Холін - хімічне товариство Франції
Холін, або гідрокси-2-етил-триметилазаній, його відома назва, відомий з середини 19 століття. І все ж, його функція все ще вивчається, оскільки в основі багатьох біологічних процесів.
Холін є попередником, з одного боку ацетилхоліну (важливого нейромедіатора та нейромодулятора), а з іншого боку, каскадом, ініційованим бетаїном (проміжним продуктом у біологічному метилюванні та попередником ліпідів мембран). При цьому він розглядається, як розширення, невід'ємною частиною сімейства вітамінів групи В, до складу яких входить фолієва кислота.
Назва "холін" походить від грецького kholê, жовч, оскільки спочатку його в печінку добув німецький хімік Адольф Штрекер в 1868 році (потім, незабаром, у мозок, де його концентрація висока. Важливіше) . Холін, C4H14NO, присутній у рослинах, тваринних жирах та яєчному жовтку, головним чином у формі фосфатидилхоліну або сфінгомієліну. Продемонстровано ендогенний біосинтез шляхом транс-метилювання етаноламіну.
Холін зменшує накопичення ліпідів у печінці хворих на цукровий діабет тварин. Інозитол, метіонін, вітамін В12, фолієва кислота діють як холін і посилюють його дію. Як харчова добавка найкраще засвоюється у вигляді гліцерофосфохоліну.
Проникнення холіну в мозок залежить від його концентрації в плазмі. Коли це збільшується, його концентрація та концентрація ацетилхоліну збільшуються в мозку. Цей висновок був покладений в основу різних досліджень лікування хвороби Альцгеймера, де існує дефіцит ацетилхоліну. Його гепатопротекторна роль була продемонстрована у тварин, які перенесли діабет за допомогою панкреатектомії. Він бере участь у синтезі фактора активації тромбоцитів (PAF). У щурів дефіцит холіну під час гестації викликає у нащадків порушення життя протягом усього життя, можливо, через індукований дефіцит ацетилхоліну.
Ацетилхолін і зародження нейрохімії
Ацетилхолін (ACh) - це складний ефір холіну, біосинтезується ацетилхолінестеразою і зберігається в синаптичних пухирцях (і синтезується вже в 1867 р. Нагріванням холіну та оцтового ангідриду). Генрі Дейл виявив, що ацетилхолін впливає на багато фізіологічних функцій. Потім він очистить ацетилхолін від селезінок коней, і саме німецький фармаколог Отто Лоєві продемонструє, що хімічні речовини, що регулюють серцебиття, виробляються нервами (він спершу назвав його Вагустофф за дію на блукаючу систему). Ацетилхолін бере участь у роботі серця і судин, тобто уповільнює серце, розширює артеріоли, знижує артеріальний тиск, але також скорочує роботу кишечника і бронхів і збільшує гормональну секрецію.
Ацетилхолін (як і серотонін) є як нейромодулятором, так і нейромедіатором. Поняття нейромодулятора відносно недавнє. Нейромедіатор реабсорбується пресинаптичним нейроном і/або метаболізується, що призводить до дуже швидкої синаптичної передачі. З іншого боку, нейромодулятори проводять "значний" час у лікворі, позаклітинній рідині. Таким чином, вони можуть дифузувати, впливаючи на багато нейронів, модулюючи діяльність мозку.
Ацетилхолін впливає як на периферичну нервову систему (ПНС), так і на центральну нервову систему (ЦНС). Він діє як нейромодулятор в обох системах. На SNP він активує мускаринові ефекти, тобто подібні до ефектів мускарину, природного алкалоїду, виділеного з токсичного гриба Amanita muscaria та нікотинового ефекту (пор. Нікотин). Мускаринові рецептори, білки, мають холінергічний тип і розташовані на мембрані нейрона.
Холінергічна система, серед інших, бере участь у збудженні, увазі та понятті винагороди (фізіологічні та психологічні стани, які полягають у уважності та/або реактивності на подразники), а також сексуальності, агресивності, гніві та спразі.
Це впливає на навчання, короткочасну пам’ять, а хвороба Альцгеймера пов’язана з нестачею ацетилхоліну в певних ділянках мозку. Найчастіше в мозку знаходяться нейромедіатори - глутамат, збудник та ГАМК, інгібітор (пор. ГАМК). Нейромодулятори, які також зберігаються у везикулах, є переважно дофаміном (пор. Дофамін), серотонін, гістамін та ацетилхолін.
Після вивільнення в синаптичну щілину та приєднання до її рецепторів ацетилхолін може бути дезактивований ферментом ацетилхоленістеразою. Саме коли він побачив рибу-торпеду на Паризькому міжнародному ярмарку в 1937 році, нейрохіміку Девіду Нахмансону виникла ідея шукати цей фермент в електричному органі тварини: менш ніж за годину один грам тканини вже міг гідролізувати величезні кількості ацетилхоліну. Основне відкриття, ніж дія холінергічних синапсів, що виробляють електроенергію, за яким слідує перший синтез ацетилхоліну, очищення рецепторів ацетилхоліну та ацетилхоліну естерази, ідентифікація білків постсинаптичної щільності, очищення, а потім клонування холінергічних синаптичних пухирців та відповідних білків ...
Потім впроваджені методології та дані, отримані в результаті холінергічної передачі, були перенесені на інші типи передачі. Саме за це революційне відкриття в хімічній передачі нервових сигналів, на зорі нейрохімії, Генрі Дейл і Отто Леові отримали Нобелівську премію з медицини та фізіології в 1936 році.
Бетаїн та його водоспад
Самі бетаїни, як холін, мускарин, неврин, є цвіттеріонами, що мають четвертинний іон амонію, і вважаються алкалоїдами. Вони містяться в різних рослинах і бактеріях, де вони відіграють роль осморегулятора та/або кріопротектора: стійкість до холоду, солі, водяного стресу, тепла ... Гліцин бетаїн відіграє важливу роль у сірковому циклі вранці у фітопланктоні.
Вони є донорами метильних груп у біологічному середовищі, а тому є важливими для багатьох біосинтетичних процесів. Їх додавання покращує ампліфікацію ДНК (пор. ДНК) за рахунок зменшення утворення вторинних структур у регіонах, багатих на ГХ, та збільшило б специфічність полімераз.
Ще до відкриття холіну Теодор Гоблі, французький хімік і фармаколог, продовжував роботу в 1846 р., Швидко приводячи його до відкриття лецитину (від давньогрецького λέκιθος, лекітос, яєчний жовток), а потім до демонстрації його повсюдної поширеності, і нарешті його структура, характерна для всіх фосфатидилхолінів: головка холіну, пов’язана з фосфо-гліцериновою кислотою та ненасиченою жирною кислотою.
Характеризуючись своєю четвертинною амонієвою групою, холін є полярною, гідрофільною (отже, розташованою до зовнішньої сторони клітини) головкою фосфоліпідів, які складають бішари, основу клітинних мембран. Їх гідрофобна частина, що складається з насичених або ненасичених жирних кислот (гідрофобний хвіст), знаходиться всередині клітини. У біологічній мембрані фосфоліпіди супроводжуються гліколіпідами та холестерином (пор. Холестерин) і відповідають за плинність мембран.
Цитиколін, складний ефір пірофосфату і холіну цитидину, буде діяти як донор холіну і захищати клітинну мембрану.
Сфінгомієліни, що складаються з фосфохоліну, заміщеного жирними кислотами (наприклад, фосфатидилхоліни) або сфінгозину (чорним внизу), знаходяться в оболонках, які оточують аксони нервових клітин тварин. Їхня роль ще не до кінця зрозуміла, але накопичення призводить до незворотних неврологічних пошкоджень.
Нарешті, не забуваймо, що існують і інші сімейства бетаїнів, такі як ті, що базуються на іонах фосфонію, які є проміжними проміжними речовинами в реакції Віттіга.
Думка дня
" Маленький, але сміливий холін не перестає нас дивувати. "