Wat is een cholinergische synaps?
Synapsen zijn knooppunten tussen cellen die de overdracht van chemische berichten mogelijk maken. De chemicaliën die worden gebruikt om berichten te verzenden, staan bekend als neurotransmitters en een belangrijk type neurotransmitter is acetylcholine. Een cholinerge synaps is een opening waar een neuron dat acetylcholine produceert, berichten naar andere neuronen of skeletspiercellen stuurt.
Boodschappen kunnen worden overgedragen op een cholinerge synaps via twee soorten receptoren: ionotroop en metabotroop. Ionotrope receptoren binden acetylcholine die vrijkomt in de synaps en openen ionkanalen in het membraan van de ontvangende cel. De resulterende verandering in polarisatie zorgt ervoor dat de ontvanger vuurt of afvuurt, afhankelijk van het type ion dat wordt ontvangen.
Metabotrope receptoren werken met behulp van eiwitten. Nadat acetylcholine een receptor bindt aan een cholinerge synaps, wordt een ander eiwit geactiveerd. Dit eiwit, een tweede messenger genoemd, kan verschillende effecten op de cel hebben. Het kan ervoor zorgen dat een ionkanaal wordt geopend of het kan veranderingen in de cel zelf veroorzaken.
Dit type synaps is essentieel voor spierbewegingen. Elk neuron dat berichten naar spieren verzendt, doet dit via een cholinerge synaps. Acetylcholine dat wordt vrijgegeven, opent ionkanalen in de spiercel en zorgt ervoor dat het samentrekt. Sommige bacteriële toxines kunnen de afgifte van acetylcholine voorkomen en kunnen levensbedreigende effecten hebben door spiercontracties te voorkomen die helpen bij het ademen.
Om de continue activering van cellen te voorkomen, moet deze chemische stof na gebruik uit de synaps worden verwijderd. De ontvangende cel in de synaps neemt acetylcholine binnen in zijn celmembraan. Enzymen zoals acetylcholinesterase breken dan deze neurotransmitter af. Neuronen produceren continu acetylcholine om ervoor te zorgen dat het naar behoefte kan worden vrijgegeven.
De hersenen en het centrale zenuwstelsel bevatten ook neuronen die acetylcholine afgeven. Hier kan de cholinerge synaps een verscheidenheid aan processen beïnvloeden. Geheugen is een belangrijk proces waar deze synapsen bij betrokken zijn. Leren lijkt de verbinding van deze synapsen te versterken, door de postsynaptische of ontvangercel gevoeliger te maken voor acetylcholine. Men denkt dat de ziekte van Alzheimer geheugenproblemen veroorzaakt door cellen te beschadigen die deze neurotransmitter produceren, waardoor de synaptische verbindingen worden verzwakt.
Synapsen met acetylcholine helpen om signalen van andere neuronen te moduleren. Veel neuronen kunnen chemische berichten ontvangen van verschillende synapsen. Als modulator kan acetylcholine voorkomen dat cellen vuren en berichten uitvoeren, in plaats van het vuren te stimuleren. Activiteit bij de cholinerge synaps biedt in deze gevallen input die signalen van andere cellen kan reguleren. Remmende signalen die sterk genoeg zijn bij deze synapsen zullen andere exciterende uitzendingen opheffen.