- Acetylcholin: struktur, syntese og nedbrydning
- Hvordan virker acetylcholin, og hvad gør det?
- Brugen af acetylkolin i medicin
Acetylcholin er en neurotransmitter, der påvirker hjerte- og mave-tarmfunktionen, men er også forbundet med hukommelsesprocesser. På grund af det faktum, at virkningerne af acetylcholin i kroppen er meget brede, bruges lægemidler, der påvirker denne neurotransmitter i mange områder af medicin - de ordineres til patienter af både neurologer, øjenlæger og internister.
Acetylcholiner en af neurotransmitterne, det vil sige specifikke molekyler, der er nødvendige i nervesystemet - det er takket være nervecellerne, at nerveimpulser sendes. Acetylcholin er vigtig primært fordi det er til stede i både det centrale og perifere nervesystem, men det findes også i det somatiske og autonome nervesystem
Det er værd at tilføje, at acetylcholin var den første neurotransmitter opdaget af videnskabsmænd. I 1914 blev opdagelsen gjort af den engelske fysiolog Henry Dale, og få år senere - i 1921 - af tysk oprindelse introducerede Otto Loewi acetylcholins funktioner til lægeverdenen. Begge mænds opdagelser viste sig at være så vigtige for videnskaben, at de i 1936 blev tildelt Nobelprisen for dem.
Acetylcholin: struktur, syntese og nedbrydning
Acetylcholin er en ester af eddikesyre og cholin. Det er skabt inden for den såkaldte cholinerge neuroner (disse er de populationer af nerveceller, der udskiller acetylcholin i deres ende), hvor neurotransmitteren produceres fra cholin og acetylcoenzym A med deltagelse af enzymet cholinacetyltransferase. De resulterende acetylcholin-molekyler akkumuleres derefter i synaptiske vesikler, og når nervecellen depolariseres, binder de sig til de præsynaptiske terminaler, og acetylcholin frigives til det synaptiske rum. Når en neurotransmitter når den postsynaptiske terminal, binder den sig til sin receptor og udøver sine sædvanlige handlinger
Acetylcholin udskilles fra nerveender og forbliver ikke uden for nervecellerne i lang tid - det nedbrydes ret hurtigt af enzymet acetylcholinesterase. Det er i denne reaktion, at bl.a. cholin, hvoraf noget transporteres tilbage til det indrenerveceller - det cholin, der udvindes på denne måde, bruges senere til at producere andre acetylcholinmolekyler
Hvordan virker acetylcholin, og hvad gør det?
Acetylcholins funktioner afhænger både af, hvor denne neurotransmitter virker, og hvilken type receptor den vil binde sig til. Acetylcholin har to typer receptorer, som det binder sig til: den første er nikotinreceptorer (til stede i ganglierne i det autonome system og i den neuromuskulære forbindelse), den anden er muskarine receptorer (placeret i mange forskellige væv, inklusive cellers glatte muskler, i forskellige strukturer i hjernen og i de endokrine kirtler og celler i hjertemusklen).
I centralnervesystemet påvirker acetylcholin hukommelsesprocesser og evnen til at koncentrere opmærksomheden. Denne neurotransmitters funktion er også at holde os vågne, og acetylcholin er også vigtig i forskellige læreprocesser. Dette forhold muliggør kommunikation mellem forskellige områder af centralnervesystemet – i dette tilfælde udskilles acetylkolin af den såkaldte interneuroner, og det er især vigtigt i tilfælde af basalganglierne
I det perifere nervesystem er acetylcholin især vigtigt for muskelceller - denne neurotransmitter udskilles i de neuromuskulære plader. Acetylcholin frigivet fra nerveceller, når det binder til receptorerne på myocytter, forårsager sammentrækning af de givne muskelgrupper
Acetylcholin er også ekstremt vigtigt for det autonome nervesystem. Det er en neurotransmitter, der udskilles af alle præganglioniske fibre i denne del af nervesystemet. Desuden frigives det af postganglioniske fibre, der tilhører det parasympatiske system. Acetylcholin, der udskilles fra det parasympatiske nervesystem, udøver mange forskellige aktiviteter, herunder:
- fald i blodtryk;
- stimulering af perist altikken i fordøjelseskanalen;
- langsom puls;
- sammentrækning af lumen i luftvejene;
- indsnævring af eleverne;
- stimulering af sekretion fra forskellige kirtler (inklusive spytkirtler).
Acetylcholin: relaterede sygdomme
På grund af det faktum, at acetylcholin er en ekstremt vigtig neurotransmitter, kan patologier forbundet med det føre til mange forskellige sygdomsenheder. Et eksempel på dette er myasthenia gravis, hvor patienter udvikler antistoffer mod acetylcholin-receptorer. Til sidst, som et resultat af dette fænomen, aftager detantallet af disse frie strukturer i muskelcellerne, således at patienter oplever forskellige symptomer på myasthenia gravis, herunder primært muskelsvaghed. Under normale forhold fører bindingen af acetylcholin til receptoren til muskelsammentrækning - når receptorerne blokeres af antistoffer, har neurotransmitteren stort set intet at binde sig til - muskelceller er så simpelthen svækket i deres arbejdsevne
Et andet problem, hvor acetylcholinforstyrrelser kan bidrage til patogenesen, er Alzheimers sygdom. Ifølge nogle hypoteser er denne neurotransmittermangel forbundet med denne enhed - det er af denne grund, at patienter, der lider af Alzheimers sygdom, får medicin, der blokerer aktiviteten af enzymet, der nedbryder acetylcholin, dvs. acetylcholinesterasehæmmere (takket være denne mængde af denne neurotransmitter i nervesystemet øges). Nogle forskere benægter på grund af disse lægemidlers begrænsede effektivitet, at der ved Alzheimers sygdom faktisk er en mangel på acetylkolin hos patienter.
Brugen af acetylkolin i medicin
Inden for medicin bruges både stoffer, der udøver acetylcholin-lignende virkninger, samt midler, der har en fuldstændig modsat effekt. I det første af disse tilfælde taler vi om parasympathomimetiske lægemidler. Disse omfatter stoffer som f.eks. pilocarpin (som fører til forsnævring af pupillen og bruges ved glaukom) eller de førnævnte acetylkolinesterasehæmmere (faktisk indirekte parasympathomimetika).
Præparater med en anden effekt er parasympatiske (cholinolytiske) lægemidler. De har den modsatte virkning af acetylcholin og omfatter dem bl.a. ipratropiumbromid (bruges til at udvide luftvejene) eller atropin (bruges ved bradykardi, dvs. langsom hjertefrekvens).
Virkningen af botulinumtoksin (sandsynligvis kendt som botox) er også forbundet med acetylcholin. Dette stof blokerer frigivelsen af acetylcholin fra nerveenden. Selvom botulinumtoksin er mest forbundet med behandlinger inden for æstetisk medicin, har det mange flere anvendelser inden for medicin – dets effekt på acetylcholin bruges bl.a. til behandling af blefarospasme, torticollis eller overdreven svedtendens
Nogle patienter er interesseret i den såkaldte nootrope (prokognitive) lægemidler. Nogle af disse stoffer påvirker mængden af acetylcholin i strukturerneaf nervesystemet og dermed ville disse præparater forbedre de kognitive funktioner hos mennesker, der bruger dem - typisk er folk, der bekymrer sig om de bedste hukommelsesevner eller øger koncentrationsniveauet, interesserede i nootropiske lægemidler. Effektiviteten af sådanne foranst altninger ser dog ud til at være ret kontroversiel, og derfor anbefales det at nærme sig dem med forsigtighed og forsigtighed.
Kilder: 1. Acetylocholin. Neuroscience 2nd Edition, on-line adgang: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/2. Materialer fra Encyclopaedia Britannica, onlineadgang: https://www.britannica.com/science/acetylcholine3. Materialer fra University of Texas, onlineadgang: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Om forfatterenSløjfe. Tomasz Nęcki En kandidat fra det medicinske fakultet ved det medicinske universitet i Poznań. En beundrer af det polske hav (mest villigt slentrer langs dets kyster med hovedtelefoner i ørerne), katte og bøger. I arbejdet med patienterne fokuserer han på altid at lytte til dem og bruge så meget tid, som de har brug for.