Acetylocholina (ACh) jest neurotransmitterem w układzie nerwowym. Zalicza się ją do najstarszych i najbardziej poznanych neuroprzekaźników. Pełni w organizmie człowieka niezwykle ważne czynności umożliwiając jego funkcjonowanie jako całości. Po raz pierwszy acetylocholina została wyizolowano w 1913 roku.
Synteza
Acetylocholina jest syntezowana z choliny i acetylokoenzymu A (acetylo-CoA). Cholina występuje w błonach komórkowych, zaś acetylo-CoA to produkt pośredni metabolizmu, który łączy glikolizę z cyklem kwasu cytrynowego.
Synteza tego neurotransmittera jest prostą reakcją enzymatyczną zachodzącą w zakończeniach aksonów. W efekcie neurony wydzielające ACh i receptory ją wiążące określa się mianem cholinergicznych. Występuje w pęcherzykach w postaci rozpuszczonej.
Uwalnianie acetylocholiny
Cząsteczki acetylocholiny uwolnione z pęcherzyków synaptycznych do przestrzeni synaptycznej w wyniku egzocytozy wiążą się z receptorem cholinergicznym w błonie postsynaptycznej i otwierają kanały dla dokomórkowego prądu jonów sodu.
Proces uwalniania rozpoczyna się wraz z wzrostem stężenia wapnia w zakończeniu jaki następuje po depolaryzacji błony krańcowej. Kiedy napięcie depolaryzacji, wynikające z wpływu jonów sodowych, otwiera kanały wapniowe, następuje wpływ wapnia i wyzwolenie mechanizmu uwalniania ACh.
Stężenie wapnia wpływa w istotny sposób na liczbę porcji uwalnianych przez nerw. W efekcie prąd wapniowy utrzymuje się tak długo, dopóki potencjał błony nie powróci do stanu wyjściowego, przywrócony wstecznym prądem jonów potasowych z wnętrza komórki. Wapń wpływa do komórki przy każdym pobudzeniu, lecz nie może być tak szybko wydalony jak pobudzany jest nerw i gromadzi się w komórce.
Acetylocholina może kontrolować samouwalnianie z zakończeń nerwowych, poprzez aktywację receptorów presynaptycznych (nikotynowych lub muskarynowych). Okołosynaptyczne komórki Schwanna także odpowiadają na ACh i synaptyczny wzrost stężenia jonów wapnia, pochodzącego z wewnątrzkomórkowych rezerw, w następstwie pobudzenia receptorów muskarynowych, ale nie nikotynowych.
Funkcje acetylocholiny
ACh ma szerokie działanie neuroprzekaźnikowe w układzie nerwowym ośrodkowym, obwodowym i autonomicznym. Neurony cholinergiczne uczestniczą lub są modulatorami procesów poznawczych i uwagi jak pobudzenie, czuwanie, pamięć i nagroda. Acetylocholina działa także jako neuroprzekaźnik w złączu nerwowo-mięśniowym, jest więc niezbędna do wywołania skurczu mięśnia. Ponadto stanowi sygnał chemiczny dla neuronów przedzwojowych w układzie współczulnym i przywspółczulnym. Jest też neuroprzekaźnikiem w synapsach pozazwojowych, regulując w ten sposób wydolność wielu narządów takich jak serce, płuca, gruczoły wewnątrz- i zewnątrzwydzielnicze, jelita i pęcherz moczowy.
Receptory cholinergiczne
Receptory cholinergiczne to białka błony komórkowej zbudowane z czterech podjednostek. Dzieli się je na 2 główne podtypy:
- nikotynowe – nazywane tak od agonisty nikotyny;
- muskarynowe – dla których agonistą jest muskaryna.
Receptory cholinergiczne nikotynowe lokalizują się w mięśniach szkieletowych, w części autonomicznej przywspółczulnego układu nerwowego i w ośrodkowym układzie nerwowym. Receptory nikotynowe są kanałami dla kationów jednowartościowych, przez które mogą przechodzić jony sodu i potasu.
Natomiast receptory cholinergiczne muskarynowe występują w 5 pokrewnych podtypach. Wszystkie są sprzężone z białkiem G i powiązane z układami drugich przekaźników. Występują w ośrodkowych układzie nerwowym i w obszarach docelowych części przywspółczulnej układu nerwowego.
Eliminowanie acetylocholiny
Działanie neurotransmittera kończy się enzymatyczną hydrolizą neuroprzekaźnika w szczelinie synaptycznej. Tylko niecała połowa ulega rozkładowi, zanim dotrze do nikotynowych receptorów. Hydroliza pod wpływem enzymu jest natychmiastowa. ACh uwalniająca się od receptora także ulega hydrolizie. Enzym ten jest wytwarzany w mięśniu, wydzielany jest w płytce motorycznej i cienkimi beleczkami kolagenu przymocowany jest do błony podstawowej w szczelinie synaptycznej. W normalnych warunkach cząsteczka ACh wiąże się tylko z jednym receptorem, zanim zostaje rozłożona do choliny i octanu. W osoczu i w innych tkankach występują enzymy rozkładające ten neurotransmitter. Są to nieswoiste esterazy cholinowe.
Bibliografia
- Silverthorn D., Fizjologia człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2018.
- Traczyk W., Fizjologia człowieka w zarysie, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2007.
Polecane produkty:
|
Omega 3
Olej Omega 3 to czysty, 100% naturalny produkt pozyskiwany z rośliny o nazwie Pachnotka zwyczajna (Perilla frutescens). Tłoczony jest na zimno co sprawia, że zachowuje wszystkie, cenne składniki. Stanowi m.in. wsparcie dla mózgu ... Zobacz więcej... |
