Acetilholin - eden najpomembnejših nevrotransmiterjev v živčnem sistemu

Acetilholin je nevrotransmiter, ki prizadene srce in prebavila, povezan pa je tudi s spominskimi procesi. Ker je delovanje acetilholina v telesu zelo široko, se zdravila, ki vplivajo na ta nevrotransmiter, uporabljajo na številnih področjih medicine - naročajo jih tako nevrologi, oftalmologi kot internisti.

Acetilholin je eden od nevrotransmiterjev, to je specifičnih molekul, ki so potrebne v živčnem sistemu - zahvaljujoč živčnim celicam se pošljejo živčni impulzi. Acetilholin je pomemben predvsem zato, ker je prisoten v osrednjem in perifernem živčnem sistemu, lahko pa ga najdemo tudi v somatskem in avtonomnem živčnem sistemu.

Treba je dodati, da je bil acetilholin prvi nevrotransmiter, ki so ga odkrili znanstveniki. Leta 1914 je do odkritja prišel angleški fiziolog Henry Dale, nekaj let kasneje - leta 1921 - nemškega izvora, pa je Otto Loewi v medicinski svet predstavil funkcije acetilholina. Odkritja obeh moških so se izkazala za tako pomembna za znanost, da so jim leta 1936 podelili Nobelovo nagrado.

Acetilholin: struktura, sinteza in razgradnja

Acetilholin je ester ocetne kisline in holina. Ustvarja se znotraj ti holinergični nevroni (ta izraz je opredeljen kot tiste populacije živčnih celic, ki v svojih koncih izločajo acetilholin), kjer se nevrotransmiter proizvaja iz holina in acetil koencima A s sodelovanjem encima holin acetiltransferaze. Nastale molekule acetilholina se nato kopičijo v sinaptičnih mehurčkih in ko se živčna celica depolarizira, se pritrdijo na presinaptične terminale in acetilholin se sprosti v sinaptični prostor. Ko nevrotransmiter doseže postsinaptični terminal, se veže na svoj receptor in izvaja svoja običajna dejanja.

Acetilholin, ki se sprosti iz živčnih končičev, se dolgo ne nahaja zunaj živčnih celic - encim acetilholinesteraza ga precej hitro razgradi. V tej reakciji je med drugim tudi holin, od katerih se del transportira nazaj v notranjost živčnih celic - tako predelani holin se kasneje uporablja za proizvodnjo nadaljnjih molekul acetilholina.

Preberite tudi: Zanima nas adrenalin. Kako deluje epinefrin? Periferni živčni sistem: zgradba in vloga Načini dobrega spomina: gibanje, prehrana, gibanje, spanje

Kako deluje acetilholin in kaj počne?

Funkcije acetilholina so odvisne tako od mesta, kjer deluje ta nevrotransmiter, kot od vrste receptorja, na katerega se bo vezal. Acetilholin ima dve vrsti receptorjev, na katere se veže: prvi so nikotinski receptorji (prisotni v ganglijih avtonomnega sistema in znotraj živčno-mišičnega stika), drugi pa muskarinski receptorji (ki se nahajajo v številnih različnih tkivih, vključno s celicami gladkih mišicah, v različnih možganskih strukturah ter v endokrinih žlezah in celicah srčne mišice).

V osrednjem živčnem sistemu acetilholin vpliva na spominske procese in sposobnost koncentracije pozornosti. Naloga tega nevrotransmiterja je tudi, da nas ohranja budne, acetilholin pa je pomemben tudi v različnih učnih procesih. To razmerje omogoča komunikacijo med različnimi področji osrednjega živčevja - v tem primeru acetilholin izločajo tako imenovani interneuronov in je še posebej pomembna v primeru bazalnih ganglijev.

V perifernem živčnem sistemu je acetilholin še posebej pomemben za mišične celice - ta nevrotransmiter se izloča znotraj živčno-mišičnih plošč. Acetilholin, ki se sprosti iz živčnih celic, ko se veže na receptorje v miocitih, povzroči krčenje danih mišičnih skupin.

Acetilholin je izjemno pomemben tudi za avtonomni živčni sistem. Je nevrotransmiter, ki ga izločajo vsa preganglijska vlakna v tem delu živčnega sistema. Poleg tega ga sproščajo postganglionska vlakna, ki pripadajo parasimpatičnemu sistemu. Acetilholin, ki ga izloča parasimpatični živčni sistem, izvaja različne dejavnosti, vključno z:

• padec krvnega tlaka;
• stimulacija peristaltike v prebavnem traktu;
• počasen srčni utrip;
• krčenje lumena dihal;
• zožitev zenic;
• stimulacija izločanja s strani različnih žlez (vključno s slinavkami).

Pomembno

Acetilholin: sorodne bolezni

Ker je acetilholin izjemno pomemben nevrotransmiter, lahko patologije, povezane z njim, privedejo do številnih različnih bolezni. Primer tega je miastenija gravis, pri kateri bolniki razvijejo protitelesa proti acetilholinskim receptorjem. Konec koncev se zaradi tega pojava količina teh prostih struktur v mišičnih celicah zmanjša in pri pacientih se pojavijo različni simptomi miastenije gravis, zlasti mišična oslabelost. V normalnih pogojih vezava acetilholina na receptor vodi do krčenja mišic - ko receptorje blokirajo protitelesa, se nevrotransmiter v bistvu nima na kaj pritrditi - mišične celice so potem preprosto oslabljene v svoji delovni sposobnosti.

Druga težava, pri kateri ima lahko vlogo patogeneza motenj acetilholina, je Alzheimerjeva bolezen. Po nekaterih hipotezah je pomanjkanje tega nevrotransmiterja povezano s to enoto - prav zaradi tega dobijo bolniki z Alzheimerjevo boleznijo zdravila, ki blokirajo aktivnost encima, ki razgrajuje acetilholin, tj. Nekateri raziskovalci zaradi omejene učinkovitosti teh zdravil zanikajo dejstvo, da pri Alzheimerjevi bolezni resnično primanjkuje acetilholina pri bolnikih.

Uporaba acetilholina v medicini

V medicini se v medicini uporabljajo tako snovi, ki delujejo podobno kot acetilholin, kot tudi sredstva s popolnoma nasprotnim učinkom. V prvem od teh primerov govorimo o parasimpatomimetičnih zdravilih. Sem spadajo snovi, kot so na primer pilokarpin (ki vodi v zožitev zenice in se uporablja pri glavkomu) ali zgoraj omenjeni zaviralci acetilholinesteraze (ki dejansko spadajo v posredne parasimpatomimetike).

Pripravki z drugačnim učinkom so parasimpatolitična (holinolitična) zdravila. Imajo nasprotne učinke kot acetilholin in med drugim vključujejo: ipratropijev bromid (uporablja se za razširitev dihalnih poti) ali atropin (uporablja se pri bradikardiji, tj. počasnem srčnem utripu).

Delovanje botulinskega toksina (bolj verjetno znanega kot botoks) je povezano tudi z acetilholinom. Ta snov blokira sproščanje acetilholina iz živčnega konca. Čeprav je botulinski toksin najbolj povezan z zdravljenjem na področju estetske medicine, ima v medicini veliko več aplikacij - med drugim se uporablja njegov učinek na acetilholin. pri zdravljenju blefarospazma, tortikolisov ali prekomernega potenja.

Nekatere bolnike zanima tako imenovana nootropna (prokognitivna) zdravila. Nekatere od teh snovi vplivajo na količino acetilholina v strukturah živčnega sistema, zato bi ti pripravki izboljšali kognitivne funkcije ljudi, ki jih uporabljajo - običajno ljudje, ki želijo najboljše spominske sposobnosti ali povečajo koncentracijo, zanimajo nootropna zdravila. Vendar se zdi učinkovitost takšnih ukrepov precej sporna, zato je priporočljivo, da se nanje lotite previdno in previdno.

Viri:

1. Acetilholin. 2. izdaja Neuroscience, spletni dostop: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/

2. Gradivo Encyclopaedia Britannica, spletni dostop: https://www.britannica.com/science/acetylcholine

3. Materiali Univerze v Teksasu, spletni dostop: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html

Priporočen članek:

HISTAMIN - vloga v telesu, alergija, prisotnost v hrani O avtorju

Lok. Tomasz Nęcki Diplomant medicinske fakultete na Medicinski univerzi v Poznanju. Ljubitelj poljskega morja (po možnosti se sprehaja po njegovih obalah s slušalkami v ušesih), mačk in knjig. Pri delu s pacienti se osredotoča na to, da jih vedno posluša in porabi toliko časa, kolikor jih potrebujejo.