Les synapses cholinergiques sont le lieu où deux neurones, ou un neurone et une cellule effectrice qui reçoit un signal, entrent en contact. La synapse se compose de deux membranes - la présynaptique et la post-synaptique, ainsi que la fente synaptique. La transmission d'un influx nerveux s'effectue par l'intermédiaire d'un médiateur, c'est-à-dire d'une substance émettrice. Cela se produit à la suite de l'interaction du récepteur et du médiateur sur la membrane postsynaptique. C'est la fonction principale de la synapse cholinergique.
Médiateur et récepteurs
Dans le SN parasympathique, le médiateur est l'acétylcholine, les récepteurs sont des récepteurs cholinergiques de deux types: H (nicotine) et M (muscarine). Les M-cholinomimétiques, qui ont un type d'action direct, peuvent stimuler les récepteurs de la membrane de type postsynaptique.
La synthèse de l'acétylcholine s'effectue dans le cytoplasme des terminaisons neuronales cholinergiques. Il est formé de choline, ainsi que d'acétyl coenzyme-A, qui a un mitochondrialorigine. La synthèse se produit sous l'action de l'enzyme cytoplasmique choline acétylase. L'acétylcholine est déposée dans les vésicules synaptiques. Chacune de ces vésicules peut contenir jusqu'à plusieurs milliers de molécules d'acétylcholine. L'influx nerveux provoque la libération de molécules d'acétylcholine dans la fente synaptique. Après cela, il interagit avec les récepteurs cholinergiques. La structure de la synapse cholinergique est unique.
Bâtiment
Selon les données dont disposent les biochimistes, le récepteur cholinergique de la synapse neuromusculaire peut comprendre 5 sous-unités protéiques qui entourent le canal ionique et traversent toute l'épaisseur de la membrane, constituée de lipides. Une paire de molécules d'acétylcholine interagit avec une paire de sous-unités α. Cela provoque l'ouverture du canal ionique et la dépolarisation de la membrane post-synaptique.
Types de synapses cholinergiques
Les cholinorécepteurs sont différemment localisés et également différemment sensibles aux effets des substances pharmacologiques. Conformément à cela, ils distinguent:
- Récepteurs cholinergiques sensibles à la mascarine - les récepteurs dits M-cholinergiques. La muscarine est un alcaloïde présent dans un certain nombre de champignons vénéneux tels que l'agaric tue-mouche.
- Récepteurs cholinergiques sensibles à la nicotine - les récepteurs dits H-cholinergiques. La nicotine est un alcaloïde présent dans les feuilles de tabac.
Leur emplacement
Les premiers sont situés dans la membrane post-synaptique des cellules faisant partie des organes effecteurs. Ils sont situés à l'extrémitéfibres parasympathiques post-ganglionnaires. De plus, on les trouve également dans les cellules neuronales des ganglions autonomes et dans le cortex cérébral. Il a été établi que les récepteurs M-cholinergiques de localisation différente sont hétérogènes, ce qui entraîne une sensibilité différente des synapses cholinergiques aux substances de nature pharmacologique.
Vues selon l'emplacement
Les biochimistes distinguent plusieurs types de récepteurs M-cholinergiques:
- Situé dans les ganglions autonomes et dans le système nerveux central. La particularité des premiers est qu'ils sont localisés à l'extérieur des synapses - récepteurs M1-cholinergiques.
- Situé au cœur. Certains d'entre eux aident à réduire la libération d'acétylcholine - récepteurs M2-cholinergiques.
- Situés dans les muscles lisses et dans la plupart des glandes endocrines - récepteurs M3-cholinergiques.
- Situés dans le cœur, dans les parois des alvéoles pulmonaires, dans le système nerveux central - récepteurs M4-cholinergiques.
- Situé dans le système nerveux central, dans l'iris de l'œil, dans les glandes salivaires, dans les cellules sanguines mononucléaires - récepteurs M5-cholinergiques.
Influence sur les récepteurs cholinergiques
La plupart des effets des substances pharmacologiques connues qui affectent les récepteurs M-cholinergiques sont associés à l'interaction de ces substances et des récepteurs postsynaptiques M2- et M3-cholinergiques.
Considérons la classification des médicaments qui stimulent les synapses cholinergiques ci-dessous.
Les récepteurs H-cholinergiques sont situés dans la membrane postsynaptique des neurones ganglionnaires aux extrémités de chacune des fibres préganglionnaires (en parasympathique et sympathiqueganglions), dans la zone du sinus carotidien, dans la médullosurrénale, dans la neurohypophyse, dans les cellules de Renshaw, dans les muscles squelettiques. La sensibilité des divers récepteurs H-cholinergiques n'est pas la même aux substances. Par exemple, les récepteurs H-cholinergiques dans la structure des ganglions autonomes (récepteurs de type neutre) diffèrent significativement des récepteurs H-cholinergiques dans les muscles squelettiques (récepteurs de type musculaire). C'est cette caractéristique qui permet de bloquer sélectivement les ganglions avec des substances spéciales. Par exemple, les substances curarepod peuvent bloquer la transmission neuromusculaire.
Les récepteurs cholinergiques présynaptiques et les récepteurs adrénergiques sont impliqués dans la régulation de la libération d'acétylcholine dans les synapses de nature neuroeffectrice. L'excitation de ces récepteurs inhibera la libération d'acétylcholine.
L'acétylcholine interagit avec les récepteurs H-cholinergiques et modifie leur conformation, augmente le niveau de perméabilité de la membrane post-synaptique. L'acétylcholine a un effet excitateur sur les ions sodium, qui pénètrent ensuite dans la cellule, ce qui conduit au fait que la membrane post-synaptique se dépolarise. Initialement, un potentiel synaptique local apparaît, qui atteint une certaine valeur et commence le processus de génération d'un potentiel d'action. Après cela, l'excitation locale, limitée à la région synaptique, commence à se répandre dans toute la membrane cellulaire. En cas de stimulation des récepteurs M-cholinergiques, les seconds messagers et les protéines G jouent un rôle important dans la transmission du signal.
L'acétylcholine fonctionnedans un délai très court. Cela est dû au fait qu'il est rapidement hydrolysé par l'action de l'enzyme acétylcholinestérase. La choline, qui se forme lors de l'hydrolyse de l'acétylcholine, sera capturée par les terminaisons présynaptiques dans la moitié du volume et transportée vers le cytoplasme de la cellule pour la biosynthèse ultérieure de l'acétylcholine.
Substances qui agissent sur les synapses cholinergiques
La pharmacologie et divers produits chimiques peuvent affecter de nombreux processus associés à la transmission synaptique:
- Le processus de synthèse de l'acétylcholine.
- Le processus de libération du médiateur. Par exemple, la carbacholine peut augmenter la libération d'acétylcholine et la toxine botulique peut interférer avec la libération du neurotransmetteur.
- Le processus d'interaction entre l'acétylcholine et le récepteur cholinergique.
- Hydrolyse de l'acétylcholine de nature enzymatique.
- Le processus de capture de la choline, formée à la suite de l'hydrolyse de l'acétylcholine, par les terminaisons présynaptiques. Par exemple, l'hémicholinium est capable d'inhiber l'absorption neuronale et le transport de la choline dans le cytoplasme cellulaire.
Classification
Les moyens qui stimulent les synapses cholinergiques peuvent avoir non seulement cet effet, mais aussi un effet anticholinergique (dépresseur). Comme base pour la classification de ces substances, les biochimistes utilisent la direction d'action de ces substances sur divers récepteurs cholinergiques. Si unadhérer à ce principe, les substances qui affectent les récepteurs cholinergiques peuvent être classées comme suit:
- Substances qui affectent les récepteurs M-cholinergiques et les récepteurs H-cholinergiques: les cholinomimétiques comprennent l'acétylcholine et le carbachol, et les anticholinergiques - le cyclodol.
- Moyens de nature anticholinestérasique. Ceux-ci incluent le salicylate de physostigmine, la prozérine, le bromhydrate de galanthamine, l'armine.
- Substances qui affectent les synapses cholinergiques. Les cholinomimétiques comprennent le chlorhydrate de pilocarpine et l'acéclidine, les anticholinergiques comprennent le sulfate d'atropine, la matatsine, l'hydrotartrate de platyfilline, le bromure d'ipratropium, le bromhydrate de scopalamine.
- Substances qui affectent les récepteurs H-cholinergiques. Les cholinomimétiques comprennent le cytiton et le chlorhydrate de lobéline. Les bloqueurs N-cholinergiques peuvent être divisés en deux groupes. Le premier est les agents bloquant les ganglions. Ceux-ci incluent le benzohexonium, le gigronium, la pentamine, l'arfonade, le pyrilène. Le deuxième groupe comprend les substances de type curare. Ceux-ci comprennent des relaxants musculaires périphériques tels que le chlorure de tubocurarine, le bromure de pancuronium, le bromure de pipécuronium.
Nous avons examiné en détail les médicaments qui affectent les synapses cholinergiques.
