Acetylcholin ist ein Neurotransmitter, eine Substanz, die von unserem Körper produziert wird, um Nervenimpulse an mehrere Punkte des zentralen und peripheren Nervensystems zu übertragen Neuronen, die Acetylcholin absondern, werden als cholinerg bezeichnet, analog für ihre Rezeptoren, die in nikotinerge Rezeptoren unterteilt werden Die unterschiedliche Konzentration und Die chemische Konformation dieser Rezeptoren und der relativen Isoformen in den Geweben bedeutet, dass die verschiedenen Medikamente, die die Wirkung von Acetylcholin stören, Wirkungen haben können, die hauptsächlich auf einen Sektor und nicht auf einen anderen beschränkt sind.Trotz dieser strukturellen Vielfalt kann Acetylcholin an beide Rezeptoren, da sich der Teil des Moleküls, der mit den muskarinischen Rezeptoren interagiert, von den nikotinischen unterscheidet. Dies ist einer der Gründe, warum Acetylcholin nicht direkt für therapeutische Zwecke verwendet wird: Da es auf alle cholinergen Rezeptoren des Organismus (sowohl muskarinische als auch nikotinerge) wirkt, ist seine Wirkung zu weit verbreitet und nicht sehr spezifisch.
Acetylcholin war der erste Neurotransmitter, der dank der Studien des 1924 gekrönten Otto Loewi entdeckt wurde. Aus chemischer Sicht entsteht Acetylcholin durch die Vereinigung eines Cholinmoleküls mit einem von Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA) ; das erste ist ein kleines Molekül, das in den Phospholipidmembranen konzentriert ist, während das Acetyl-CoA das metabolische Zwischenprodukt zwischen Glykolyse und dem Krebs-Zyklus darstellt dann in Vesikeln gespeichert, die bei Eintreffen eines Nervenimpulses an die präsynaptische Membran binden, deren Inhalt durch Exozytose verschmelzen und freisetzen.An diesem Punkt ist das im synaptischen Spalt freigesetzte Acetylcholin frei, um die postsynaptischen Rezeptoren zu erreichen und mit ihnen zu interagieren , depolarisiert die Zelle und löst die Bildung eines Aktionspotentials in der Nervenfaser oder in der Muskelfaser aus Lare, die stimuliert hat; unmittelbar nach dieser Wechselwirkung wird ein Großteil des Acetylcholins sofort durch die Acetylcholinesterase (ACHE) abgebaut. Es ist ein Enzym, das sich in der Nähe der cholinergen Rezeptoren befindet, wo es wirkt, indem es die Bindung zwischen Acetat und Cholin bricht; letztere Substanz wird leicht vom präsynaptischen Terminal resorbiert und für die Synthese von neuem Acetylcholin verwendet (dank des Cholin-Acetyltransferase-Enzyms). Die Wirkung dieses Enzyms ist sehr wichtig, da es die Übertragung des Nervenimpulses unterbricht.
Acetylcholin ist der Transmitter aller Nerven, die die willkürliche Muskulatur steuern (siehe neuromuskuläre Platte); obwohl es auf dieser Ebene eine erregende Wirkung hat, übt es innerhalb des parasympathischen Systems hauptsächlich hemmende Wirkungen aus (die meisten sympathischen Neuronen sezernieren Epinephrin, während die meisten parasympathische Neuronen sezernieren Acetylcholin). Tatsächlich bewirkt dieses Molekül eine Verlangsamung der Herzfrequenz, während es die Sekretion der Bronchien, Speicheldrüsen, Magen- und Pankreasdrüsen stimuliert, die Darmperistaltik und im Allgemeinen alle Verdauungsfunktionen erhöht. Neben den motorischen Platten der Skelettmuskulatur und den postganglionären Endigungen des parasympathischen Nervensystems findet sich Acetylcholin auf der Ebene der Synapsen zwischen präganglionären Fasern und postganglionären Neuronen des sympathischen und parasympathischen Nervensystems , und des Nebennierenmarks sowie in einigen Synapsen des Zentralnervensystems.
Die muskarinischen Wirkungen entsprechen denen, die durch das von den postganglionären parasympathischen Nervenendigungen freigesetzte Acetylcholin induziert werden, mit zwei wesentlichen Ausnahmen:
Acetylcholin verursacht eine generalisierte Vasodilatation, obwohl die meisten Gefäße nicht vom parasympathischen System innerviert werden.
Acetylcholin bewirkt eine Sekretion durch die Schweißdrüsen, die von cholinergen Fasern des sympathischen Nervensystems innerviert werden.
Die nikotinische Aktionen sie entsprechen denen von Acetylcholin, das auf der Ebene der ganglionären Synapsen des sympathischen und parasympathischen Systems, der neuromuskulären Platte der willkürlichen Muskeln und der Nervenenden der Splanchnikusnerven, die die sekretorischen Zellen des Nebennierenmarks umgeben, freigesetzt wird.
Erwartungsgemäß können Substanzen, die cholinerge Rezeptoren stimulieren (Parasympathomimetika) oder die Wirkung der Acetylcholinesterase hemmen (Anticholinesterasen), ähnliche Wirkungen wie Acetylcholin hervorrufen. Gleichzeitig kann die Wirkung von Acetylcholin durch Substanzen, die an cholinerge Rezeptoren binden können, blockiert werden, so dass diese das von Acetylcholin übertragene Signal nicht aufnehmen können (Anticholinergika). Sehen wir uns einige Beispiele an.
Curare führt zum Tod durch Muskellähmung und blockiert die Wirkung von Acetylcholin auf die Muskelmembranen (wo Nikotinrezeptoren gefunden werden); Physostigmin hingegen verlängert die Wirkung von Acetylcholin, indem es die Cholinesterase blockiert, während das Gift der Schwarzen Witwe eine übermäßige Freisetzung stimuliert. Auch Nervengase blockieren dieses Enzym, wodurch Acetylcholin an seinen Rezeptoren verankert bleibt; die tödliche Wirkung dieser Gase ist nützlich, um die Auswirkungen der Wechselwirkung zwischen Acetylcholin und seinen muskarinischen Rezeptoren zu untersuchen: Husten, Engegefühl in der Brust, bronchiale Hypersekretion bis hin zu Lungenödemen, Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, vermehrter Speichelfluss, Miosis und Sehstörungen, reduzierte Herzfrequenz bis zum Anhalten und Harninkontinenz Aufgrund der Ansammlung von Acetylcholin in den Nikotinrezeptoren, Symptome wie: Hautblässe, Tachykardie, arterielle Hypertonie, Hyperglykämie und Veränderungen im Bewegungsapparat, insbesondere Asthenie und leichte Muskelermüdung, Zittern und Krämpfe. Durch die Akkumulation von Acetylcholin kann es zu einer Lähmung der Skelettmuskulatur und zum Tod durch Muskellähmung bei Kontraktion kommen, schließlich sind die Auswirkungen auf das Zentralnervensystem von tonisch-klonischen Kontraktionen vom epileptiformen Typ bis hin zur Depression der Atemzentren Dies geschieht im Allgemeinen durch Erstickung durch Lähmung des Zwerchfells und der Interkostalmuskeln Selbst Botulinum, ein sehr giftiges Toxin, das in der ästhetischen Medizin in verschwindend geringen Konzentrationen verwendet wird, hat mit Acetylcholin zu tun; Tatsächlich verhindert es mit seiner Wirkung deren Freisetzung aus den Vesikeln. Auf diese Weise verursacht Botox eine schlaffe Lähmung der Muskeln, die tödlich endet, wenn die Atemwege stark betroffen sind; in diesem Sinne steht es im Gegensatz zur Wirkung von Tetanus, gekennzeichnet durch spastische Lähmung, die jedoch unabhängig von Acetylcholin ist. Pilocarpin, ein Medikament, das hauptsächlich in der Augenheilkunde verwendet wird, um die Pupille zu verengen und das Tränen des Auges zu stimulieren (nützlich bei der Behandlung von Glaukom), ist ein muskarinischer Agonist; Tatsächlich bindet es an die muskarinischen Rezeptoren von Acetylcholin.In diesem Sinne wirkt Pilocarpin der Wirkung von Atropin entgegen, das stattdessen ein muskarinischerAntagonist ist und als solcher die Aktivität des Parasympathikus (parasympatholytisch)hemmt. Das Medikament Atropin blockiert muskarinische Rezeptoren, während Curare nikotinische Rezeptoren blockiert.
