Acetylkolin är en neurotransmittor, ett ämne som produceras av vår kropp för att överföra nervimpulser till flera punkter i centrala och perifera nervsystemet. Neuroner som utsöndrar acetylkolin definieras som kolinerga; analogt för dess receptorer, som är uppdelade i nikotinreceptorer De olika koncentrationerna och kemisk konformation av dessa receptorer och av de relativa isoformerna i vävnaderna, innebär att de olika läkemedel som stör acetylkolins verkan kan ge effekter som huvudsakligen är begränsade till en sektor snarare än till en annan.Trots denna strukturella mångfald kan acetylkolin binda till båda receptorerna, eftersom den del av molekylen som interagerar med de muskarina receptorerna skiljer sig från de nikotiniska. Detta är en av anledningarna till att acetylkolin inte används direkt för terapeutiska ändamål: eftersom det verkar på alla organismens kolinerga receptorer (både muskariniska och nikotiniska) är dess verkan för utbredd och inte särskilt specifik.
Acetylkolin var den första signalsubstansen som upptäcktes tack vare studierna av Otto Loewi som kröntes 1924. Ur kemisk synvinkel bildas acetylkolin genom förening av en kolinmolekyl med en av acetyl -koenzym A (acetyl -CoA) ; den första är en liten molekyl koncentrerad i fosfolipidmembranen, medan Acetyl-CoA representerar den metaboliska mellanprodukten mellan glykolys och Krebs-cykeln. Syntesen av acetylkolin utgående från dessa två ämnen sker längs den axonala terminalen; efter syntetisering är det lagras sedan i vesiklar, som vid ankomsten av en nervimpuls binder till det presynaptiska membranet, som sammanfogar och frigör dess innehåll genom exocytos.Vid denna tidpunkt är acetylkolin som frigörs i den synaptiska klyftan fritt att nå de postsynaptiska receptorerna och interagera med dem , depolarisera cellen och utlösa bildandet av en aktionspotential i nervfibern eller i muskelfibrerna lare som har stimulerat; omedelbart efter denna interaktion bryts mycket av acetylkolin omedelbart ned av acetylkolinesteraset (ACHE). Det är ett enzym som ligger nära de kolinerga receptorerna, där det verkar genom att bryta bindningen mellan acetat och kolin; denna sista substans absorberas lätt av den presynaptiska terminalen och används för syntes av nytt acetylkolin (tack vare enzymet kolin-acetyltransferas). Verkan av detta enzym är mycket viktigt, eftersom det gör att överföringen av nervimpulsen kan avbrytas.
Acetylkolin är sändaren för alla nerver som styr den frivilliga muskulaturen (se neuromuskulär platta); men även om den på denna nivå ger en excitatorisk effekt, utför den i det parasympatiska systemet huvudsakligen hämmande åtgärder (de flesta sympatiska neuroner utsöndrar epinefrin, medan de flesta parasympatiska neuroner utsöndrar acetylkolin). Faktum är att denna molekyl orsakar en minskning av hjärtfrekvensen, samtidigt som den stimulerar utsöndringen av bronkial-, saliv-, mag- och bukspottkörteln, ökar tarmperistaltiken och i allmänhet alla matsmältningsfunktioner. Förutom motorplattorna i skelettmusklerna och de post-ganglioniska avslutningarna av det parasympatiska nervsystemet kan acetylkolin hittas vid synapsen mellan pre-ganglioniska fibrer och post-ganglioniska neuroner i det sympatiska och parasympatiska nervsystemet , och av binjuremedulla, liksom i några synapser i centrala nervsystemet.
De muskariniska åtgärderna motsvarar de som induceras av acetylkolin som frigörs av de postganglioniska parasympatiska nervändarna, med två betydande undantag:
Acetylkolin orsakar generaliserad vasodilatation, även om de flesta kärlen inte innerveras av det parasympatiska systemet.
Acetylkolin orsakar utsöndring av svettkörtlarna, som innerveras av kolinerga fibrer i det sympatiska nervsystemet.
De nikotinåtgärder de motsvarar de för acetylkolin som frigörs vid nivån för de ganglioniska synapserna i de sympatiska och parasympatiska systemen, den neuromuskulära plattan hos de frivilliga musklerna och nervändarna hos de splanchniska nerverna som omger binjurens sekretoriska celler.
Som förväntat kan effekter som liknar acetylkolin produceras av ämnen som kan stimulera kolinerga receptorer (parasympatomimetika) eller blockera verkan av acetylkolinesteras (antikolinesteraser). Samtidigt kan effekterna av acetylkolin blockeras av ämnen som kan binda till kolinerga receptorer, vilket gör dem otillgängliga för att ta upp signalen som överförs av acetylkolin (antikolinergika). Låt oss se några exempel.
Curare orsakar döden av muskelförlamning, vilket blockerar acetylkolins verkan på muskelmembran (där nikotinreceptorer finns); fysostigmin, å andra sidan, förlänger verkan av acetylkolin genom att blockera kolinesteras, medan giftet hos den svarta änkan stimulerar ett överskott av frisättning. Nervgaser blockerar också detta enzym, vilket gör att acetylkolin förblir förankrat i dess receptorer; den dödliga effekten av dessa gaser är användbar för att undersöka effekterna av interaktionen mellan acetylkolin och dess muskarina receptorer: hosta, brösttäthet, bronkial hypersekretion upp till lungödem, illamående, kräkningar, diarré, ökad saliv, mios och svårigheter med syn, minskad puls fram till stopp och urininkontinens. På grund av ackumulering av acetylkolin i nikotinreceptorer, symtom som: blekhet, takykardi, arteriell hypertoni, hyperglykemi och förändringar i muskuloskeletala systemet, särskilt asteni och lätt muskelutmattning, darrningar och kramper. På grund av ackumulering av acetylkolin kan skelettmusklerna förlamas och döden genom muskelförlamning vid sammandragning inträffa.Slutligen inkluderar effekterna på centrala nervsystemet tonisk-kloniska sammandragningar av epileptiform, upp till depression i andningscentralerna Detta sker vanligtvis på grund av kvävning på grund av förlamning av membranet och interkostala muskler. Även botulinum, ett mycket giftigt toxin som används i oändliga koncentrationer inom estetisk medicin, har att göra med acetylkolin; med dess verkan förhindrar det faktiskt att de släpps ut från vesiklarna. På detta sätt orsakar Botox slapp förlamning av musklerna och blir dödlig när det påverkar andningsvägarna kraftigt. i denna mening står det i kontrast med verkan av stelkramp, kännetecknad av spastisk förlamning som ändå är oberoende av acetylkolin. Pilocarpine, ett läkemedel som huvudsakligen används inom oftalmologi för att begränsa pupillen och stimulera rivning av ögat (användbart vid behandling av glaukom) är en muskarin agonist; i själva verket binder det till acetylkolins muskarinreceptorer. I denna mening motverkar pilokarpin verkan av atropin, som istället är en muskarinantagonist och som sådan hämmar aktiviteten hos det parasympatiska (parasympatolytiska). Läkemedlet atropin blockerar muskarinreceptorer, medan curare blockerar nikotinreceptorer.
