Acetylcholin je neurotransmiter, který ovlivňuje srdce a gastrointestinální trakt, ale je také spojován s paměťovými procesy. Vzhledem k tomu, že účinky acetylcholinu v těle jsou velmi široké, používají se léky ovlivňující tento neurotransmiter v mnoha oblastech medicíny - objednávají je neurologové, oftalmologové i internisté.
Acetylcholin je jedním z neurotransmiterů, tj. Specifických molekul nezbytných v nervovém systému - díky nervovým buňkám jsou vysílány nervové impulsy. Acetylcholin je důležitý především proto, že je přítomen v centrálním i periferním nervovém systému, ale lze jej nalézt také v somatickém a autonomním nervovém systému.
Je třeba dodat, že acetylcholin byl prvním neurotransmiterem objeveným vědci. V roce 1914 objevil objev anglický fyziolog Henry Dale, o několik let později - v roce 1921 - německého původu představil Otto Loewi do lékařského světa funkce acetylcholinu. Objevy obou mužů se ukázaly být pro vědu natolik důležité, že jim v roce 1936 byla udělena Nobelova cena.
Acetylcholin: struktura, syntéza a degradace
Acetylcholin je ester kyseliny octové a cholinu. Vytváří se v rámci tzv cholinergní neurony (jedná se o populace nervových buněk, které vylučují acetylcholin ve svých zakončeních), kde je neurotransmiter produkován z cholinu a acetyl koenzymu A za účasti enzymu cholin acetyltransferázy. Výsledné molekuly acetylcholinu se poté akumulují v synaptických vezikulách a při depolarizaci nervových buněk se připojí k presynaptickým zakončením a acetylcholin se uvolní do synaptického prostoru. Když neurotransmiter dosáhne postsynaptického terminálu, váže se na svůj receptor a vykonává své obvyklé činnosti.
Acetylcholin uvolňovaný z nervových zakončení se dlouho nenachází mimo nervové buňky - je rychle štěpen enzymem acetylcholinesterázou. Právě v této reakci mimo jiné Cholin, z nichž některé jsou transportovány zpět do vnitřku nervových buněk - takto získaný cholin se později použije k výrobě dalších molekul acetylcholinu.
Přečtěte si také: Jsme na adrenalin. Jak funguje epinefrin? Periferní nervový systém: struktura a role Způsoby, jak mít dobrou PAMĚŤ: cvičení, strava, cvičení, spánekJak funguje acetylcholin a co dělá?
Funkce acetylcholinu závisí jak na místě, kde tento neurotransmiter funguje, tak na typu receptoru, ke kterému se připojí. Acetylcholin má dva typy receptorů, ke kterým se váže: první jsou nikotinové receptory (přítomné v gangliích autonomního systému a uvnitř neuromuskulárního spojení) a druhý muskarinové receptory (umístěné v mnoha různých tkáních, včetně buněk hladké svaly, v různých mozkových strukturách a v endokrinních žlázách a buňkách srdečního svalu).
V centrálním nervovém systému má acetylcholin vliv na paměťové procesy a schopnost soustředit pozornost. Funkcí tohoto neurotransmiteru je také udržovat nás vzhůru a acetylcholin je také důležitý v různých procesech učení. Tento vztah umožňuje komunikaci mezi různými oblastmi centrálního nervového systému - v tomto případě je acetylcholin vylučován tzv. interneurony a je zvláště důležitá v případě bazálních ganglií.
V periferním nervovém systému je acetylcholin obzvláště důležitý pro svalové buňky - tento neurotransmiter je vylučován do neuromuskulárních desek. Acetylcholin uvolňovaný z nervových buněk, když se váže na receptory přítomné v myocytech, vede ke kontrakci daných svalových skupin.
Acetylcholin je také nesmírně důležitý pro autonomní nervový systém. Je to neurotransmiter vylučovaný všemi preganglionovými vlákny v této části nervového systému. Navíc je uvolňován postganglionovými vlákny patřícími do parasympatického systému. Acetylcholin, vylučovaný z parasympatického nervového systému, vykonává mnoho různých činností, včetně:
- pokles krevního tlaku;
- stimulace peristaltiky v zažívacím traktu;
- pomalý srdeční rytmus;
- kontrakce lumen dýchacích cest;
- zúžení žáků;
- stimulace sekrece různými žlázami (včetně slinných žláz).
Acetylcholin: související choroby
Vzhledem k tomu, že acetylcholin je nesmírně důležitý neurotransmiter, mohou s ním související patologie vést k mnoha různým chorobným entitám. Příkladem toho je myasthenia gravis, u které si pacienti vytvářejí protilátky proti acetylcholinovým receptorům. Nakonec se v důsledku tohoto jevu sníží množství těchto volných struktur ve svalových buňkách a pacienti pociťují různé příznaky myasthenia gravis, zejména svalovou slabost. Za normálních podmínek vede navázání acetylcholinu na receptor ke svalové kontrakci - když jsou receptory blokovány protilátkami, neurotransmiter se v podstatě nemá na co připojit - svalové buňky jsou pak jednoduše narušeny v jejich schopnosti pracovat.
Dalším problémem, ve kterém může hrát roli patogeneze acetylcholinových poruch, je Alzheimerova choroba. Podle některých hypotéz je tento nedostatek neurotransmiterů spojen s touto jednotkou - z tohoto důvodu se pacientům s Alzheimerovou chorobou podávají léky, které blokují aktivitu enzymu, který štěpí acetylcholin, tj. Inhibitory acetylcholinesterázy (díky tomu se zvyšuje množství tohoto neurotransmiteru v nervovém systému). Někteří vědci kvůli omezené účinnosti těchto léků popírají, že by Alzheimerova choroba ve skutečnosti postrádala u pacientů acetylcholin.
Využití acetylcholinu v medicíně
V medicíně se používají jak látky, které působí jako acetylcholin, tak látky, které mají zcela opačný účinek. V prvním z těchto případů mluvíme o parasympatomimetikách. Patří sem látky, jako je například pilokarpin (vedoucí ke zúžení zornice a používaný při glaukomu) nebo výše zmíněné inhibitory acetylcholinesterázy (ve skutečnosti patřící do nepřímých parasympatomimetik).
Na druhou stranu přípravky s odlišným účinkem jsou parasympatolytické (cholinolytické) léky. Mají opačné účinky než acetylcholin a zahrnují je mimo jiné ipratropiumbromid (používaný k rozšíření dýchacích cest) nebo atropin (používaný při bradykardii, tj. pomalá srdeční frekvence).
Účinek botulotoxinu (pravděpodobněji známého jako botox) je také spojen s acetylcholinem. Tato látka blokuje uvolňování acetylcholinu z nervového konce. Ačkoli je botulotoxin nejvíce spojován s léčbami v oblasti estetické medicíny, má v medicíně mnohem více aplikací - mimo jiné se využívá jeho účinek na acetylcholin. při léčbě blefarospasmu, torticollisu nebo nadměrného pocení.
Někteří pacienti mají zájem o tzv nootropní (prokognitivní) léky. Některé z těchto látek ovlivňují množství acetylcholinu ve strukturách nervové soustavy, a proto by tyto přípravky zlepšily kognitivní funkce lidí, kteří je užívají - o nootropika se obvykle zajímají lidé, kteří chtějí nejlepší paměťové schopnosti nebo zvyšují úroveň koncentrace. Účinnost těchto opatření se však zdá být docela kontroverzní, a proto je vhodné k nim přistupovat opatrně a opatrně.
Prameny:
1. Acetylcholin. Neuroscience 2. vydání, online přístup: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/
2. Materiály Encyclopaedia Britannica, on-line přístup: https://www.britannica.com/science/acetylcholine
3. Materiály University of Texas, online přístup: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Doporučený článek:
HISTAMIN - role v těle, alergie, přítomnost v potravinách O autorovi
