilgi alanıdır.
Tanım
Merkezi kolinerjik nörotransmisyon, beyinde asetilkolin tarafından gerçekleştirilen sinyal iletimidir; asetilkolin burada kolin asetiltransferaz tarafından sentezlenmekte, nikotinik (ligand kapılı iyon kanalı) ve muskarinik (G-protein kenetli) reseptörler üzerinde büyük ölçüde nöromodülatör bir modda etki göstermekte ve asetilkolinesteraz tarafından hızla inaktive edilmektedir.
Kapsam
Bu konu, asetilkolinin sentezi ve yıkımını, nikotinik (iyonotropik) ve muskarinik (metabotropik) reseptörlerini ve merkezi kolinerjik projeksiyonların modülatör bir sistem olarak organizasyonunu kapsamaktadır. Merkezi kolinerjik nörotransmisyonu nöropsikofarmakolojide referans bilgisi olarak ele almakta, tanı veya tedavi rehberliği sunmamaktadır.
Temel sorular
- Asetilkolin MSS'de nasıl sentezlenir ve inaktive edilir?
- Nikotinik ve muskarinik reseptörler nasıl farklılık gösterir?
- Merkezi kolinerjik sinyalizasyon biliş ve uyarılmada hangi rolleri oynamaktadır?
- Kolinerjik sistem hafıza bozuklukları için neden önemlidir?
Anahtar kavramlar
- Asetilkolin
- Kolin asetiltransferaz
- Asetilkolinesteraz
- Nikotinik asetilkolin reseptörleri (iyonotropik)
- Muskarinik asetilkolin reseptörleri (metabotropik)
- Bazal ön beyin kolinerjik projeksiyonları
- Dikkat ve hafızanın nöromodülasyonu
Temel kuramlar
- Bilişin kolinerjik nöromodülasyonu
- Merkezi asetilkolinin, noktadan noktaya sinyaller taşımak yerine, kortikal ve hipokampal devrelerin kazancını ayarlayan, dikkat, uyarılma ve hafızanın kodlanmasını destekleyen bir nöromodülatör olarak işlev gördüğü açıklaması.
Mekanizmalar
Asetilkolin, kolin ve asetil-KoA'dan kolin asetiltransferaz tarafından sentezlenmekte, kolinerjik terminallerden salınmakta ve asetilkolinesteraz tarafından hızla hidrolize edilerek sisteme hızlı bir sonlanma sağlamaktadır. İki reseptör sınıfı üzerinde etki göstermektedir: nikotinik reseptörler, hızlı uyarım üreten ligand kapılı katyon kanalları iken, muskarinik reseptörler G-protein kenetlidir ve daha yavaş modülatör etkiler üretmektedir. MSS'de, bazal ön beyin ve beyin sapından gelen projeksiyonlar asetilkolini geniş bir alana salgılamaktadır; bu nedenle nörotransmiter, Picciotto ve ark. (2012) tarafından gözden geçirildiği üzere, dikkat, uyarılma ve hafızanın altında yatan hedef devrelerin uyarılabilirliğini ve sinyal-gürültü oranını ayarlayan bir nöromodülatör olarak işlev görmektedir. Asetilkolinesterazın inhibisyonu, asetilkolinin etkisini uzatmakta olup, bu mekanizma çeşitli ilaç sınıfları tarafından kullanılmaktadır.
Klinik önem
Merkezi kolinerjik sinyalizasyon, dikkat ve hafıza ile yakından ilişkilidir ve bazal ön beyin kolinerjik nöronlarının dejenerasyonu, bazı bilişsel bozuklukların bir özelliğidir; bu durum, asetilkolinesterazı ve kolinerjik reseptörleri ilaç geliştirme hedefleri haline getirmiştir. Bu madde, söz konusu mekanizmaları sinyalizasyon üzerine referans materyal olarak tanımlamakta olup, herhangi bir durumu teşhis etmek veya tedavi etmek için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Kolinerjik reseptör sınıflandırması IUPHAR konsensüs nomenklatürünü takip etmektedir; atıfta bulunulan Picciotto ve ark. (2012) derlemesi, asetilkolinin burada kullanılan nöromodülatör rolünün yetkin tanımını sunmaktadır.
Tarihçe
Asetilkolin, yirminci yüzyılın başlarında, başlangıçta periferik sinir sisteminde tanımlanan ilk kimyasal nörotransmiter olmuştur. Merkezi rolleri, bazal ön beyin kolinerjik projeksiyon sisteminin haritalanması ve bilişe katkısının tanınmasıyla daha sonra detaylandırılmış, merkezi kolinerjik sinyalizasyonu ayrı ve farmakolojik olarak önemli bir sistem olarak kurmuştur.
İlgili konular
Temel eserler
- picciotto-2012
Sıkça sorulan sorular
- Nikotinik ve muskarinik asetilkolin reseptörleri arasındaki fark nedir?
- Nikotinik reseptörler, hızlı uyarım üreten hızlı ligand kapılı iyon kanalları (iyonotropik) iken, muskarinik reseptörler G-protein kenetli (metabotropik) olup daha yavaş, modülatör etkiler üretmektedir.
- Asetilkolin beyinde neden bir nöromodülatör olarak tanımlanmaktadır?
- Çünkü merkezi kolinerjik nöronlar dağınık bir şekilde projeksiyon yapmakta ve ayrık noktadan noktaya sinyaller iletmek yerine, dikkat, uyarılma ve hafızayı destekleyen geniş hedef devrelerin yanıt verebilirliğini ayarlamak için asetilkolin salgılamaktadır.