Acetilcholinas yra neuromediatorius, medžiaga, kurią mūsų kūnas gamina nerviniams impulsams perduoti į kelis centrinės ir periferinės nervų sistemos taškus. Neuronai, išskiriantys acetilcholiną, yra apibrėžiami kaip cholinerginiai; analogiškai jo receptoriai, kurie yra suskirstyti į nikotino receptorius. Cheminė šių receptorių ir audinių izoformų konformacija reiškia, kad įvairūs vaistai, trukdantys acetilcholino veikimui, gali sukelti poveikį daugiausia viename, o ne kitame sektoriuje. Nepaisant šios struktūrinės įvairovės, acetilcholinas gali prisijungti prie abu receptoriai, nes molekulės dalis, kuri sąveikauja su muskarino receptoriais, skiriasi nuo nikotino receptorių. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl acetilcholinas nėra tiesiogiai naudojamas gydymo tikslais: kadangi jis veikia visus organizmo cholinerginius receptorius (tiek muskarininius, tiek nikotininius), jo poveikis yra per daug paplitęs ir nėra labai specifinis.
Acetilcholinas buvo pirmasis neuromediatorius, atrastas 1924 m. Karūnuoto Otto Loewi tyrimų dėka. Cheminiu požiūriu acetilcholinas susidaro sujungus cholino molekulę su vienu iš acetilkoenzimo A (acetil -CoA) ; pirmoji yra maža molekulė, susikaupusi fosfolipidinėse membranose, o acetil-CoA yra metabolinė tarpinė medžiaga tarp glikolizės ir Krebso ciklo. Acetilcholino sintezė, pradedant nuo šių dviejų medžiagų, vyksta palei ašinį galą; po sintezės tada laikomos pūslelėse, kurios, atėjus nerviniam impulsui, prisijungia prie presinapsinės membranos, susilieja ir išskiria jos turinį egzocitozės būdu. Šiuo metu sinapsiniame plyšyje išsiskiriantis acetilcholinas gali laisvai pasiekti postsinapsinius receptorius ir su jais sąveikauti , depolarizuoja ląstelę ir sukelia veikimo potencialo susidarymą nervinėje skaiduloje arba raumenų skaiduloje lare, kuri paskatino; iš karto po šios sąveikos acetilcholinesterazė (ACHE) iš karto suardo didelę dalį acetilcholino. Tai fermentas, esantis šalia cholinerginių receptorių, kur veikia nutraukdamas acetato ir cholino ryšį; ši paskutinė medžiaga yra lengvai absorbuojama presinapsiniame terminale ir naudojama naujo acetilcholino sintezei (fermento cholino-acetiltransferazės dėka). Šio fermento veikimas yra labai svarbus, nes jis leidžia nutraukti nervinio impulso perdavimą.
Acetilcholinas yra visų nervų, kontroliuojančių savanoriškus raumenis, siųstuvas (žr. Neuromuskulinę plokštelę); tačiau, nors šiame lygmenyje jis sukelia jaudinantį poveikį, parasimpatinėje sistemoje jis daugiausia slopina (dauguma simpatinių neuronų išskiria epinefriną, o dauguma parasimpatiniai neuronai išskiria acetilcholiną). Tiesą sakant, ši molekulė sulėtina širdies ritmą, kartu skatindama bronchų, seilių, skrandžio ir kasos liaukų sekreciją, didindama žarnyno peristaltiką ir apskritai visas virškinimo funkcijas. Be skeleto raumenų motorinių plokščių ir parasimpatinės nervų sistemos galūnių po gangliono, acetilcholino galima rasti sinapsių lygyje tarp priešgangioninių skaidulų ir simpatinės bei parasimpatinės nervų sistemos po ganglioninių neuronų. , ir antinksčių smegenyse, taip pat kai kuriose centrinės nervų sistemos sinapsėse.
Muskarininiai veiksmai atitinka tuos, kuriuos sukelia acetilcholinas, kurį išskiria poganglioninės parasimpatinės nervų galūnės, išskyrus dvi reikšmingas išimtis:
Acetilcholinas sukelia generalizuotą vazodilataciją, nors dauguma kraujagyslių nėra inervuota parasimpatinės sistemos.
Acetilcholinas sukelia prakaito liaukų sekreciją, kurią inervuoja simpatinės nervų sistemos cholinerginiai pluoštai.
The nikotino veiksmai jie atitinka acetilcholino, išsiskiriančio simpatinės ir parasimpatinės sistemos ganglioninių sinapsių, savanoriškų raumenų neuromuskulinės plokštelės ir antinksčių smegenų sekrecines ląsteles supančių nervų galūnių lygmenyje.
Kaip ir tikėtasi, panašų į acetilcholiną poveikį gali sukelti medžiagos, galinčios stimuliuoti cholinerginius receptorius (parasimpatomimetikai) arba blokuoti acetilcholinesterazės (anticholinesterazės) veikimą. Tuo pačiu metu acetilcholino poveikį gali blokuoti medžiagos, galinčios prisijungti prie cholinerginių receptorių, todėl jos negali priimti acetilcholino (anticholinerginių medžiagų) perduodamo signalo. Pažiūrėkime keletą pavyzdžių.
Curare sukelia mirtį nuo raumenų paralyžiaus, blokuoja acetilcholino veikimą raumenų membranose (kur randami nikotino receptoriai); Fizostigminas, priešingai, pailgina acetilcholino veikimą, blokuodamas cholinesterazę, o juodosios našlės nuodai skatina išsiskyrimą. Nervinės dujos taip pat blokuoja šį fermentą, todėl acetilcholinas lieka pririštas prie receptorių; mirtinas šių dujų poveikis yra naudingas tiriant acetilcholino ir jo muskarino receptorių sąveikos poveikį: kosulys, krūtinės spaudimas, bronchų hipersekrecija iki plaučių edemos, pykinimas, vėmimas, viduriavimas, padidėjęs seilėtekis, miozė ir regėjimo sutrikimas, sumažėjęs širdies susitraukimų dažnis iki sustojimo ir šlapimo nelaikymas. Dėl acetilcholino kaupimosi nikotino receptoriuose atsiranda tokių simptomų kaip odos blyškumas, tachikardija, arterinė hipertenzija, hiperglikemija ir pakitimai raumenų ir kaulų sistemos, ypač astenija ir lengvas raumenų išsekimas, drebulys ir mėšlungis. Dėl acetilcholino kaupimosi skeleto raumenys gali būti paralyžiuoti ir sutrikus raumenų paralyžiui mirti. Galiausiai poveikis centrinei nervų sistemai apima epileptiforminio tipo toninius-kloninius susitraukimus iki kvėpavimo centrų depresijos. Paprastai tai įvyksta dėl uždusimo dėl diafragmos ir tarpšonkaulinių raumenų paralyžiaus. Net botulinas, labai nuodingas toksinas, estetinėje medicinoje naudojamas be galo mažose koncentracijose, yra susijęs su acetilcholinu; savo veiksmu iš tikrųjų neleidžia jiems išsiskirti iš pūslelių. Tokiu būdu Botox sukelia suglebusį raumenų paralyžių, kuris tampa mirtinas, kai stipriai apima kvėpavimo takus; šia prasme jis kontrastuoja su stabligės veikimu, kuriam būdingas spazminis paralyžius, kuris vis dėlto nepriklauso nuo acetilcholino. Pilokarpinas, vaistas, daugiausia naudojamas oftalmologijoje, siekiant susiaurinti vyzdį ir skatinti ašarojimą (naudingas gydant glaukomą), yra muskarino agonistas; Tiesą sakant, jis jungiasi su acetilcholino muskarino receptoriais. Šia prasme pilokarpinas neutralizuoja atropino, kuris yra muskarino antagonistas, veikimą ir todėl slopina parasimpatinio (parasimpatolitinio) aktyvumą. Vaistas atropinas blokuoja muskarino receptorius, o kureras blokuoja nikotino receptorius.
