- Acetilcolină: structură, sinteză și degradare
- Cum funcționează acetilcolina și ce face?
- Utilizarea acetilcolinei în medicină
Acetilcolina este un neurotransmițător care afectează inima și funcția gastrointestinală, dar este asociată și cu procesele de memorie. Datorită faptului că acțiunile acetilcolinei în organism sunt foarte largi, medicamentele care afectează acest neurotransmițător sunt folosite în multe domenii ale medicinei - sunt prescrise pacienților atât de neurologi, oftalmologi și interniști.
Acetilcolinaeste unul dintre neurotransmițători, adică molecule specifice necesare sistemului nervos - datorită celulelor nervoase sunt trimise impulsurile nervoase. Acetilcolina este importantă în primul rând pentru că este prezentă atât în sistemul nervos central, cât și în cel periferic, dar se găsește și în sistemul nervos somatic și autonom.
Merită adăugat că acetilcolina a fost primul neurotransmițător descoperit de oamenii de știință. În 1914, descoperirea a fost făcută de fiziologul englez Henry Dale, iar câțiva ani mai târziu – în 1921 – de origine germană, Otto Loewi a introdus în lumea medicală funcțiile acetilcolinei. Descoperirile ambilor bărbați s-au dovedit a fi atât de importante pentru știință încât, în 1936, li s-a acordat Premiul Nobel pentru ei.
Acetilcolină: structură, sinteză și degradare
Acetilcolina este un ester al acidului acetic și al colinei. Este creat în așa-numitul neuroni colinergici (acestea sunt acele populații de celule nervoase care secretă acetilcolină în terminațiile lor), unde neurotransmițătorul este produs din colină și acetil coenzima A cu participarea enzimei colin acetiltransferaza. Moleculele de acetilcolină rezultate sunt apoi acumulate în veziculele sinaptice, iar când celula nervoasă se depolarizează, se atașează la terminalele presinaptice și acetilcolina este eliberată în spațiul sinaptic. Când un neurotransmițător ajunge la terminalul postsinaptic, acesta se leagă de receptorul său și își exercită acțiunile obișnuite.
Secretată de terminațiile nervoase, acetilcolina nu rămâne mult timp în afara celulelor nervoase - este descompusă destul de rapid de enzima acetilcolinesteraza. În această reacție, printre altele, colină, dintre care o parte este transportată înapoi în interiorcelule nervoase - colina recuperată în acest fel este folosită ulterior pentru a produce alte molecule de acetilcolină.
Cum funcționează acetilcolina și ce face?
Funcțiile acetilcolinei depind atât de locul în care acționează acest neurotransmițător, cât și de tipul de receptor de care se va atașa. Acetilcolina are două tipuri de receptori de care se atașează: primul sunt receptori nicotinici (prezenti în ganglionii sistemului autonom și în joncțiunea neuromusculară), al doilea sunt receptori muscarinici (situați în multe țesuturi diferite, inclusiv în celulele mușchilor netezi, în diferite structuri ale creierului și în glandele endocrine și celulele mușchiului inimii).
În sistemul nervos central, acetilcolina influențează procesele de memorie și capacitatea de concentrare a atenției. Funcția acestui neurotransmițător este, de asemenea, de a ne ține treji, iar acetilcolina este, de asemenea, importantă în diferite procese de învățare. Această relație permite comunicarea între diferite zone ale sistemului nervos central - în acest caz, acetilcolina este secretată de așa-numita interneuroni și este deosebit de important în cazul ganglionilor bazali.
În sistemul nervos periferic, acetilcolina este deosebit de importantă pentru celulele musculare - acest neurotransmițător este secretat în plăcile neuromusculare. Acetilcolina eliberată de celulele nervoase, atunci când se leagă de receptorii prezenți pe miocite, provoacă contracția grupelor musculare date.
Acetilcolina este, de asemenea, extrem de importantă pentru sistemul nervos autonom. Este un neurotransmițător care este secretat de toate fibrele preganglionare din această parte a sistemului nervos. Mai mult, este eliberat de fibrele postganglionare aparținând sistemului parasimpatic. Acetilcolina, secretată de sistemul nervos parasimpatic, are multe efecte diferite, inclusiv:
- scădere a tensiunii arteriale;
- stimularea perist altismului în tractul digestiv;
- ritm cardiac lent;
- contracția lumenului tractului respirator;
- constrângere a elevilor;
- stimularea secreției de către diverse glande (inclusiv glandele salivare).
Acetilcolină: boli asociate
Datorită faptului că acetilcolina este un neurotransmițător extrem de important, patologiile asociate cu acesta pot duce la multe entități boli diferite. Un exemplu este miastenia gravis, în care pacienții dezvoltă anticorpi împotriva receptorilor de acetilcolină. În cele din urmă, ca urmare a acestui fenomen, se diminueazănumărul acestor structuri libere din celulele musculare, astfel încât pacienții să experimenteze diferite simptome ale miasteniei gravis, inclusiv slăbiciune musculară în primul rând. În condiții normale, legarea acetilcolinei de receptor duce la contracția musculară - atunci când receptorii sunt blocați de anticorpi, neurotransmițătorul nu are practic nimic de atașat - celulele musculare sunt apoi pur și simplu afectate în capacitatea lor de a funcționa.
O altă problemă în care tulburările de acetilcolină pot contribui la patogeneză este boala Alzheimer. Potrivit unor ipoteze, această deficiență de neurotransmițător este asociată cu această unitate - din acest motiv pacienților care suferă de boala Alzheimer li se administrează medicamente care blochează activitatea enzimei care descompune acetilcolina, adică inhibitorii de acetilcolinesterază (mulțumită acestuia, cantitatea a acestui neurotransmitator in sistemul nervos este crescut). Unii cercetători, din cauza eficacității limitate a acestor medicamente, neagă faptul că în boala Alzheimer există într-adevăr un deficit de acetilcolină la pacienți.
Utilizarea acetilcolinei în medicină
În medicină se folosesc atât substanțe care exercită efecte asemănătoare acetilcolinei, cât și agenți care au un efect complet opus. În primul dintre aceste cazuri, vorbim despre medicamente parasimpatomimetice. Acestea includ substanțe precum, de exemplu, pilocarpina (care duce la constricția pupilei și este utilizată în glaucom) sau inhibitorii de acetilcolinesterază menționați mai sus (de fapt parasimpatomimetice indirecte).
Preparatele cu efect diferit sunt medicamente parasimpatolitice (colinolitice). Ele au efecte opuse acetilcolinei și le includ, printre altele, bromură de ipratropiu (folosită pentru extinderea căilor respiratorii) sau atropină (folosită în bradicardie, adică ritm cardiac lent).
Acțiunea toxinei botulinice (cunoscută mai probabil sub numele de botox) este asociată și cu acetilcolina. Această substanță blochează eliberarea de acetilcolină de la capătul nervos. Deși toxina botulină este asociată cel mai mult cu tratamente din domeniul medicinei estetice, are mult mai multe aplicații în medicină - efectul ei asupra acetilcolinei este folosit, printre altele, în tratamentul blefarospasmului, torticolisului sau transpirației excesive.
Unii pacienți sunt interesați de așa-numita medicamente nootrope (procognitive). Unele dintre aceste substanțe afectează cantitatea de acetilcolină din structuria sistemului nervos și astfel aceste preparate ar îmbunătăți funcțiile cognitive ale persoanelor care le folosesc - de obicei persoanele cărora le pasă de cele mai bune abilități de memorie sau de creșterea nivelului de concentrare sunt interesați de medicamentele nootrope. Cu toate acestea, eficacitatea unor astfel de măsuri pare a fi destul de controversată, de aceea este recomandat să le abordați cu prudență și prudență.
Surse: 1. Acetilocolină. Neuroscience Ediția a 2-a, acces on-line: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/2. Materiale ale Encyclopaedia Britannica, acces on-line: https://www.britannica.com/science/acetylcholine3. Materiale ale Universității din Texas, acces on-line: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Despre autorArc. Tomasz NęckiAbsolvent al facultății de medicină a Universității de Medicină din Poznań. Un admirator al mării poloneze (cel mai binevoitor se plimbă pe malul ei cu căștile în urechi), pisici și cărți. În lucrul cu pacienții, el se concentrează pe să-i asculte mereu și să petreacă atât timp cât au nevoie.