אצטילכולין

תרכובת
(הופנה מהדף אצטיל כולין)
המבנה של אצטילכולין - הדמיית תלת ממד
נוסחת המבנה של אצטילכולין

אצטילכוליןאנגלית: Acetylcholine) הוא מולקולה פחמימנית קטנה המשמשת בבעלי חיים רבים כולל האדם כמוליך עצבי - חומר המשוחרר על ידי תאי עצב כדי להעביר את המסר שלהם לתאים אחרים. השם נלקח מהמבנה הכימי - הוא מורכב מנגזרת של חומצה אצטית וכולין. אצטילכולין משמש מוליך עצבי בין תאי העצב המוטוריים והשרירים, במערכת העצבים האוטונומית המווסתת את פעילות האיברים הפנימיים, ובמערכת העצבים המרכזית שם הוא אחד מרבים[1].

תוכן עניינים

אופן הפעולהעריכה

 
פעולת האצטילכולין בסינפסה

כמו חומרים ביולוגיים פעילים אחרים, אצטילכולין נקשר לקולטנים הנמצאים על פני קרום תא המטרה. קיימים שני סוגים של קולטנים לאצטילכולין - ניקוטיני ומוסקריני. שמות הקולטנים האלה נלקחו מחומרים המפעילים אותם באופן סלקטיבי: ניקוטין (Nicotine) הנמצא בטבק, ומוסקרין (Muscarine) הנמצא בפטריה אמניטה מוסכריה.

הקולטן הניקוטיני לאצטילכולין הוא תעלה יונית החדירה, כאשר היא נפתחת, ליונים החיוביים נתרן אשלגן וסידן. כאשר אצטילכולין נקשר לתעלה הוא גורם לפתיחתה ותנועה של היונים בהתאם למפל הריכוזים שלהם במשך מספר אלפיות השנייה, ובכך נגרם עירור (דפולריזציה) של קרום התא. קולטנים ניקוטיניים נמצאים על בסינפסות בין תאי העצב וסיבי השריר, בגנגליונים האוטונומיים (גם סימפטטיים וגם פרהסימפטטיים), ובמערכת העצבים המרכזית.

לקולטן המוסקריני לאצטילכולין אופן פעולה מסובך וממושך יותר. הקולטן עצמו הוא חלק ממבנה הקשור לחלבון-G, ומפעיל שרשרת תגובות ביוכימית בתוך התא, אשר בסופה פתיחה או סגירה של תעלות יוניות על-פני הקרום ובכך שינוי חשמלי קל, הנמשך מאות אלפיות השנייה עד מספר שניות. לפיכך, לאצטילכולין המפעיל את הקולטן המוסקריני יש השפעה מווסתת (מודולטורית). הקולטנים נמצאים בחלקים שונים של מערכת העצבים המרכזית, ועל תאים של איברים פנימיים המעוצבבים על ידי המערכת הפרהסימפטטית.

תפקיד במערכת העצבים המרכזיתעריכה

כאמור למעלה, במערכת העצבים המרכזית אצטילכולין הוא מוליך עצבי אחד בין רבים, ולכן קשה לייחס לו פעילות ייחודית ונבדלת. עם זאת, ניתן להראות השפעה חשובה שלו על תפקודים כמו המעבר בין שינה לעירנות, ותהליכים תאיים של זיכרון ולמידה. המקור של אצטילכולין במוח הוא בקבוצות קטנות של תאים בגזע המוח (pontomesencephalotegmental complex) ובתחתית המוח הקדמי (  Basal nucleus of Meynert and medial septal nucleus ). לפגיעה במערכת הכולינרגית במוח יש, כנראה, תפקיד בהתפתחות מחלת אלצהיימר, שהיא הפרעה הרסנית, המשפיעה על אוכלוסייה מבוגרת על ידי פגיעה בזיכרון ובתפקודים קוגניטיביים אחרים.

כאמור, אצטילכולין הוא קשור לזיכרון וללמידה : במוחן של חולדות בסביבה מרובת גירויים נמצאו ריכוזים גבוהים שלו. אגדת השוקולד ותרומתו להצלחה במבחנים נולדה משום שהאנזים יוצר האצטילכולין מצוי בו. תרומתו הקוגניטיבית של השוקולד הוכחה אמנם עבור חולדות, אולם לא לגבי בני אדם. על האזורים שבהם עובר האצטילכולין נמנה ההיפוקמפוס, מעבד הזכרונות, וכנראה בשל כך אין חולה האלצהיימר, שההיפוקמפוס שלו נפגע, מסוגל לאחסן זיכרונות לטווח ארוך.

השפעות של חומרים שונים על פעולת האצטילכוליןעריכה

לאצטילכולין קולטנים ניקוטיניים ומוסקריניים. לראשונים, הקולטים גם ניקוטין, יש השפעה מעוררת (ולכן הניקוטין ממריץ).

סמים מסוימים, המשפיעים על אצטילכולין, יכולים לגרום לשיתוק שרירים: רעל הבוטוליזם, אשר נוצר מבקטריה בקופסאות שימורים שלא נאטמו היטב, חוסם את שחרור האצטילכולין בסינפסות של עצבים ושרירים ויכול לגרום למוות על ידי שיתוק העצבים המשמשים בנשימה. גזי-עצבים מסוימים, כגון סארין, אשר פותחו למטרות לחימה, וכן מספר חומרי הדברה נגד מזיקים, גורמים לשיתוק על ידי הרס האצטילכולין אסטראז, אנזים המפרק את האצטליכולין וכך מצמצם את ריכוזו, ברגע שהוא "נורה" לסינפסה. כאשר תהליך הצמצום נכשל, ישנה הצטברות בלתי נשלטת של אצטילכולין במערכת העצבים, דבר אשר הופך את ההעברה הנורמלית של שדרים במערכת העצבים לבלתי אפשרית. האטרופין מסוגל לחסום קולטנים של אצטילכולין, ולפיכך הוא מהווה תרופה לגז עצבים, אם כי גם הוא מסוכן כשלעצמו.

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

הערות שולייםעריכה

  1. ^ Li, S. C. (2012). Neuromodulation of behavioral and cognitive development across the life span. Developmental psychology, 48(3), 810.