Cholinergický systém v srdci môže byť buď neuronálneho, alebo neneuronálneho pôvodu. Neuronálny cholinergický systém v srdci je reprezentovaný pregangliovými parasympatikovými dráhami, parasympatikovými intrakardiálnymi gangliami a postgangliovými parasympatikovými neurónmi, ktoré projektujú predovšetkým do oblastí predsiení, SA uzla a AV uzla. Neneuronálny cholinergický systém je tvorený samotnými kardiomyocytmi, ktoré majú kompletnú výbavu pre syntézu a vylučovanie acetylcholínu. Podľa súčasných poznatkov neneuronálny cholinergický systém v srdci má vplyv na reguláciu srdcovej činnosti v priebehu aktivácie sympatiku a zohráva úlohu aj pri energetickom metabolizme kardiomyocytov. Acetylcholín či už neuronálneho alebo neneuronálneho pôvodu pôsobí v srdci prostredníctvom muskarínových a nikotínových receptorov. Účinok acetylcholínu v srdci je ukončovaný prostredníctvom cholínesteráz, acetylcholínesterázy a butyrylcholínesterázy. V poslednej dobe čoraz viac odborných publikácii naznačuje, že zvýšenie cholinergického tonusu v srdci prostredníctvom inhibítorov cholínesteráz má pozitívny vplyv pri niektorých ochoreniach kardiovaskulárneho systému, ako je napríklad zlyhávajúce srdce. Z toho dôvodu by sa inhibítory cholínesteráz mohli v budúcnosti úspešne používať pri terapii niektorých ochorení kardiovaskulárneho systému.
The cholinergic system of the heart can be either of neuronal or non-neuronal origin. The neuronal cholinergic system in the heart is represented by preganglionic parasympathetic pathways, intracardiac parasympathetic ganglia and postganglionic parasympathetic neurons projecting to the atria, SA node and AV node. The non-neuronal cholinergic system consists of cardiomyocytes that have complete equipment for synthesis and secretion of acetylcholine. Current knowledge suggests that the non-neuronal cholinergic system in the heart affects the regulation of the heart during sympathetic activation. The non-neuronal cholinergic system of the heart plays also a role in the energy metabolism of cardimyocites. Acetylcholine of both neuronal and non-neuronal origin acts in the heart through muscarinic and nicotinic receptors. The effect of acetylcholine in the heart is terminated by cholinesterases acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase. Recently, papers suggest that the increased cholinergic tone in the heart by cholinesterase inhibitors has a positive effect on some cardiovascular disorders such as heart failure. For this reason, the cholinesterase inhibitors might be used in the treatment of certain cardiovascular disorders in the future. Key words: cholinergic system • heart innervation • non-neuronal cholinergic system of the heart • receptors • cholinesterases in the heart
- MeSH
- acetylcholin sekrece MeSH
- acetylcholinesterasa fyziologie metabolismus MeSH
- butyrylcholinesterasa fyziologie metabolismus MeSH
- cholin-O-acetyltransferasa fyziologie MeSH
- cholinergní vlákna fyziologie MeSH
- cholinesterasové inhibitory farmakologie terapeutické užití MeSH
- cholinesterasy fyziologie MeSH
- ganglia parasympatická fyziologie MeSH
- kardiomyocyty fyziologie MeSH
- lidé MeSH
- neurony cholinergní * fyziologie MeSH
- nikotinové receptory fyziologie MeSH
- parasympatická vlákna postgangliová fyziologie MeSH
- parasympatický nervový systém * fyziologie MeSH
- receptory muskarinové fyziologie MeSH
- srdce * inervace MeSH
- srdeční selhání farmakoterapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- MeSH
- Alzheimerova nemoc farmakoterapie MeSH
- cholinergní látky terapeutické užití MeSH
- kognitivní poruchy farmakoterapie MeSH
- lidé MeSH
- nervové dráhy účinky léků MeSH
- nikotinové receptory fyziologie účinky léků MeSH
- nikotinoví agonisté terapeutické užití MeSH
- schizofrenie farmakoterapie MeSH
- zánět farmakoterapie imunologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Ligandem aktivované iontové kanály zprostředkují synaptický přenos v centrální nervové soustavě. Jsou to integrální proteiny nacházející se v cytoplazmatické membráně nervových buněk. Cytoplazmatická membrána se skládá ze stovek druhů fosfolipidů a glykolipidů a dále z cholesterolu. Vzhledem k vysoké koncentraci cholesterolu v cytoplazmatické membráně zde nevyhnutelně existuje vzájemné působení mezi molekulami cholesterolu a transmembránovými doménami membránových proteinů. Na příkladu acetylcholinových, glutamátových a GABA A receptorů je v tomto článku ukázán současný stav znalostí o vztahu mezi ligandem aktivovanými iontovými kanály a cholesterolem membrán.
Ligand gated ion channels mediate the synaptic transmission in the central nervous system. These are integral proteins localliz ed in cell mem- branes of nerve cells. Cell membrane is composed of cholesterol and hundreds of molecular species of phospholipids and glycolip ids. Since the concentration of cholesterol is relatively high in the cell membrane, there is inevitably occuring an intreraction between mole cules of choleste- rol and transmembrane domains of membrane proteins. Acetylcholine, glutamate and GABA A receptors are typical representatives of ligand ga- ted ion channels. We use these types of receptors to demonsterate current state of knowledge about the modulation of ligand gat ed ion chan- nels by cell membrane cholesterol.
- Klíčová slova
- cyklodextrin, GABA receptor, glutamátový receptor, acetylcholinový receptor, membrána,
- MeSH
- AMPA receptory chemie metabolismus MeSH
- buněčná membrána fyziologie chemie ultrastruktura MeSH
- cholesterol biosyntéza chemie metabolismus MeSH
- financování organizované MeSH
- glutamátové receptory chemie MeSH
- iontové kanály chemie MeSH
- lidé MeSH
- membránové mikrodomény chemie metabolismus MeSH
- nikotinové receptory fyziologie chemie MeSH
- receptory GABA chemie metabolismus MeSH
- receptory muskarinové fyziologie chemie MeSH
- receptory N-methyl-D-aspartátu chemie metabolismus MeSH
- receptory spřažené s G-proteiny chemie metabolismus MeSH
- signální transdukce fyziologie MeSH
- transportní proteiny chemie MeSH
- vápníková signalizace fyziologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Current treatment of organophosphorus poisoning, resulting in overstimulation and desensitization of muscarinic and nicotinic receptors by acetylcholine (ACh), consists of the administration of atropine and oxime reactivators. However, no versatile oxime reactivator has been developed yet and some mortality still remains after application of standard atropine treatment, probably due to its lack of antinicotinic action. In our study, we focused on the interesting non-acetylcholinesterase property of oximes, i.e. antinicotinic effect of reactivators. Two standard reactivators (HI-6, obidoxime) and two new compounds (K027 and K203) were chosen for in vitro (patch clamp) and in vivo (nerve-evoked muscle contraction) testings. Both examinations showed antinicotinic effects of the reactivators. In vitro inhibition of acetylcholine-evoked currents by obidoxime, HI-6 and K203 was equivalent while K027 was less potent. Similar order of potency was observed by the in vivo examinations. We thus confirm previous in vitro results, which describe antinicotinic effects of oxime reactivators, and furthermore, we show in vivo antagonism of oxime reactivators exerted by the inhibition of ACh effect on the nicotinic receptor in the neuromuscular junction. Taking together, the effects of tested oxime reactivators indicate an antagonism on both embryonic and adult form of the muscle nicotinic receptors.
- MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- nikotinové receptory fyziologie MeSH
- nikotinoví antagonisté farmakologie chemie MeSH
- obidoxim chlorid farmakologie MeSH
- oximy farmakologie chemie MeSH
- potkani Sprague-Dawley MeSH
- pyridinové sloučeniny farmakologie chemie MeSH
- reaktivátory cholinesterázy farmakologie chemie MeSH
- vztah mezi dávkou a účinkem léčiva MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
Většinou různými podjednotkami tvořené a ligandem řízené iontové kanály, spolu se svými přídatnými bílkovinami a mnohočetnými bílkovinami, které se podílejí na jejich pohybu a receptorové odpovědi, jsou výzvou současného výzkumu. Cílem je charakterizovat a přesně definovat jejich funkční význam v normálním mozku, za patologicky změněných podmínek a v konečném důsledku objevit i nové skupiny léků. Pro jednotu myšlení a slovní formulace závěrů je třeba i jednotné terminologie, která především v případě ionotropních glutamátových receptoru byla značně nesourodá. V současnosti víme, že vzhledem k ukončené charakteristice lidského genomu se počet ligandem řízených iontových kanálů již nezvýší, což dává záruky, že názvosloví nově přijaté pro tuto velkou skupinu receptoru dále zpřesní naše formulační rozvahy v oblasti pokračujícího neuroťyziologického a neurofarmakologického výzkumu u savců. Kam se výzkum v současnosti ubírá, to napověděla 18. Neurofarmakologická konference ve Washingtonu (12.-14. 11. 2008).
The heteromeric nature of most ligand-gated ion channels, together with their accessory proteins and proteins involved in their trafficking and receptor-mediated responses pose multiple challenges to the present research. The receptor research must be well characterized for definition of their functional roles in normal brain and in disease states as well as for a new drug discovery. A consistent and systematic nomenclature for the individual subunits that comprise these receptors is highly desirable because of surprising disunity namely among ionotropic glutamate receptors. Now that we know that there are virtually no more ligand-gated ion channels to be discovered in the human genome, we hope that the proposed nomenclature will be used for neurophysiological and neuropharmacological research in mammalian species for a very long time. New functions for ligand-gated ion channels were presented during the 18th Neuropharmacology Conference (Washington, November 12-14, 2008).
- MeSH
- gating iontového kanálu fyziologie MeSH
- ligandy MeSH
- nikotinové receptory fyziologie klasifikace MeSH
- receptory buněčného povrchu fyziologie chemie klasifikace MeSH
- receptory GABA fyziologie klasifikace MeSH
- receptory glycinu fyziologie klasifikace MeSH
- sekvence aminokyselin fyziologie MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Kouření vede ke vzniku závislosti, představující chronické, progredující a recidivující psychické onemocnění (dg. F 17). Její vznik a rozvoj spadá nejčastěji do dětského a dospívajícího období. Závislost má stránku fyzickou (na nikotinu) a behaviorální. Setrvávání v kuřáckém chování podporuje snadná dostupnost kuřiva, společenská tolerance kouření i abstinenční příznaky. Závažným etickým problémem je kouření zdravotníků, protože pro mnoho lidí reprezentují model chování. Zdravotnictví jako nekuřácká profese je prioritou v řadě vyspělých zemích; bylo by žádoucí, aby takovou prioritu přijali i zdravotníci v České republice.
- MeSH
- acetylcholin fyziologie MeSH
- amygdala fyziologie MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- financování organizované MeSH
- fyziologický stres MeSH
- GABA fyziologie MeSH
- glutamáty MeSH
- lidé MeSH
- neurobiologie MeSH
- neuropeptidy MeSH
- nikotinové receptory fyziologie MeSH
- paměť MeSH
- receptory GABA fyziologie MeSH
- receptory metabotropního glutamátu fyziologie klasifikace MeSH
- strach MeSH
- úzkost MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Nikotinový acetylcholinový receptor (nAChR) je ligandem řízený iontový kanál, který zprostředkuje neurotransmisi v cholinergním systému centrálním i periferním. Je tvořený komplexem pěti podjednotek, které patří podle své odlišné polypeptidové struktury do čtyřech skupin, označovaných a, b, g a d. Ve skupině a podjednotek bylo identifikováno ještě dalších devět podtypů (a1–9), ve skupině b čtyři (b1–4). Neuronální nAChR, nacházející se v různých oblastech mozku, jsou jednak pentamery heteromerní, sestávající z různých kombinací podjednotek a (a2–a6) s podjednotkami b (b2–b4), jednak homomerní, složené z pěti stejných podjednotek a (a7, a8, a9). Působí nejen na synapsích cholinergních neuronů, ale také – prostřednictvím presynaptické lokalizace na axonech jiných transmisních systémů – modulují uvolňování dalších neurotransmiterů (GABA, DA, NA, 5-HT, glutamát). Všechny tyto skutečnosti naznačují, že nAChRy mohou hrát významnou roli v zajištění optimální funkce CNS v regulaci komplexních procesů reakce organizmu (např. pozornost, chování, učení, paměť, adaptace apod.). Je podán přehled současných znalostí o funkci nAChRů a jejich podtypů v normě i v nemoci (Alzheimerova a Parkinsonova choroba, schizofrenie, deprese, autizmus, Tourettův syndrom) a diskutovány možnosti nových aspektů farmakoterapeutické strategie.
Nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) is a ligand gated ion channel mediating neurotransmission in the cholinergic system both peripheral and central. It consists of five subunits which belong - according to differences of polypeptide structure – to four groups denoted a, b, g and d, with subunit a having 9 subtypes (a1–9), subunit b having 4 subtypes (b1–4). Neuronal nAChRs occuring in different brain regions are pentamers either heteromeric composed of various combinations of subunits a (a2–a6) with subunits b (b2–b4), or homomeric formed by five identical subunits a (a7, a8, a9). They act not only on the synapses of cholinergic neurons, but also – by means of presynaptic localization on axons of other transmission systems - modulate the release of additional neurotransmitters (GABA, DA, NA, 5-HT, glutamate). All these facts indicate that nAChRs may play a significant role in securing optimal CNS functions and in regulating intricate processes of individual reactivity (i.e. attention, behaviour, learning, memory, adaptation etc.). A review of recent knowledge is presented concerning the functions of nAChRs and their subtypes in norm and pathology (Alzheimer and Parkinson disease, schizophrenia, depression, autism, Tourette´s syndrom), and the possibilities of new aspects in pharmacotherapeutic strategy are discussed.
