Acetylkolin er en nevrotransmitter, et stoff produsert av kroppen vår for å overføre nerveimpulser til flere punkter i sentral- og perifert nervesystem. Neuroner som utskiller acetylkolin er definert som kolinerge; analogt for dets reseptorer, som er delt inn i nikotinreseptorer De forskjellige konsentrasjonene og kjemisk konformasjon av disse reseptorene, og av de relative isoformene i vevet, betyr at de forskjellige stoffene som forstyrrer virkningen av acetylkolin kan gi effekter hovedsakelig begrenset til en sektor i stedet for en annen.Til tross for denne strukturelle mangfoldet, er acetylkolin i stand til å binde seg til begge reseptorene, siden den delen av molekylet som samhandler med de muskarine reseptorene er forskjellig fra de nikotiniske. Dette er en av grunnene til at acetylkolin ikke brukes direkte til terapeutiske formål: siden det virker på alle organismens kolinerge reseptorer (både muskarin og nikotin), er virkningen for utbredt og lite spesifikk.
Acetylkolin var den første nevrotransmitteren som ble oppdaget, takket være studiene av Otto Loewi kronet i 1924. Fra et kjemisk synspunkt dannes acetylkolin ved forening av et kolinmolekyl med et av acetyl -koenzym A (acetyl -CoA) ; det første er et lite molekyl konsentrert i fosfolipidmembranene, mens Acetyl-CoA representerer det metabolske mellomproduktet mellom glykolyse og Krebs-syklusen. Syntesen av acetylkolin som starter fra disse to stoffene skjer langs den aksonale terminalen; etter syntese er det deretter lagret i vesikler, som ved ankomsten av en nerveimpuls binder seg til den presynaptiske membranen, som fusjonerer og frigjør innholdet ved eksocytose. depolariserer cellen og utløser dannelsen av et handlingspotensial i nervefibrene eller i muskelfibrene lare som har stimulert; umiddelbart etter denne interaksjonen nedbrytes mye av acetylkolin umiddelbart av acetylcholinesterase (ACHE). Det er et enzym som ligger i nærheten av de kolinerge reseptorene, der det virker ved å bryte bindingen mellom acetat og kolin; dette siste stoffet reabsorberes lett av den presynaptiske terminalen og brukes til syntese av nytt acetylkolin (takket være kolin-acetyltransferase-enzymet). Virkningen av dette enzymet er veldig viktig, ettersom det gjør at overføringen av nerveimpulsen kan avbrytes.
Acetylkolin er transmitteren til alle nervene som styrer den frivillige muskulaturen (se nevromuskulær plate); selv om den på dette nivået gir en eksitatorisk effekt, utfører den i det parasympatiske systemet hovedsakelig hemmende handlinger (de fleste sympatiske nevroner skiller ut adrenalin, mens de fleste parasympatiske nevroner skiller ut acetylkolin). Faktisk forårsaker dette molekylet en senking av hjertefrekvensen, mens den stimulerer sekresjonen av bronkial-, spytt-, mage- og bukspyttkjertelen, øker intestinal peristaltikk og generelt alle fordøyelsesfunksjoner. I tillegg til motorplatene i skjelettmuskulaturen og post-ganglioniske avslutninger av det parasympatiske nervesystemet, kan acetylkolin finnes på nivået av synapser mellom pre-ganglioniske fibre og post-ganglioniske nevroner i det sympatiske og parasympatiske nervesystemet , og adrenal medulla, samt i noen synapser i sentralnervesystemet.
De muskarine handlingene tilsvarer de som induseres av acetylkolin frigjort av de postganglioniske parasympatiske nerveender, med to viktige unntak:
Acetylkolin forårsaker generalisert vasodilatasjon, selv om de fleste karene ikke innerveres av det parasympatiske systemet.
Acetylkolin forårsaker sekresjon fra svettekjertlene, som innerveres av kolinerge fibre i det sympatiske nervesystemet.
De nikotiniske handlinger de tilsvarer acetylkolin som frigjøres på nivå med de ganglioniske synapser i de sympatiske og parasympatiske systemene, den neuromuskulære platen til de frivillige musklene og nerveendene til de splankniske nervene som omgir sekretoriske celler i binyrene.
Som forventet kan effekter som ligner på acetylkolin produseres av stoffer som er i stand til å stimulere kolinerge reseptorer (parasympatomimetika) eller blokkere virkningen av acetylkolinesterase (antikolinesteraser). Samtidig kan virkningene av acetylkolin blokkeres av stoffer som er i stand til å binde seg til kolinerge reseptorer, noe som gjør dem utilgjengelige for å fange opp signalet som overføres av acetylkolin (antikolinergika). La oss se noen eksempler.
Curare forårsaker død av muskellammelse, og blokkerer virkningen av acetylkolin på muskelmembraner (der det finnes nikotinreseptorer); fysostigmin, derimot, forlenger virkningen av acetylkolin ved å blokkere kolinesterase, mens giftet til den svarte enken stimulerer overflødig frigjøring. Nervegasser blokkerer også dette enzymet, noe som får acetylkolin til å forbli forankret i reseptorene; den dødelige effekten av disse gassene er nyttig for å undersøke effekten av interaksjonen mellom acetylkolin og dets muskarine reseptorer: hoste, tetthet i brystet, bronkial hypersekresjon opp til lungeødem, kvalme, oppkast, diaré, økt spytt, miose og synsvansker, redusert hjertefrekvens fram til stopp og urininkontinens På grunn av akkumulering av acetylkolin i nikotinreseptorer, symptomer som: blekhet, takykardi, arteriell hypertensjon, hyperglykemi og endringer i muskel- og skjelettsystemet, spesielt asteni og lett utmattelse av muskler, skjelvinger og kramper. På grunn av akkumulering av acetylkolin kan skjelettmuskulaturen bli lammet og døden ved muskellammelse ved sammentrekning kan oppstå. Til slutt inkluderer effektene på sentralnervesystemet tonisk-kloniske sammentrekninger av epileptiformtypen, inntil depresjon av respirasjonssentre. Dette skjer vanligvis på grunn av kvelning på grunn av lammelse av mellomgulvet og interkostale muskler. Selv botulinum, et meget giftig giftstoff som brukes i uendelige konsentrasjoner i estetisk medisin, har å gjøre med acetylkolin; med sin virkning forhindrer den faktisk frigjøring fra vesiklene. På denne måten forårsaker Botox slapp lammelse av musklene og blir dødelig når det er sterkt involvert i luftveiene; i denne forstand står det i kontrast med virkningen av stivkrampe, preget av spastisk lammelse som likevel er uavhengig av acetylkolin. Pilocarpine, et legemiddel som hovedsakelig brukes i oftalmologi for å begrense pupillen og stimulere rive i øyet (nyttig ved behandling av glaukom) er en muskarin agonist; Faktisk binder den seg til de muskarine reseptorene av acetylkolin. På denne måten motvirker pilokarpinen virkningen av atropin, som i stedet er en muskarin antagonist og som sådan hemmer aktiviteten til det parasympatiske (parasympatolytiske). Legemidlet atropin blokkerer muskarine reseptorer, mens curare blokkerer nikotinreseptorer.
