Az acetilkolin neurotranszmitter, amely hatással van a szívre és a gyomor-bél traktusra, de memóriafolyamatokkal is társul. Annak a ténynek a következtében, hogy az acetilkolin testében nagyon széles körű a hatás, az ezt a neurotranszmittert befolyásoló gyógyszereket az orvostudomány számos területén alkalmazzák - ezeket mind neurológusok, szemészek és belgyógyászok megrendelik.
Az acetilkolin az egyik neurotranszmitter, vagyis az idegrendszerben szükséges specifikus molekula - az idegsejteknek köszönhető, hogy idegimpulzusok érkeznek. Az acetilkolin elsősorban azért fontos, mert a központi és a perifériás idegrendszer szerkezetében egyaránt jelen van, de megtalálható a szomatikus és az autonóm idegrendszerben is.
Érdemes hozzátenni, hogy az acetilkolin volt az első neurotranszmitter, amelyet a tudósok felfedeztek. 1914-ben a felfedezést Henry Dale angol fiziológus tette meg, néhány évvel később - 1921-ben - német eredetű Otto Loewi az acetilkolin funkcióit vezette be az orvosi világba. Mindkét férfi felfedezései annyira fontosnak bizonyultak a tudomány számára, hogy 1936-ban Nobel-díjat kaptak értük.
Acetilkolin: szerkezet, szintézis és lebomlás
Az acetilkolin az ecetsav és a kolin észtere. Az ún kolinerg idegsejtek (ezek az idegsejtek olyan populációi, amelyek végeiken belül acetilkolinot választanak ki), ahol a neurotranszmitter kolinból és acetil-koenzim A-ból termelődik, a kolin-acetil-transzferáz enzim részvételével. A kapott acetilkolin molekulák ezután felhalmozódnak a szinaptikus vezikulákban, és amikor az idegsejt depolarizálódik, a preszinaptikus terminálokhoz kapcsolódnak, és az acetilkolin felszabadul a szinaptikus térbe. Amikor egy neurotranszmitter eléri a posztszinaptikus terminált, kötődik a receptorához és végrehajtja a szokásos műveleteket.
Az idegvégződésekből felszabaduló acetilkolin sokáig nem található az idegsejteken kívül - az acetilkolinészteráz enzim elég gyorsan lebontja. Ebben a reakcióban többek között kolin, amelynek egy részét visszaszállítják az idegsejtek belsejébe - az így kinyert kolint később további acetilkolin molekulák előállítására használják fel.
Olvassa el még: Adrenalinba keveredtünk. Hogyan működik az adrenalin? Perifériás idegrendszer: felépítés és szerep A jó MEMORIA megszerzésének módjai: testmozgás, diéta, testmozgás, alvásHogyan és mit csinál az acetilkolin?
Az acetilkolin funkciói mind a neurotranszmitter helyétől, mind a receptor típusától függenek. Az acetilkolinnak kétféle receptora van, amelyekhez kapcsolódik: az első nikotinreceptor (az autonóm rendszer ganglionjában és a neuromuszkuláris csomópontban van), a második muszkarinreceptor (sok különböző szövetben, beleértve a sejteket is) simaizmok, különféle agyi struktúrákban, valamint az endokrin mirigyekben és a szívizomsejtekben).
A központi idegrendszerben az acetilkolin befolyásolja a memória folyamatait és a figyelem koncentrálásának képességét. Ennek a neurotranszmitternek az a funkciója is, hogy ébren tartson minket, és az acetilkolin is fontos a különféle tanulási folyamatokban. Ez a kapcsolat lehetővé teszi a kommunikációt a központi idegrendszer különböző területei között - ebben az esetben az acetilkolin szekretálódik az ún. interneuronok és különösen fontos a bazális ganglionok esetében.
A perifériás idegrendszerben az acetilkolin különösen fontos az izomsejtek számára - ez a neurotranszmitter kiválasztódik a neuromuszkuláris lemezeken belül. Az idegsejtekből felszabaduló acetilkolin, amikor a miocitákon található receptorokhoz kötődik, az adott izomcsoportok összehúzódását okozza.
Az acetilkolin az autonóm idegrendszer szempontjából is rendkívül fontos. Ez egy neurotranszmitter, amelyet az összes preganglionos rost kiválaszt, az idegrendszer ezen részén. Ezenkívül a paraszimpatikus rendszerhez tartozó posztganglionos rostok szabadítják fel. A paraszimpatikus idegrendszer által kiválasztott acetilkolin különféle tevékenységeket végez, többek között:
- vérnyomásesés;
- a perisztaltika stimulálása az emésztőrendszerben;
- lassú szívverés;
- a légutak lumenének összehúzódása;
- a tanulók összehúzódása;
- a váladék stimulálása különféle mirigyekkel (beleértve a nyálmirigyeket is).
Acetilkolin: kapcsolódó betegségek
Annak a ténynek köszönhetően, hogy az acetilkolin rendkívül fontos neurotranszmitter, a vele kapcsolatos patológiák sokféle betegség entitáshoz vezethetnek. Példa erre a myasthenia gravis, amelyben a betegek antitesteket fejlesztenek ki az acetilkolin receptorok ellen. Végül ennek a jelenségnek az eredményeként az izomsejteken belül csökken a szabad struktúrák száma, és a betegek a myasthenia gravis különböző tüneteit tapasztalják, különösen az izomgyengeséget. Normál körülmények között az acetilkolin receptorhoz való kötődése izomösszehúzódáshoz vezet - amikor a receptorokat antitestek blokkolják, a neurotranszmitternek alapvetően nincs mihez kötődnie -, akkor az izomsejtek egyszerűen károsodnak munkaképességükben.
Egy másik probléma, amelyben szerepet játszhat az acetilkolin rendellenességeinek patogenezise, az Alzheimer-kór. Egyes hipotézisek szerint ez a neurotranszmitter hiány ehhez az egységhez kapcsolódik - éppen ezért az Alzheimer-kórban szenvedő betegek olyan gyógyszereket kapnak, amelyek blokkolják az acetilkolin lebontó enzim, azaz az acetilkolin-észteráz gátlók aktivitását (ennek köszönhetően ennek a neurotranszmitternek az idegrendszerben való mennyisége megnő). Egyes kutatók e gyógyszerek korlátozott hatékonysága miatt tagadják, hogy az Alzheimer-kórból valójában hiányzik az acetilkolin a betegeknél.
Az acetilkolin alkalmazása az orvostudományban
Az orvostudományban mind az acetilkolinhoz hasonló hatást kifejtő anyagokat, mind pedig teljesen ellentétes hatású szereket alkalmaznak az orvostudományban. Ezen esetek közül az elsőben parasimpatomimetikus gyógyszerekről beszélünk. Ide tartoznak az olyan anyagok, mint például a pilokarpin (amely a pupilla összehúzódásához vezet és glaukómában alkalmazzák) vagy a fent említett acetilkolin-észteráz inhibitorok (amelyek valójában közvetett parasimpatomimetikumokhoz tartoznak).
Másrészt a más hatású készítmények paraszimpatolitikus (kolinolitikus) gyógyszerek. Az acetilkolinral ellentétes hatást fejtenek ki, és többek között ide tartoznak: ipratropium-bromid (a légutak kiszélesítésére szolgál) vagy atropin (bradycardia, azaz lassú pulzus esetén alkalmazzák).
A botulinum toxin (nagyobb valószínűséggel botox néven) hatása az acetilkolinhoz is társul. Ez az anyag blokkolja az acetilkolin felszabadulását az idegvégről. Bár a botulinum-toxin leginkább az esztétikai orvoslás területén társul a kezelésekhez, sokkal több alkalmazása van az orvostudományban - hatását többek között acetilkolinra használják. blepharospasmus, torticollis vagy túlzott izzadás kezelésében.
Néhány beteget érdekelnek az ún nootropikus (prokognitív) gyógyszerek. Ezen anyagok némelyike befolyásolja az acetilkolin mennyiségét az idegrendszer szerkezetében, és így ezek a készítmények javítanák az azokat használó emberek kognitív funkcióit - általában azok, akik a legjobb memóriakészségre vágynak, vagy növelik a koncentráció szintjét, érdeklődnek a nootrop gyógyszerek iránt. Az ilyen intézkedések hatékonysága azonban meglehetősen ellentmondásosnak tűnik, ezért ajánlatos óvatosan és körültekintően megközelíteni őket.
Források:
1. Acetilkolin. Neuroscience 2. kiadás, on-line hozzáférés: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/
2. Az Encyclopaedia Britannica anyagai, on-line hozzáférés: https://www.britannica.com/science/acetylcholine
3. A Texasi Egyetem anyagai, on-line hozzáférés: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Ajánlott cikk:
HISTAMIN - szerep a testben, allergia, jelenlét az ételekben A szerzőről
