1
H1 : ACETYLCHOLINE & CHOLINERGE RECEPT
1. Inleiding
- Autonoom ZS : controleert homeostase (bv. BD, motiliteit, temp, werking nieren, ..)
» Werkt uit zijn eigen, hoeven hier niet over na te denken
» uit 2-neuronsysteem: pre-ganglionair & post-ganglionair neuron
o 1e neuron ontspringt uit ruggenmerg maakt synaps met 2 e neuron
▪ Bij SZS : 1e neuron = korter dan 2e neuron
» onderverdeeld in sympathisch & parasympathisch ZS
o PZS: ACh = NT
▪ Ganglia : activatie dr binding v nicotine (ionkanalen-receptoren)
▪ Perifeer (eindorg) : activatie muscarine receptoren (GPCR)
▪ Neuromusc eindplaat: (nicotinetype) zenuwimpuls -> spiercontractie
=> behoud van lichaamsenergie
o SZS: Typische NT : noradrenaline thv eindorg
▪ ++ primitief : gevaarlijke situatie = fight or flight --> voorbereiden op actie
▪ ACh = NT thv ganglia (nicotinetype) SZS + perifere v SZS (muscarinetype)
• Medieert vrijstelling adrenaline in circulatie dr stimulatie bijnieren
=> mobilisatie lichaamsenergie voor activiteit
» verschillende receptoren : α = stimulerend (≠GI) β = inhiberend (≠hart)
» meeste organen = bezenuwd door PSZ & SZS => effecten
o Functioneel antagonisme : presynaptisch controlesysteem :
▪ geact SZS => inhib PZS via stimulatie v presyn α2-recpt
▪ effector zowel noradrenergisch als cholinergisch bezenuwd
- Somatisch ZS : verantw vr activiatie skeletspieren (niet voll automatisch = willekeurig)
» 1 neuronsysteem : ontspringt in hersenen, komt uit in skeletspieren
» ACh op nicotine receptoren in skeletspieren
Neuronen zijn via synapsen met elkaar verbonden
Elektrische synaps: actiepotentiaal rechtstreeks doorgeven (kleine afstand)
Chemische synaps (grotere afstand)
o Activeren of inhiberen van informatieoverdracht
o Zenuwimpuls doorgeven en moduleren
o Inwerken van farmaca
o Tijdelijke of blijvende veranderingen in het zenuwstelsel (lezen, denken, gewennen…)
o Pathologische storingen: Parkinson, Schizofrenie, myastenia gravis…
▪ Transmissies die verkeerd lopen in synaps
▪ myastenia gravis: antistoffen tegen eigen nicotine receptoren => motoriek problemen
Structuur neuron
- Cellichaam + dendrieten : hb recept om te reageren op NT
- Cellichaam met kern loopt uit in axonen : kn vertakken => vrijstelling NT
- NT typisch opgeslagen in vesikels → dwarelen niet vrij rond
Reden : bescherming tgn afbraak (relatief snel, enzymatisch)
- Enkel bij stimulatie zullen vesikels fuseren om dan vrijgesteld te worden
in synaps om te gaan reageren
, 2
Sympathic Parasympathic
Organ
stimulation stimulation
Eye
- Iris - stimulates radial fibers (dilates pupil) - stimulates circular fibers
- inhibits (flattens lens - weak (constricts pupil)
- Ciliary muscle action) - stimulates (bulges lens)
Salivary glands (parotid, sublingual, vasoconstriction may diminish stimulates copious secretion high
submaxillary) secretion in enzym content
Lacrimal glands stimulates secretion
Sweat glands copious sweating (cholinergic)
Heart
- SA node - increased rate - decreased rate
- muscle - increased force of contraction
Lungs
- bronchi - dilatation - constriction
Stomach
- wall - decreased motility and tone - increased motility and tone
- glands - stimulates secretion of alkaline juice - stimulates secretion of acid juice
with low enzym activity with high enzym activity
Intestine
- wall - verlaagde motiliteit en tonus - verhoogde motiliteit en tonus
- inhibitie
- anal sphincter - contractie
Pancreas vasoconstriction may diminish stimulates secretion of pancreatic
secretion enzymes
Suprarenal gland
- medulla - secretion of epinephrine
Urinary bladder
- wall - inhibition - excitation
- sphincter - excitation - inhibition
Penis ejaculation erection (vasodilatation)
Arrector pili muscles of hair follicles contraction
Arterioles
- splanchnic region and skin constriction
skeletal muscles
- baro- en chemoreceptor constriction
response
- response to exercise and alarm dilatation
, 3
2. Het neurotransmissieproces
Boven: presyn neuron wr AhC aangemaakt wrd (biosynthsese NT)
ACh : simpel, klein, flexibel molecuul --> vr activatie v ≠receptoren
=> selectiviteit !
Biosynthese dr reactie acteyl-co enzyme A met choline => ester (oiv
acetyltransferase)
= in 1 reactie, enzymatisch gestuurd
--> Gevormde AC = opgeslaan in vesikel
Wnr AP in presynaptisch neuron => influx Ca => Ca-conc ↑in
neuron = trigger vesmelting vesikeles & vrijstelling NT synaps
NT kan postsynaptisch reageren met skeletspiercel zijn nicotine
receptoren => opening ionkanaal
Selectief ionkanaal voor Na : conc gradient Na stroomt door kanaal
=> depolarisatie van celmembraan (cel v binnen meer neg dan
buiten (pos) = gepolariseerd) : depolarisatie = lading omdraaien
AC kan ook afgebroken wdrd = dr AChsterase : hydrolyseert ACh thv ester => esterase splitst ester in overkm AZ + choline
2 brokstukken wrin AC uiteengevallen is --> 1 hiervan = choline, het alcohol wrd gerecupereerd/gerecycleerd
--> opnieuw opgenomen, kan opnieuw molecuul AC vormen in presynaptische cel
1) opname choline via 2 mechanismen: 1 met hoge affiniteit & 1 met lage affiniteit
--> 1e : Na+-afh & verzadigbaar = belangrijkste mechanisme vr vorming v ACh opgestapeld in
- kan specifiek wrd geblokkeerd met hemicholinium en 2- hydroxyethyltriethylammonium
=> respiratoire paralyse bij testdieren
2) Synthese ACh uit choline & acetylCoA onder katalyse v choline-acetyltransferase
--> gesynthetiseerd in het cellichaam + getransporteerd nr zenuwuiteinde via microtubuli.
--> vesikels gesynthetiseerd in cellichaam + getransporteerd nr axonuiteinde : gevuld met ACh
3) De presynaptische vrijzetting NT : gevolg v fusieproces tsn presyn membr & vesikels
Interfereren met stap 3 : botox – botulinetoxine
» blokkeert Ca-gemedieerde fusie vd vesikels met de presynaptische membraan
o presynap vrijstelling blokkeren v ACh
» beh rimpels tsn wenkbrauwen, overmatig zweten, spasmen, krampen nek, hals & schrijf
4) binden aan receptor &
Interfereren stap 4 : GM zoals α-neurotoxinen en curare
» postsynaptisch interfereren met binding NT met receptor (hier op nicotine recept): zowel blokkeren als
activeren
5) iontransport
Interfereren met stap 5 : lokale anesthetica (bv. lidocaïne, procaïne) en histrionicotoxinen
» blokkeren iontransport : inhibitie opening
6) Acteylcholinesterase --> deze remmen = ++/langer AC in synaps aanwezig = ++ tijd om met targets te gn
werken
--> Remmers = GM vr alzheimer (te weinig AC productie in bep hersengebieden, om van deze toch
gebruik te maken = afbraak gaan remmen)
--> GM die typisch inwerken op symptomen (niet oorzaak) => bij alzheimer 3-6 maanden langer
functioneren
, 4
Onderverdeling AChreceptoren : nicotinereceptor (ganglia & motorische eindplaat) en muscarinereceptor
(postsynaptisch in het parasympathisch zenuwstelsel)
lange activerende of remmende
korte activerende actiepotentiaal
actiepotentiaal
selectieve
stimulatie
nicotine
muscarine
(Nicotiana tabacum) (Amanita muscaria)
selectieve
inhibitie
tubocurarine
atropine
(Chondodendron tomentosum) (Atropa belladona)
Initiële verbinding om te bewijzen dat AC +1 receptoren heeft = van plantaardige oorsprong
» AC receptoren die konden geactiveerd wrd door nicotine
o Zelfde nicotine geen impact op andere AC receptoren
» Muscarine kan GPCR stimuleren, niet andere nicotine
Nicotine uit tabaksplant : verslaving afkomstig van stimulatie van nicotine receptoren in bep gebieden hersenen
(mesolemisch) => dopamine => goed gevoel dat we tot veel in staat zijn
Antagonisten
» Tubocurarine : extract van deze plant gebruikt voor dieren neer te schieten
o dieren met dit gif consumeren : niet gevaarlijk
o Structuur : 2 positief geladen stikstof = quaternaire ammoniumzout (bovenaan) : altijd +
geladen (onafh ph)
o Onderaan : tertiaire amine --> afh van pH
o Om nicotine receptoren te blokkeren : allemaal 2 + ladingen op afstand van elkaar
o Dr 4° ammonium zout = steeds pos geladen --> niet bio-beschikbaar, werkt alleen wnr
geinjecteerd in bloed
» Atropine
H1 : ACETYLCHOLINE & CHOLINERGE RECEPT
1. Inleiding
- Autonoom ZS : controleert homeostase (bv. BD, motiliteit, temp, werking nieren, ..)
» Werkt uit zijn eigen, hoeven hier niet over na te denken
» uit 2-neuronsysteem: pre-ganglionair & post-ganglionair neuron
o 1e neuron ontspringt uit ruggenmerg maakt synaps met 2 e neuron
▪ Bij SZS : 1e neuron = korter dan 2e neuron
» onderverdeeld in sympathisch & parasympathisch ZS
o PZS: ACh = NT
▪ Ganglia : activatie dr binding v nicotine (ionkanalen-receptoren)
▪ Perifeer (eindorg) : activatie muscarine receptoren (GPCR)
▪ Neuromusc eindplaat: (nicotinetype) zenuwimpuls -> spiercontractie
=> behoud van lichaamsenergie
o SZS: Typische NT : noradrenaline thv eindorg
▪ ++ primitief : gevaarlijke situatie = fight or flight --> voorbereiden op actie
▪ ACh = NT thv ganglia (nicotinetype) SZS + perifere v SZS (muscarinetype)
• Medieert vrijstelling adrenaline in circulatie dr stimulatie bijnieren
=> mobilisatie lichaamsenergie voor activiteit
» verschillende receptoren : α = stimulerend (≠GI) β = inhiberend (≠hart)
» meeste organen = bezenuwd door PSZ & SZS => effecten
o Functioneel antagonisme : presynaptisch controlesysteem :
▪ geact SZS => inhib PZS via stimulatie v presyn α2-recpt
▪ effector zowel noradrenergisch als cholinergisch bezenuwd
- Somatisch ZS : verantw vr activiatie skeletspieren (niet voll automatisch = willekeurig)
» 1 neuronsysteem : ontspringt in hersenen, komt uit in skeletspieren
» ACh op nicotine receptoren in skeletspieren
Neuronen zijn via synapsen met elkaar verbonden
Elektrische synaps: actiepotentiaal rechtstreeks doorgeven (kleine afstand)
Chemische synaps (grotere afstand)
o Activeren of inhiberen van informatieoverdracht
o Zenuwimpuls doorgeven en moduleren
o Inwerken van farmaca
o Tijdelijke of blijvende veranderingen in het zenuwstelsel (lezen, denken, gewennen…)
o Pathologische storingen: Parkinson, Schizofrenie, myastenia gravis…
▪ Transmissies die verkeerd lopen in synaps
▪ myastenia gravis: antistoffen tegen eigen nicotine receptoren => motoriek problemen
Structuur neuron
- Cellichaam + dendrieten : hb recept om te reageren op NT
- Cellichaam met kern loopt uit in axonen : kn vertakken => vrijstelling NT
- NT typisch opgeslagen in vesikels → dwarelen niet vrij rond
Reden : bescherming tgn afbraak (relatief snel, enzymatisch)
- Enkel bij stimulatie zullen vesikels fuseren om dan vrijgesteld te worden
in synaps om te gaan reageren
, 2
Sympathic Parasympathic
Organ
stimulation stimulation
Eye
- Iris - stimulates radial fibers (dilates pupil) - stimulates circular fibers
- inhibits (flattens lens - weak (constricts pupil)
- Ciliary muscle action) - stimulates (bulges lens)
Salivary glands (parotid, sublingual, vasoconstriction may diminish stimulates copious secretion high
submaxillary) secretion in enzym content
Lacrimal glands stimulates secretion
Sweat glands copious sweating (cholinergic)
Heart
- SA node - increased rate - decreased rate
- muscle - increased force of contraction
Lungs
- bronchi - dilatation - constriction
Stomach
- wall - decreased motility and tone - increased motility and tone
- glands - stimulates secretion of alkaline juice - stimulates secretion of acid juice
with low enzym activity with high enzym activity
Intestine
- wall - verlaagde motiliteit en tonus - verhoogde motiliteit en tonus
- inhibitie
- anal sphincter - contractie
Pancreas vasoconstriction may diminish stimulates secretion of pancreatic
secretion enzymes
Suprarenal gland
- medulla - secretion of epinephrine
Urinary bladder
- wall - inhibition - excitation
- sphincter - excitation - inhibition
Penis ejaculation erection (vasodilatation)
Arrector pili muscles of hair follicles contraction
Arterioles
- splanchnic region and skin constriction
skeletal muscles
- baro- en chemoreceptor constriction
response
- response to exercise and alarm dilatation
, 3
2. Het neurotransmissieproces
Boven: presyn neuron wr AhC aangemaakt wrd (biosynthsese NT)
ACh : simpel, klein, flexibel molecuul --> vr activatie v ≠receptoren
=> selectiviteit !
Biosynthese dr reactie acteyl-co enzyme A met choline => ester (oiv
acetyltransferase)
= in 1 reactie, enzymatisch gestuurd
--> Gevormde AC = opgeslaan in vesikel
Wnr AP in presynaptisch neuron => influx Ca => Ca-conc ↑in
neuron = trigger vesmelting vesikeles & vrijstelling NT synaps
NT kan postsynaptisch reageren met skeletspiercel zijn nicotine
receptoren => opening ionkanaal
Selectief ionkanaal voor Na : conc gradient Na stroomt door kanaal
=> depolarisatie van celmembraan (cel v binnen meer neg dan
buiten (pos) = gepolariseerd) : depolarisatie = lading omdraaien
AC kan ook afgebroken wdrd = dr AChsterase : hydrolyseert ACh thv ester => esterase splitst ester in overkm AZ + choline
2 brokstukken wrin AC uiteengevallen is --> 1 hiervan = choline, het alcohol wrd gerecupereerd/gerecycleerd
--> opnieuw opgenomen, kan opnieuw molecuul AC vormen in presynaptische cel
1) opname choline via 2 mechanismen: 1 met hoge affiniteit & 1 met lage affiniteit
--> 1e : Na+-afh & verzadigbaar = belangrijkste mechanisme vr vorming v ACh opgestapeld in
- kan specifiek wrd geblokkeerd met hemicholinium en 2- hydroxyethyltriethylammonium
=> respiratoire paralyse bij testdieren
2) Synthese ACh uit choline & acetylCoA onder katalyse v choline-acetyltransferase
--> gesynthetiseerd in het cellichaam + getransporteerd nr zenuwuiteinde via microtubuli.
--> vesikels gesynthetiseerd in cellichaam + getransporteerd nr axonuiteinde : gevuld met ACh
3) De presynaptische vrijzetting NT : gevolg v fusieproces tsn presyn membr & vesikels
Interfereren met stap 3 : botox – botulinetoxine
» blokkeert Ca-gemedieerde fusie vd vesikels met de presynaptische membraan
o presynap vrijstelling blokkeren v ACh
» beh rimpels tsn wenkbrauwen, overmatig zweten, spasmen, krampen nek, hals & schrijf
4) binden aan receptor &
Interfereren stap 4 : GM zoals α-neurotoxinen en curare
» postsynaptisch interfereren met binding NT met receptor (hier op nicotine recept): zowel blokkeren als
activeren
5) iontransport
Interfereren met stap 5 : lokale anesthetica (bv. lidocaïne, procaïne) en histrionicotoxinen
» blokkeren iontransport : inhibitie opening
6) Acteylcholinesterase --> deze remmen = ++/langer AC in synaps aanwezig = ++ tijd om met targets te gn
werken
--> Remmers = GM vr alzheimer (te weinig AC productie in bep hersengebieden, om van deze toch
gebruik te maken = afbraak gaan remmen)
--> GM die typisch inwerken op symptomen (niet oorzaak) => bij alzheimer 3-6 maanden langer
functioneren
, 4
Onderverdeling AChreceptoren : nicotinereceptor (ganglia & motorische eindplaat) en muscarinereceptor
(postsynaptisch in het parasympathisch zenuwstelsel)
lange activerende of remmende
korte activerende actiepotentiaal
actiepotentiaal
selectieve
stimulatie
nicotine
muscarine
(Nicotiana tabacum) (Amanita muscaria)
selectieve
inhibitie
tubocurarine
atropine
(Chondodendron tomentosum) (Atropa belladona)
Initiële verbinding om te bewijzen dat AC +1 receptoren heeft = van plantaardige oorsprong
» AC receptoren die konden geactiveerd wrd door nicotine
o Zelfde nicotine geen impact op andere AC receptoren
» Muscarine kan GPCR stimuleren, niet andere nicotine
Nicotine uit tabaksplant : verslaving afkomstig van stimulatie van nicotine receptoren in bep gebieden hersenen
(mesolemisch) => dopamine => goed gevoel dat we tot veel in staat zijn
Antagonisten
» Tubocurarine : extract van deze plant gebruikt voor dieren neer te schieten
o dieren met dit gif consumeren : niet gevaarlijk
o Structuur : 2 positief geladen stikstof = quaternaire ammoniumzout (bovenaan) : altijd +
geladen (onafh ph)
o Onderaan : tertiaire amine --> afh van pH
o Om nicotine receptoren te blokkeren : allemaal 2 + ladingen op afstand van elkaar
o Dr 4° ammonium zout = steeds pos geladen --> niet bio-beschikbaar, werkt alleen wnr
geinjecteerd in bloed
» Atropine
