le Nostre osservazioni precedenti (Masterizzazione e Rand, 1958b, 1960) hanno dimostrato che la noradrenalina, che può essere estratto dai tessuti innervati da fibre simpatiche sembra giocare un ruolo importante nell’azione di tiramina e l’effetto della stimolazione simpatica. Le prove sono state ottenute da animali trattati con reserpina e da animali normali. Se l’animale è stato trattato con reserpina, la noradrenalina estraibile è scomparsa dai vasi e sia la tiramina che la stimolazione simpatica sono state quindi senza effetto. Se è stata somministrata un’infusione endovenosa di noradrenalina, sia la tiramina che la stimolazione simpatica hanno avuto un’azione aumentata, in modo che l’effetto dell’infusione non dipendesse dalla presenza di reserpina. Abbiamo supposto che l’infusione di noradrenalina riempisse parzialmente la riserva di noradrenalina estraibile o che in animali normali la aumentasse. Questa è, tuttavia, una supposizione, poiché i tentativi di dimostrare un aumento della noradrenalina estraibile non sono ancora riusciti (Eulero, 1956b).
Ora l’acetilcolina e la nicotina in presenza di atropina hanno dimostrato di esercitare una varietà di azioni che assomigliano a quelle della stimolazione dei nervi simpatici. Poiché perdono queste azioni negli animali trattati con reserpina, possono agire liberando la noradrenalina dal negozio. Queste azioni di acetilcolina e di nicotina, che sono periferici, includono: (a) la vasocostrizione dei vasi di orecchie di coniglio (Masterizzazione e Rand, 1958a), (b) l’accelerazione degli atri del cuore di coniglio (Masterizzazione e Rand, 1958c), (c) pilomotor azione la coda al gatto, (d) contrazione della membrana nittitante di occhio di gatto (Burn, Leach, Rand e Thompson, 1959), e (e) l’inibizione dell’isolato utero della vergine cagna. Inoltre, de Burgh Daly e Scott (inedito) hanno osservato che l’acetilcolina iniettata nell’arteria splenica ha causato la contrazione della milza. Abbiamo scoperto che l’iniezione endovenosa di acetilcolina nel gatto trattato con reserpina ha causato la dilatazione della milza. Vi sono inoltre altre azioni che non sono state ancora dimostrate assenti nell’animale trattato con reserpina. Ambache ed Edwards (1951) hanno osservato che la nicotina in presenza di atropina ha causato l’inibizione dell’ileo isolato del gattino.
Le azioni di acetilcolina e nicotina non solo assomigliano a quelle dei nervi simpatici, ma sono in qualche modo correlate a loro, poiché le azioni scompaiono dopo la degenerazione dei nervi simpatici. L’azione costrittiva della nicotina nei vasi perfusi dell’orecchio di coniglio, l’effetto pilomotorio della nicotina e dell’acetilcolina nella coda del gatto, la contrazione della nicotina della membrana nittitante dell’occhio del gatto, la contrazione della milza da parte dell’acetilcolina iniettata intra-arterialmente, arco tutto perso dopo la degenerazione dei nervi simpatici. Ciò suggerisce che l’acetilcolina e la nicotina agiscono su parte del normale meccanismo simpatico, e aggiunge ulteriore supporto al suggerimento che rilasciano noradrenalina dal negozio vicino alle terminazioni nervose, poiché il negozio scompare quando le fibre simpatiche degenerano (Eulero e Purkhold, 1951; Burn e Rand, 1959).
Se il negozio fa parte del normale meccanismo simpatico e se l’acetilcolina può scaricare la noradrenalina dal negozio, la situazione si chiarirebbe se le fibre simpatiche postganglioniche inviassero impulsi al negozio liberassero l’acetilcolina.
Le fibre colinergiche nei nervi simpatici sono state dimostrate per la prima volta da v. Eulero e Gaddum (1931) nella lingua del cane. Il caso classico di un’innervazione colinergica è, tuttavia, quello nelle ghiandole sudoripare (Dale e Feldberg, 1935). Le fibre colinergiche sono state poi dimostrate nell’innervazione simpatica dei vasi della gamba posteriore del cane (Bülbring e Burn, 1935) e nell’innervazione della membrana nittitante (Bacq e Fredericq, 1935). Gaddum e Kwiatkowski (1939) osservarono che, nelle perfusioni dell’orecchio di coniglio, la stimolazione dei grandi nervi auricolari e auricolari posteriori liberava una sostanza nell’effluente venoso che causava la contrazione della sanguisuga. Tuttavia, hanno concluso che la liberazione non era collegata alle fibre simpatiche, poiché il ganglio cervicale superiore era stato rimosso due settimane prima.
Recentemente Gillespie e Mackenna (1959) hanno scoperto che, se i conigli venivano trattati con reserpina, l’ileo isolato non era più inibito dalla stimolazione delle fibre simpatiche, ma era causato a contrarsi. La contrazione è stata abolita dall’atropina e Gillespie e Mackenna hanno concluso che le fibre colinergiche erano presenti nella fornitura simpatica. Recentemente anche Huković (1959), lavorando in questo reparto, ha fatto una preparazione di atri di coniglio con fibre simpatiche attaccate. La stimolazione delle fibre nella preparazione da un coniglio normale ha causato l’accelerazione della velocità atriale, ma la stimolazione in una preparazione da un coniglio trattato con reserpina spesso ha causato l’inibizione, che è stata aumentata da eserine e abolita da atropina. Ha concluso che le fibre colinergiche erano presenti nella fornitura simpatica.
Nel presente documento abbiamo fatto osservazioni simili in altri tessuti. Pertanto, nei gatti trattati con reserpina, la tiramina perde del tutto la sua azione sulla membrana nittitante, ma la stimolazione simpatica no; causa ancora una contrazione. Questa contrazione, tuttavia, abbiamo trovato è abolita dall’atropina. Quando è stato abolito o notevolmente ridotto da atropina può essere aumentata di nuovo da un’infusione di noradrenalina. Ciò suggerisce che le fibre che sono attive nello stimolare la membrana nittitante nell’animale trattato con reserpina sono colinergiche. Allo stesso modo le fibre colinergiche possono essere presenti nel nervo splenico, poiché, in alcuni esperimenti su animali trattati con reserpina, la stimolazione di queste fibre ha causato la dilatazione della milza, come l’iniezione di acetilcolina. Nella membrana nittitante gli effetti dell’acetilcolina rilasciata dalle fibre colinergiche e della noradrenalina sembrano essere additivi. Nella milza gli effetti sembrano essere opposti, così che negli animali trattati con reserpina in cui la stimolazione del nervo splenico causava ancora contrazione, la contrazione era notevolmente aumentata dopo la somministrazione di atropina, presumibilmente perché l’azione dilatatrice dell’acetilcolina è stata abolita. Le fibre colinergiche sembrano anche essere presenti nella fornitura simpatica all’utero del gatto vergine. Anche in questo caso gli effetti dell’acetilcolina e quelli della noradrenalina (o adrenalina) sembravano essere opposti; l’acetilcolina causa la contrazione dell’utero vergine e la stimolazione dei nervi ipogastrici nel gatto trattato con reserpina è stata trovata a causare anche la contrazione, la contrazione è stata aumentata dall’eserina e abolita dall’atropina. Così un rifornimento simpatico normalmente inibitorio del nervo sembra contenere le fibre colinergiche. Koelle (1955) da studi istochimici ha scoperto che ” c’è probabilmente una rappresentazione delle tipiche fibre colinergiche in praticamente tutti i nervi prevalentemente adrenergici e sensoriali.”Ha continuato a chiedere se i termini colinergici e adrenergici potrebbero riferirsi al predominante piuttosto che ai tipi esclusivi di agenti trasmittenti delle fibre nervose.
Tre osservazioni riguardanti il meccanismo postganglionico possono ora essere considerate insieme. In primo luogo che l’effetto della stimolazione simpatica può essere aumentato infondendo noradrenalina nel sangue. In secondo luogo che l’acetilcolina (dopo atropina), per un’azione simile alla nicotina esercitata alla periferia, può riprodurre effetti simpatici, e che lo fa provocando un rilascio di noradrenalina dal deposito alle terminazioni nervose poiché non agisce più quando le fibre simpatiche sono degenerate, o nell’animale trattato con reserpina. Terzo che le fibre colinergiche sembrano essere presenti ovunque siano cercate nelle fibre simpatiche.
Queste osservazioni suggeriscono subito una funzione per le fibre colinergiche presenti nel rifornimento simpatico agli organi come la milza. Le fibre colinergiche sono probabilmente adrenergiche in effetti, poiché l’acetilcolina che scaricano agirà sulla riserva di noradrenalina e libererà la noradrenalina da essa. Questa idea serve a spiegare un’osservazione precedentemente fatta da uno di noi (Burn, 1932) e illustrata in J. Physiol. (vol. 75, pag. 150). Finora non c’è stata alcuna spiegazione per questo. Quando la catena simpatica lombare è stata stimolata durante la perfusione della gamba posteriore di un cane, uno stimolo di 3 sec. durata ha causato una caduta nella resistenza arteriosa. Quando lo stesso stimolo è stato applicato per 30 sec. l’effetto principale era un aumento della resistenza arteriosa. È risultato che nello stimolare per 3 sec. le fibre del vasodilatatore erano eccitate, mentre nello stimolare per 30 sec. le fibre del vasocostrittore erano eccitate. Si può ora suggerire che la stimolazione 3 sec. ha provocato un rilascio di acetilcolina e una caduta della resistenza arteriosa dovuta all’azione diretta di questa sostanza; la stimolazione 30 sec. ha provocato un rilascio più prolungato di acetilcolina, che era sufficiente per liberare la noradrenalina dal negozio. La concezione usuale delle fibre adrenergiche è che sono fibre che liberano direttamente la noradrenalina. Ora abbiamo una seconda concezione, cioè che le fibre che liberano l’acetilcolina possono, così facendo, scaricare la noradrenalina dal negozio.
Le fibre colinergiche possono essere bloccate da quantità eccessive di acetilcolina, come Brücke (1935) ha mostrato per la prima volta nei muscoli pilomotori della coda del gatto e come abbiamo visto nei vasi dell’orecchio di coniglio. L’azione degli agenti bloccanti colina 2,6-xilil etere bromuro e del bretylium può essere simile. Queste sostanze bloccano completamente gli impulsi simpatici, ma non impediscono l’azione della tiramina. Infatti, 1 ora. dopo aver somministrato colina 2,6-xilil etere bromuro o bretylium, l’azione della tiramina aumenta. Colina 2,6-xilil etere bromuro e bretylium, che bloccano non solo la stimolazione simpatica ma anche l’azione dell’acetilcolina nel produrre effetti simpatici, sembrano adatti dalla loro struttura per impedire all’azione delle fibre simpatiche di rilasciare noradrenalina dal negozio.
Al momento non abbiamo altro che suggerimenti sul sito del negozio e li menzioniamo solo per indicare le indicazioni in cui potrebbero essere fatte ulteriori ricerche. v. Eulero (1956) ha espresso l’opinione che la noradrenalina presente nella milza sia probabilmente all’interno delle fini terminazioni dei nervi poiché non vi è alcuna prova che si trovi al di fuori del tessuto nervoso stesso. Ha calcolato che la quantità presente sarebbe da 3 a 30 mg./ g., anche se la quantità nei nervi prima che raggiungano la milza è (nel bue) circa 15 µg./ g. Se il negozio si trova come v. Eulero suggerisce, quindi i terminali nervosi sottili devono essere in grado di assorbire la noradrenalina dal sangue circolante. Il fatto che il negozio scompare quando i nervi degenerano è coerente con la vista che il negozio è all’interno dei nervi. D’altra parte il fatto che l’acetilcolina iniettata nell’arteria splenica possa rilasciare noradrenalina dal negozio potrebbe indicare che il negozio è al di fuori dei nervi. È concepibile che il deposito sia tenuto in cellule cromaffine che sono state descritte da Nordenstam e Adams-Ray (1957) e confermate da Burch e Phillips (1958) nella pelle umana e sono state osservate da Leach (vedi Burn e Rand, 1958a) nella pelle dell’orecchio di coniglio. Sono stati anche osservati nella membrana nittitante del gatto e nella pelle della coda del gatto (Burn, Leach, Rand e Thompson, 1959). Queste cellule sono scomparse negli animali trattati con reserpina e nella membrana nittitante sono scomparse anche dopo la degenerazione delle fibre simpatiche. Molto altro lavoro è, tuttavia, necessario per collegarli con il negozio.
Le nostre osservazioni sollevano interrogativi sulle fibre simpatiche postgangliari, anche se al momento non è possibile rispondere. Poiché l’evidenza di fibre puramente adrenergiche è molto forte , sembrano esserci due meccanismi attraverso i quali la noradrenalina viene rilasciata. Il primo è per semplice rilascio dalle fibre adrenergiche, e il secondo per l’azione delle fibre colinergiche rilasciando noradrenalina dal negozio. Questi meccanismi sembrano fondamentalmente diversi, ed è, quindi, sorprendente che dovrebbero esistere fianco a fianco; è inoltre sorprendente che entrambi dovrebbero essere bloccati dal bromuro di colina 2,6-xilil etere e dal bretillio.
Un’altra questione riguarda le fibre colinergiche. Alcuni di questi liberano l’acetilcolina per agire direttamente e altri liberano per liberare la noradrenalina da un negozio? Le ghiandole sudoripare sono stimolate dal rilascio di acetilcolina, ma le fibre colinergiche ai vasi muscolari della gamba posteriore del cane possono certamente rivelarsi fibre la cui funzione principale è quella di rilasciare noradrenalina da un negozio, poiché in molti cani gli effetti vasodilatatori della stimolazione non si vedono a meno che non vengano prese misure speciali (come l’uso di eserine) per smascherarle.
Una concezione che potrebbe unificare le osservazioni è che le fibre simpatiche postgangliari erano, come le altre fibre efferenti periferiche, originariamente colinergiche. Nel corso dell’evoluzione, allo scopo di sviluppare un meccanismo adrenergico, arrivarono a innervare una riserva di noradrenalina, forse presente nel tessuto cromaffinico, in modo che l’innervazione assomigliasse per certi aspetti a quella della midollare surrenale. In ulteriore sviluppo, le fibre sono state modificate in modo che la noradrenalina nel tessuto cromaffina è stato sviluppato nella fibra stessa, le vere fibre adrenergiche così si formano. L’azione bloccante di bretylium può, tuttavia, indicare che anche questi possiedono ancora una sorta di sfondo colinergico. Quindi le fibre postgangliari possono contenere rappresentanti dei tre stadi di sviluppo, la proporzione varia a seconda del tessuto innervato e forse a seconda della specie.