Ako sa naučiť a porozumieť fyziológii, ktorá stojí za inhibíciou acetylcholínesterázy?

Tento článok prináša prehľad o fyziológii, ktorá stojí za funkciou neurotransmitera acetylcholínu a jeho neutralizačného enzýmu acetylcholínesterázy.

Kroky

1

Acetylcholinesteráza je jeden typ rôznych enzýmov v ľudskom tele, ktorý má špecifickú a jedinečnú funkciu, ktorá súvisí s neutralizáciou účinku neurotransmitera acetylcholínu odstránením acetylovej skupiny z jej molekulárnej štruktúry. Tento enzým je vhodným cieľom chemických bojových látok vďaka svojej dôležitej úlohe pri odstraňovaní bezprostredného účinku molekuly acetylcholínu na neuromuskulárne spojenie medzi neurónmi a svalovými bunkami.
2

Zacielenie tohto enzýmu na nervové plyny je sprostredkované procesom enzymatickej inhibície tohto konkrétneho enzýmu zlúčeninami príbuznými organofosforu, ktoré majú charakteristické chemické vlastnosti schopné inhibovať katalytickú funkciu tohto enzýmu prostredníctvom nekonkurenčného mechanizmu inhibície, ktorý vedie k nevratnému väzba nervového činidla na aktívne miesto tohto enzýmu.
3

Normálna funkcia enzýmu sa tým preruší. Molekuly acetylcholínu neurotransmitera sa preto hromadia na neuromuskulárnom spojení medzi neurónmi a svalovými bunkami, ktoré naďalej nekonečne fungujú indukciou procesu kontrakcie svalov v autonómnych a mimovoľných svaloch tela.

Tento neurotransmiter má mnoho ďalších funkcií, ktoré súvisia s jeho účinkami na svalové kontrakcie v tele.
4

Okamžitým klinickým účinkom tohto procesu inhibície enzýmov je nepretržité sťahovanie rôznych svalov v tele. Najnebezpečnejší účinok tejto svalovej kontrakcie sa prejavuje v svaloch pľúc a svale bránice. Nepretržité nikdy nekončiace sťahovanie týchto svalov môže brániť normálnemu dýchaniu. To následne vedie k duseniu jednotlivca a následne k jeho nevyhnutnej smrti.
5

Neurotransmiter acetylcholín je amínový derivát, ktorý má ako súčasť svojej molekulárnej štruktúry kvartérnu amóniovú skupinu. Táto amóniová skupina nesie kladný náboj, ktorý tejto zlúčenine dodáva hydrofilné vlastnosti. Bezprostredným dôsledkom tejto typickej chemickej štruktúry tejto zlúčeniny je jej jedinečný fyziologický účinok signalizácie kontrakcie svalových buniek.
6

Vďaka svojej polárnej a hydrofilnej štruktúre táto zlúčenina nie je schopná preniknúť do fosfolipidovej dvojvrstvy bunkovej membrány. Jeho hlavnou signálnou funkciou je väzba na receptory na vonkajšej bunkovej membráne svalových buniek.
7

Tento neurotransmiter je vylučovaný neurónmi do neuromuskulárneho spojenia na základe stimulu, ktorý neuróny dostanú. Údajne dochádza k vylučovaniu tohto neurotransmitera na základe akumulácie iónov vápnika vo vnútornej strane neurónov. Predpokladá sa, že ióny vápnika majú úlohu v indukcii sekrécie tohto neurotransmitera do neuromuskulárneho spojenia.
8

Táto molekula funguje fyziologicky na neuromuskulárnom spojení indukciou otvorenia sodíkových iónových kanálov vo svalových bunkách. Toto otvorenie iónových kanálov môže v týchto svalových bunkách vyvolať akčný potenciál, ktorý môže v konečnom dôsledku viesť cez sled udalostí k kontrakcii svalov, predovšetkým nedobrovoľných typov svalov, ako sú svaly gastrointestinálneho traktu a svaly pľúc a bránice.

Najnebezpečnejší účinok tejto svalovej kontrakcie sa prejavuje v svaloch pľúc a svale bránice.
9

Najvýraznejší klinický účinok tohto neurotransmitera je na svaly tráviaceho systému. Stiahnutie črevných svalov účinkom tohto neurotransmitera vedie k takzvanému peristaltickému pohybu svalov črevnej steny. To zase spôsobuje pohon a pohyb obsahu potravy v žalúdku pozdĺž gastrointestinálneho traktu. Tento neurotransmiter má mnoho ďalších funkcií, ktoré súvisia s jeho účinkami na svalové kontrakcie v tele.
10

Acetylcholín je hlavným neurotransmiterom autonómneho nervového systému. Táto vetva nervového systému tiež vylučuje neurotransmitery epinefrín a norepinefrín. Tieto dva neurotransmitery majú v autonómnom nervovom systéme úplne odlišné úlohy, ktoré nesúvisia s funkciou acetylcholínového neurotransmitera.
11

Inhibícia enzýmov je jednou z hlavných stratégií, ktoré sa používajú v chemickej vojne, ako aj v iných klinických procesoch, ako je liečba zdravotných porúch. V oboch prípadoch je princíp činnosti veľmi podobný. Zahŕňa inhibíciu konkrétneho enzýmu špecifickými molekulami, ktoré majú potenciál väzby buď reverzibilne alebo ireverzibilne na jednu aminokyselinu, ktorá sa nachádza v aktívnom mieste konkrétneho enzýmu, ktorý je cieľom inhibície liečivom.

Prečítajte si tiež: Ako uviesť zoznam referencií?