Acetylcholine เป็นสารสื่อประสาทที่มีผลต่อหัวใจและระบบทางเดินอาหาร แต่ยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการความจำ เนื่องจากการกระทำของ acetylcholine ในร่างกายมีความกว้างมากจึงมีการใช้ยาที่มีผลต่อสารสื่อประสาทนี้ในการแพทย์หลายสาขาโดยได้รับคำสั่งจากทั้งนักประสาทวิทยาจักษุแพทย์และอายุรแพทย์
อะซิทิลโคลีนเป็นหนึ่งในสารสื่อประสาทนั่นคือโมเลกุลเฉพาะที่จำเป็นในระบบประสาทต้องขอบคุณเซลล์ประสาทที่ส่งกระแสประสาท อะซิทิลโคลีนมีความสำคัญเนื่องจากมีอยู่ทั้งในโครงสร้างของระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลาย แต่ยังสามารถพบได้ในระบบประสาทร่างกายและระบบประสาทอัตโนมัติ
เป็นมูลค่าเพิ่มว่าอะซิติลโคลีนเป็นสารสื่อประสาทตัวแรกที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ ในปีพ. ศ. 2457 การค้นพบนี้เกิดขึ้นโดยนักสรีรวิทยาชาวอังกฤษ Henry Dale และไม่กี่ปีต่อมา - ในปีพ. ศ. 2464 ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของเยอรมัน Otto Loewi ได้นำเสนอการทำงานของ acetylcholine ให้กับโลกทางการแพทย์ การค้นพบของชายทั้งสองกลายเป็นเรื่องสำคัญสำหรับวิทยาศาสตร์มากจนในปีพ. ศ. 2479 พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสำหรับพวกเขา
Acetylcholine: โครงสร้างการสังเคราะห์และการย่อยสลาย
Acetylcholine เป็นเอสเทอร์ของกรดอะซิติกและโคลีน มันถูกสร้างขึ้นภายในสิ่งที่เรียกว่า cholinergic neurons (คำนี้หมายถึงประชากรของเซลล์ประสาทที่หลั่ง acetylcholine ภายในส่วนปลาย) โดยที่สารสื่อประสาทผลิตจากโคลีนและอะซิติลโคเอนไซม์เอโดยมีส่วนร่วมของเอนไซม์โคลีนอะซิทิลทรานสเฟอเรส จากนั้นโมเลกุลของอะซิทิลโคลีนที่เกิดขึ้นจะถูกสะสมในถุงซินแนปติกและเมื่อเซลล์ประสาทแยกขั้วออกพวกมันจะยึดติดกับขั้วพรีซิแนปติกและอะซิทิลโคลีนจะถูกปล่อยออกสู่ช่องว่างซิแนปติก เมื่อสารสื่อประสาทมาถึงขั้วโพสซินแนปติกมันจะจับตัวกับตัวรับและออกแรงกระทำตามปกติ
อะซิทิลโคลีนซึ่งปล่อยออกมาจากปลายประสาทไม่ได้อยู่นอกเซลล์ประสาทเป็นเวลานาน - มันถูกทำลายลงอย่างรวดเร็วโดยเอนไซม์ acetylcholinesterase มันอยู่ในปฏิกิริยานี้ซึ่งในหมู่คนอื่น ๆ โคลีนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ถูกส่งกลับไปที่ด้านในของเซลล์ประสาท - โคลีนที่ถูกกู้คืนจะถูกนำไปใช้ในการผลิตโมเลกุลของอะซิทิลโคลีนต่อไป
อ่านเพิ่มเติม: เราเข้าสู่อะดรีนาลีน อะดรีนาลีนทำงานอย่างไร? ระบบประสาทส่วนปลาย: โครงสร้างและบทบาทวิธีการมีหน่วยความจำที่ดี: ออกกำลังกายอาหารการออกกำลังกายการนอนหลับacetylcholine ทำงานอย่างไรและทำอะไร?
การทำงานของ acetylcholine ขึ้นอยู่กับทั้งบริเวณที่สารสื่อประสาทนี้ทำหน้าที่และชนิดของตัวรับที่จะยึดติด อะซิทิลโคลีนมีตัวรับสองประเภทที่ยึดติด: ตัวแรกคือตัวรับนิโคติน (มีอยู่ในปมประสาทของระบบอัตโนมัติและในจุดเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ) ตัวที่สองคือตัวรับกล้ามเนื้อ (อยู่ในเนื้อเยื่อต่างๆรวมทั้งเซลล์ กล้ามเนื้อเรียบในโครงสร้างสมองต่างๆและในต่อมไร้ท่อและเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ)
ในระบบประสาทส่วนกลางอะซิติลโคลีนมีอิทธิพลต่อกระบวนการความจำและความสามารถในการรวบรวมสมาธิ การทำงานของสารสื่อประสาทนี้ยังทำให้เราตื่นตัวและอะซิทิลโคลีนยังมีความสำคัญในกระบวนการเรียนรู้ต่างๆ ความสัมพันธ์นี้ทำให้สามารถสื่อสารระหว่างส่วนต่างๆของระบบประสาทส่วนกลางได้ - ในกรณีนี้ acetylcholine จะหลั่งออกมาโดยสิ่งที่เรียกว่า อวัยวะภายในและมีความสำคัญอย่างยิ่งในกรณีของปมประสาทฐาน
ในระบบประสาทส่วนปลายอะซิติลโคลีนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเซลล์กล้ามเนื้อ - สารสื่อประสาทนี้จะหลั่งออกมาภายในแผ่นเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ acetylcholine ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ประสาทเมื่อมันจับกับตัวรับที่มีอยู่บน myocytes ทำให้เกิดการหดตัวของกลุ่มกล้ามเนื้อที่กำหนด
อะซิทิลโคลีนยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบประสาทอัตโนมัติ เป็นสารสื่อประสาทที่หลั่งจากเส้นใยพรีกังไลโอนิกทั้งหมดในส่วนนี้ของระบบประสาท ยิ่งไปกว่านั้นมันถูกปล่อยออกมาโดยเส้นใยโพสต์กังไลโอนิกซึ่งเป็นของระบบพาราซิมพาเทติก อะซิทิลโคลีนที่หลั่งออกมาจากระบบประสาทกระซิกทำกิจกรรมต่าง ๆ มากมาย ได้แก่ :
- ความดันโลหิตลดลง
- การกระตุ้นการบีบตัวของระบบทางเดินอาหาร
- หัวใจเต้นช้า
- การหดตัวของลูเมนของทางเดินหายใจ
- การหดตัวของรูม่านตา
- การกระตุ้นการหลั่งของต่อมต่างๆ (รวมถึงต่อมน้ำลาย)
Acetylcholine: โรคที่เกี่ยวข้อง
เนื่องจากอะซิติลโคลีนเป็นสารสื่อประสาทที่สำคัญอย่างยิ่งพยาธิสภาพที่เกี่ยวข้องจึงสามารถนำไปสู่โรคต่างๆได้ ตัวอย่างนี้คือ myasthenia gravis ซึ่งผู้ป่วยพัฒนาแอนติบอดีต่อตัวรับ acetylcholine ในที่สุดจากปรากฏการณ์นี้ปริมาณของโครงสร้างอิสระเหล่านี้ภายในเซลล์กล้ามเนื้อจะลดลงและผู้ป่วยมีอาการ myasthenia gravis ต่าง ๆ โดยเฉพาะกล้ามเนื้ออ่อนแรง ภายใต้สภาวะปกติการจับตัวของอะซิติลโคลีนกับตัวรับจะนำไปสู่การหดตัวของกล้ามเนื้อ - เมื่อตัวรับถูกปิดกั้นโดยแอนติบอดีสารสื่อประสาทจะไม่มีอะไรยึดติดกับเซลล์กล้ามเนื้อจะลดความสามารถในการทำงาน
ปัญหาอีกประการหนึ่งที่การก่อโรคของความผิดปกติของอะซิติลโคลีนอาจมีบทบาทคือโรคอัลไซเมอร์ ตามสมมติฐานบางประการการขาดสารสื่อประสาทนี้เกี่ยวข้องกับหน่วยนี้ - ด้วยเหตุนี้ผู้ป่วยที่เป็นโรคอัลไซเมอร์จะได้รับยาที่ขัดขวางการทำงานของเอนไซม์ที่ทำลาย acetylcholine นั่นคือสารยับยั้ง acetylcholinesterase (ด้วยเหตุนี้ปริมาณของสารสื่อประสาทในระบบประสาทจึงเพิ่มขึ้น) นักวิจัยบางคนเนื่องจากประสิทธิภาพที่ จำกัด ของยาเหล่านี้ปฏิเสธความจริงที่ว่าในผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์มีการขาดอะซิติลโคลีนในผู้ป่วย
การใช้ acetylcholine ในการแพทย์
ในทางการแพทย์มีการใช้สารทั้งสองชนิดที่มีฤทธิ์คล้ายกับอะซิติลโคลีนและสารที่มีผลตรงกันข้ามอย่างสิ้นเชิงในทางการแพทย์ ในกรณีแรกนี้เรากำลังพูดถึงยาพาราซิมพาโทมิเมติก ซึ่งรวมถึงสารต่างๆเช่น Pilocarpine (นำไปสู่การหดตัวของรูม่านตาและใช้ในโรคต้อหิน) หรือสารยับยั้ง acetylcholinesterase ที่กล่าวถึงข้างต้น (จริง ๆ แล้ว parasympathomimetics ทางอ้อม)
ในทางกลับกันการเตรียมการที่มีผลแตกต่างกันคือยาพาราซิมพาโทลิติก (cholinolytic) พวกเขามีผลตรงกันข้ามกับ acetylcholine และรวมไว้ด้วยกัน ipratropium bromide (ใช้เพื่อขยายทางเดินหายใจ) หรือ atropine (ใช้ในภาวะหัวใจเต้นช้าเช่นอัตราการเต้นของหัวใจช้า)
การกระทำของโบทูลินั่มท็อกซิน (อาจเรียกว่าโบท็อกซ์) ยังเกี่ยวข้องกับอะซิทิลโคลีน สารนี้ขัดขวางการปลดปล่อย acetylcholine จากปลายประสาท แม้ว่าโบทูลินั่มท็อกซินจะเกี่ยวข้องกับการรักษาในสาขาเวชศาสตร์ความงามมากที่สุด แต่ก็มีการใช้งานทางการแพทย์อีกมากมาย - ผลต่ออะซิติลโคลีนถูกนำมาใช้และอื่น ๆ ในการรักษา blepharospasm, torticollis หรือการขับเหงื่อมากเกินไป
ผู้ป่วยบางรายมีความสนใจในสิ่งที่เรียกว่า ยา nootropic (procognitive) สารเหล่านี้บางชนิดมีผลต่อปริมาณของอะซิติลโคลีนในโครงสร้างของระบบประสาทดังนั้นการเตรียมการเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงการทำงานของความรู้ความเข้าใจของผู้ที่ใช้สารเหล่านี้โดยทั่วไปแล้วคนที่ต้องการทักษะความจำที่ดีที่สุดหรือเพิ่มระดับความเข้มข้นจะสนใจยา nootropic อย่างไรก็ตามประสิทธิผลของมาตรการดังกล่าวดูเหมือนจะเป็นที่ถกเถียงกันอยู่มากดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้มาตรการดังกล่าวด้วยความระมัดระวังและรอบคอบ
แหล่งที่มา:
1. อะซิทิลโคลีน. Neuroscience 2nd Edition เข้าถึงออนไลน์: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/
2. วัสดุของสารานุกรมบริแทนนิกาเข้าถึงออนไลน์: https://www.britannica.com/science/acetylcholine
3. สื่อการเรียนการสอนของมหาวิทยาลัยเท็กซัสการเข้าถึงออนไลน์: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
บทความแนะนำ:
HISTAMINE - บทบาทในร่างกายภูมิแพ้การปรากฏตัวในอาหารเกี่ยวกับผู้เขียน
