อะดีโนซีน: มันคืออะไรและมีผลอย่างไรต่อร่างกาย

ในปี 1929 นักวิจัย Drury และ Szent Gyorgyi ได้สาธิตการกระทำของ adenosine และ bradycardia โดยเน้นที่ระบบหัวใจและหลอดเลือดเป็นหลัก แต่เป็น Feldberg และ เชอร์วูดที่แสดงให้เห็นว่าการให้อะดีโนซีนในระดับสมอง-หัวใจห้องล่างอาจทำให้เกิดอาการกดประสาทได้ จึงเสนอว่าอะดีโนซีนอาจเป็น สารสื่อประสาท

อะดีโนซีนเป็นนิวคลีโอไทด์ที่เกิดจากการรวมตัวของอะดีนีนกับไรโบสหรือวงแหวนไรโบฟูราโนสผ่านทาง พันธะไกลโคซิดิก β-N9 ควรสังเกตว่านิวคลีโอไทด์นี้ทำหน้าที่สำคัญมากมายต่อสิ่งมีชีวิต (หน้า ก. บทบาทที่เกี่ยวข้องในกระบวนการทางชีวเคมี)

ในบทความนี้เราจะมาพูดถึงอะดีโนซีนและเพื่อให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่านิวคลีโอไทด์คืออะไร เราจะอธิบายหน้าที่บางอย่างในร่างกายและหน้าที่ของตัวรับด้วย

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ประเภทของสารสื่อประสาท: หน้าที่และการจำแนกประเภท"

อะดีโนซีนคืออะไร?

สิ่งที่เรารู้ว่าเป็นอะดีโนซีนคือนิวคลีโอไทด์ (ซึ่งเป็นโมเลกุลอินทรีย์) ที่เกิดจากการรวมตัวของอะดีนีน (ซึ่งเป็นหนึ่งใน 4 เบสของไนโตรเจนที่พบในกรดนิวคลีอิก เช่น DNA และ RNA) ด้วย ไรโบสหรือไรโบฟูราโนสริง (รู้จักกันในชื่อ 'น้ำตาล RIB' และมีความเกี่ยวข้องสูงกับสิ่งมีชีวิต) โดยใช้พันธะไกลโคซิดิก β-N9 (รับผิดชอบในการเชื่อมโยงคาร์โบไฮเดรตหนึ่งเข้ากับอีกคาร์โบไฮเดรตหนึ่ง โมเลกุล; ในกรณีนี้คือ adenine กับ ribose)

ในทางกลับกัน อะดีโนซีนเป็น purine ภายนอก (ฐานไนโตรเจน) ที่สังเคราะห์โดยการย่อยสลายของบางชนิด กรดอะมิโนเช่น methionine, vain, threonine หรือ isoleucine รวมทั้ง AMP (adenosine โมโนฟอสเฟต)

เป็นการสอบสวนของ Sattin และ Rall ที่แสดงให้เห็นถึงการกระทำของอะดีโนซีนใน ระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) เมื่อสังเกตว่านิวคลีโอไทด์นี้ สามารถกระตุ้นให้เกิด cyclic AMP (cAMP) เพิ่มขึ้นในชิ้นเนื้อเยื่อสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้และเมทิลแซนทีนยังสามารถทำหน้าที่เป็นคู่อริของอะดีโนซีนได้

ผลงานต่อมา เช่น ผลงานของสไนเดอร์และผู้ร่วมงานของเขา ได้ยืนยันสมมติฐานที่ว่าอะดีโนซีนสามารถออกแรงกระทำได้ โมดูเลเตอร์ทั้งในระดับชีวเคมีของเนื้อเยื่อประสาทและในกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับ สารสื่อประสาท

การสืบสวนล่าสุดอื่น ๆ ได้พัฒนาสมมติฐานเกี่ยวกับ ความสัมพันธ์ระหว่างผลของยาบางชนิดกับกิจกรรมของอะดีโนซีนในระบบประสาทขี้สงสารซึ่งรวมถึงอนุพันธ์ฝิ่นและเบนโซด้วย

• คุณอาจสนใจ: "เซลล์ประสาททำงานอย่างไร"

หน้าที่ของอะดีโนซีนในร่างกายคืออะไร?

อะดีโนซีนมีความสำคัญมากสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของร่างกาย เนื่องจากมัน มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวเคมีเช่น การถ่ายเทพลังงานในรูปของเอทีพี (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต ซึ่งเป็นนิวคลีโอไทด์ที่จำเป็นสำหรับ ได้รับพลังงานเซลล์) และ ADP (อะดีโนซีน ไดฟอสเฟต ซึ่งเป็นนิวคลีโอไทด์ที่จะเป็นส่วนที่ไม่ใช่ฟอสโฟรีเลตของ เอทีพี)

อะดีโนซีนและอะดีนีนนิวคลีโอไทด์ (ADP, ATP และ AMP) นอกจากมีบทบาทสำคัญในการทำงานที่ถูกต้องของสิ่งมีชีวิตทั้งในระดับชีวเคมีและสรีรวิทยา ได้แก่ การมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ที่หลากหลายยังเติมเต็มหน้าที่อื่น ๆ และนั่นคืออะดีโนซีนสามารถกระทำการมอดูเลตได้ทั้งใน กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับสารสื่อประสาทเช่นเดียวกับในกระบวนการทางชีวเคมีของเนื้อเยื่อ หงุดหงิดอย่างมาก.

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าหน้าที่ที่สำคัญที่อะดีโนซีนเล่นเป็นตัวกระตุ้นประสาทในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์กับตัวรับที่เรียกว่า Alpha1, Alpha2A, A2B และ A3 ที่กระจายไปทั่วร่างกายเพื่อผลิตกระบวนการต่างๆ เช่น การหดตัวของหลอดลม การขยายหลอดเลือด หรือการลดภูมิคุ้มกัน รวมถึงหน้าที่อื่นๆ

อะดีโนซีนด้วย มีฤทธิ์ยับยั้งและแม้กระทั่งยากล่อมประสาทต่อกิจกรรมของเซลล์ประสาท. ที่จริงแล้ว เมื่อคาเฟอีนสามารถลดการนอนหลับได้ มันจะต้องผ่านการปิดกั้นของตัวรับอะดีโนซีน เนื่องจาก ว่าเป็นอะดีโนซีนที่มีหน้าที่ในการเพิ่มการนอนหลับที่ไม่ใช่ REM (โดยเฉพาะในระยะที่ IV) และการนอนหลับด้วย เรม. เมื่อใช้ detuned adenosine inhibitor (deoxycoformycin) การนอนหลับที่ไม่ใช่ REM จะเพิ่มขึ้น

สำหรับบทบาทของอะดีโนซีนในการตื่นตัว ยังเร็วที่จะให้ผลลัพธ์ที่แน่ชัดมากขึ้น เพราะถึงแม้จะสังเกตได้ว่าอยู่ในระดับ ตัวรับอะดีโนซีน A1 สูงขึ้นหลังจากการอดนอนที่ไม่ใช่ REM ในตอนกลางคืน นอกจากนี้ยังพบว่าระดับอะดีโนซีนไม่เพิ่มขึ้นหลังจากอดนอน 48 ชั่วโมง การกีดกัน

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ศักยภาพในการดำเนินการ: มันคืออะไรและมีขั้นตอนอย่างไร"

หน้าที่ของตัวรับอะดีโนซีน

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าบทบาทของอะดีโนซีนมีความสำคัญมากสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของเซลล์ประสาทสมองที่จะพัฒนาตั้งแต่ มีหน้าที่ควบคุมการเพิ่มจำนวนเซลล์และเป็นตัวกลางในการอักเสบ. นอกจากนี้ ตัวรับอะดีโนซีนหรือที่เรียกว่า "A2A" บนผิวเซลล์ยังมีบทบาทที่เกี่ยวข้องในการทำหน้าที่ที่เราเพิ่งกล่าวถึงไป

ในทำนองเดียวกัน ตัวรับอะดีโนซีนมีหน้าที่ควบคุมภูมิคุ้มกัน ระบบหัวใจและหลอดเลือด และระบบสำคัญอื่นๆ ของร่างกาย นอกจากจะทำหน้าที่ควบคุมการหลั่งสารสื่อประสาทแล้ว เมื่อการกระตุ้นของตัวรับอะดีโนซีน A2A เกิดขึ้น จะเป็นเมื่อ การกระตุ้นของโปรตีน G ภายในเซลล์ถูกกระตุ้นและหลังจากนั้น ผู้ส่งสารตัวที่สองจะถูกกระตุ้นทันที.

• คุณอาจสนใจ: "ไซแนปส์: มันคืออะไร ประเภทและหน้าที่"

บทบาทของตัวรับอะดีโนซีนในการเสพติดสารกระตุ้นจิตประสาท

Adenosine snips (AR) อยู่ในกลุ่มของโปรตีน G ที่รู้จักซึ่งพบได้ ควบคู่ไปกับตัวรับและประกอบด้วยสมาชิก 4 ตัว เรียกว่า ตัวรับ A1, A2A, A2B และ A3. ตัวรับทั้งหมดเหล่านี้กระจายอย่างกว้างขวางเนื่องจากสามารถพบได้ทั่วอวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมดของร่างกายมนุษย์ สะดุดตา อะดีโนซีนมักจะจับกับตัวรับ A1 และ A2A ที่สูงขึ้นดังนั้นการกระทำทางเภสัชวิทยาส่วนใหญ่เกิดจากตัวรับทั้งสองนี้

ในทางกลับกัน ตัวรับ A1 และ A2A ออกแรงตรงกันข้ามในระดับชีวเคมี และในขณะที่ตัวรับ A1 จัดการเพื่อลดการสะสมของ AMPc (อะดีโนซีน ไซคลิกโมโนฟอสเฟต) ในขณะที่จับกับโปรตีน Gi/Go, A2As, มีหน้าที่ในการเพิ่มการสะสมของแคมป์ในไซโตพลาสซึมของเซลล์เนื่องจากพวกมันถูกจับคู่กับ จีเอส แอนด์ กอล์ฟ.

จนถึงปัจจุบัน นักวิจัยสามารถสังเกตได้ว่าตัวรับอะดีโนซีนเหล่านี้มีส่วนร่วมในการตอบสนองทางสรีรวิทยาที่หลากหลาย รวมทั้ง การอักเสบ ปวด และยังขยายหลอดเลือดท่ามกลางสิ่งอื่น ๆ นอกจากนี้ ภายในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ตัวรับอะดีโนซีน A1 ยังกระจายอยู่ทั่วไปทั่วทั้งซีรีเบลลัม ฮิปโปแคมปัส และคอร์เทกซ์ ในขณะที่ตัวรับ A2A นั้นอยู่ในหลอดดมกลิ่นและใน striatum โดยพื้นฐาน สุดท้าย ตัวรับ A2B และ A3 มักพบที่ระดับการแสดงออกที่ต่ำ

ในทางกลับกัน ในสาขาจิตเวชศาสตร์ มีการค้นพบว่า อะดีโนซีน ผ่านการกระทำของอะดีโนซีน ตัวรับ A1 และ A2A มีความสามารถในการปรับสารสื่อประสาทโดปามีนที่เป็นปฏิปักษ์และให้รางวัล ระบบต่างๆ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาที่สนับสนุนสมมติฐานเกี่ยวกับศักยภาพของปฏิปักษ์ A1 ในฐานะ a กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการต่อต้านผลกระทบที่เกิดจากสาร ยากระตุ้นจิต

นอกจากนี้ยังมีการศึกษาทดลองที่สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าเฮเทอโรไดเมอร์ A2A/D2 มีส่วนรับผิดชอบ เสริมฤทธิ์ของสารที่มีฤทธิ์กระตุ้นจิตเช่น ยาบ้าหรือโคเคน โดยทั่วไป มีความเป็นไปได้ที่จะพบผลลัพธ์ที่เอื้อต่อสมมติฐานที่ว่าการมอดูเลต สารกระตุ้น A1 และ A2A อาจเป็นเครื่องมือที่มีแนวโน้มในการต่อต้านการเสพติดสาร ยากระตุ้นจิต

เกี่ยวกับสารกระตุ้นอื่น ๆ แต่ในกรณีนี้มีพลังกระตุ้นน้อยกว่าและแน่นอนน้อยกว่า เป็นอันตรายต่อสุขภาพเช่นที่กล่าวข้างต้นเช่นกลุ่มเมทิลแซนทีน: ธีโอฟิลลีน (ชา), คาเฟอีน (กาแฟ) และธีโอโบรมีน (โกโก้) พบว่ามีกลไกการออกฤทธิ์ผ่านการยับยั้งตัวรับ A1 และ A2 ของอะดีโนซีน ตัวรับ A1 มีหน้าที่ในการไกล่เกลี่ยการยับยั้งนี้ที่กระทำโดยอะดีโนซีนในการปลดปล่อยสารสื่อประสาท เช่น โดปามีน อะซิติลโคลีน หรือกลูตาเมต เป็นต้น

เมื่อบุคคลบริโภคคาเฟอีน สารนี้จะบล็อกตัวรับ A1 จึงปล่อยฤทธิ์ยับยั้งของอะดีโนซีนต่อสารสื่อประสาท ผ่านการควบคุมการยับยั้งนี้ที่อะดีโนซีนออกแรงกลไกโดยที่คาเฟอีนเช่นเดียวกับอื่นๆ แซนทีนมีคุณสมบัติในการเพิ่มความตื่นตัว สมาธิ และความสนใจทั้งทางสรีรวิทยาและ จิตวิทยา นอกจากนี้ ยังพบว่าคาเฟอีนสามารถเพิ่มการหลั่งของ acetylcholine ใน prefrontal cortex และยังเพิ่มกิจกรรมที่ระดับคอร์เทกซ์อีกด้วย