Ацетилхолин - это нейротрансмиттер, вещество, вырабатываемое нашим организмом для передачи нервных импульсов множеству точек центральной и периферической нервной системы. Нейроны, которые секретируют ацетилхолин, определяются как холинэргические; аналогично его рецепторы, которые делятся на никотиновые рецепторы различной концентрации и химическая конформация этих рецепторов и относительных изоформ в тканях означает, что различные лекарственные средства, которые препятствуют действию ацетилхолина, могут вызывать эффекты, в основном ограниченные одним сектором, а не другим. Несмотря на это структурное разнообразие, ацетилхолин способен связываться с оба рецептора, поскольку та часть молекулы, которая взаимодействует с мускариновыми рецепторами, отличается от никотиновых. Это одна из причин, по которой ацетилхолин не используется непосредственно в терапевтических целях: поскольку он действует на все холинергические рецепторы организма (как мускариновые, так и никотиновые), его действие слишком распространено и не очень специфично.
Ацетилхолин был первым нейротрансмиттером, который был открыт благодаря исследованиям Отто Лоуи, увенчанным в 1924 году. С химической точки зрения ацетилхолин образуется в результате объединения молекулы холина с одним из ацетил-кофермента А (ацетил-КоА). ; первая представляет собой небольшую молекулу, сконцентрированную в фосфолипидных мембранах, в то время как ацетил-КоА представляет собой промежуточное звено метаболизма между гликолизом и циклом Кребса. Синтез ацетилхолина, начиная с этих двух веществ, происходит вдоль конца аксона; после синтеза он затем хранятся в пузырьках, которые по прибытии нервного импульса связываются с пресинаптической мембраной, сливаясь и высвобождая ее содержимое посредством экзоцитоза. В этот момент ацетилхолин, высвобождаемый в синаптической щели, может свободно достигать постсинаптических рецепторов и взаимодействовать с ними. , деполяризует клетку и запускает формирование потенциала действия в нервном волокне или в мышечном волокне лара, которая стимулировала; сразу после этого взаимодействия большая часть ацетилхолина немедленно разлагается ацетилхолинэстеразой (ACHE). Это фермент, расположенный рядом с холинергическими рецепторами, где он действует, разрывая связь между ацетатом и холином; это последнее вещество легко реабсорбируется пресинаптическим концом и используется для синтеза нового ацетилхолина (благодаря ферменту холин-ацетилтрансферазы). Действие этого фермента очень важно, так как он позволяет прервать передачу нервного импульса.
Ацетилхолин является передатчиком всех нервов, которые контролируют произвольную мускулатуру (см. Нервно-мышечная пластинка); однако, хотя на этом уровне он производит возбуждающий эффект, в парасимпатической системе он выполняет в основном тормозящие действия (большинство симпатических нейронов выделяют адреналин, в то время как большинство парасимпатические нейроны секретируют ацетилхолин). Фактически, эта молекула вызывает замедление сердечного ритма, стимулируя секрецию бронхиальных, слюнных, желудочных и поджелудочных желез, усиливая перистальтику кишечника и в целом все пищеварительные функции. Помимо моторных пластинок скелетных мышц и постганглионарных окончаний парасимпатической нервной системы, ацетилхолин может быть обнаружен на уровне синапсов между преганглионарными волокнами и постганглионарными нейронами симпатической и парасимпатической нервной системы. , и мозгового вещества надпочечников, а также в некоторых синапсах центральной нервной системы.
Мускариновое действие соответствует действию ацетилхолина, высвобождаемого постганглионарными парасимпатическими нервными окончаниями, за двумя важными исключениями:
Ацетилхолин вызывает общее расширение сосудов, хотя большинство сосудов не иннервируются парасимпатической системой.
Ацетилхолин вызывает секрецию потовых желез, которые иннервируются холинергическими волокнами симпатической нервной системы.
В никотиновые действия они соответствуют ацетилхолину, высвобождающемуся на уровне ганглиозных синапсов симпатической и парасимпатической систем, нервно-мышечной пластинки произвольных мышц и нервных окончаний внутренних нервов, окружающих секреторные клетки мозгового вещества надпочечников.
Как и ожидалось, эффекты, аналогичные эффектам ацетилхолина, могут быть вызваны веществами, способными стимулировать холинергические рецепторы (парасимпатомиметики) или блокировать действие ацетилхолинэстеразы (антихолинэстеразы). В то же время действие ацетилхолина может быть заблокировано веществами, способными связываться с холинергическими рецепторами, что делает их недоступными для приема сигнала, передаваемого ацетилхолином (холинолитиками). Посмотрим на несколько примеров.
Кураре вызывает смерть от паралича мышц, блокируя действие ацетилхолина на мышечные мембраны (где обнаруживаются никотиновые рецепторы); физостигмин, с другой стороны, продлевает действие ацетилхолина, блокируя холинэстеразу, в то время как яд черной вдовы стимулирует избыточное высвобождение. Нервные газы также блокируют этот фермент, заставляя ацетилхолин оставаться прикрепленным к его рецепторам; летальный эффект этих газов полезен для исследования эффектов взаимодействия между ацетилхолином и его мускариновыми рецепторами: кашель, стеснение в груди, гиперсекреция бронхов вплоть до отека легких, тошнота, рвота, диарея, повышенное слюноотделение, миоз и проблемы со зрением, снижение частоты сердечных сокращений вплоть до остановки и недержания мочи. Из-за накопления ацетилхолина в никотиновых рецепторах появляются такие симптомы, как бледность кожи, тахикардия, артериальная гипертензия, гипергликемия и изменения. со стороны опорно-двигательного аппарата, в частности астения и легкое мышечное истощение, тремор и судороги. Из-за накопления ацетилхолина скелетные мышцы могут быть парализованы, и может наступить смерть от паралича мышц при сокращении. Наконец, воздействие на центральную нервную систему включает тонико-клонические сокращения эпилептиформного типа, вплоть до угнетения дыхательных центров. и смерть. Обычно это происходит из-за удушья из-за паралича диафрагмы и межреберных мышц. Даже ботулинический токсин, очень ядовитый токсин, используемый в бесконечно малых концентрациях в эстетической медицине, имеет отношение к ацетилхолину; своим действием фактически препятствует их высвобождению из пузырьков. Таким образом, ботокс вызывает вялый паралич мышц, который становится фатальным, когда сильно затрагивает респираторные органы; в этом смысле он контрастирует с действием столбняка, характеризующимся спастическим параличом, который, тем не менее, не зависит от ацетилхолина. Пилокарпин, препарат, используемый в основном в офтальмологии для сужения зрачка и стимуляции слезоточивости глаза (полезен при лечении глаукомы), является мускариновым агонистом; на самом деле он связывается с мускариновыми рецепторами ацетилхолина. В этом смысле пилокарпин противодействует действию атропина, который, вместо этого, является мускариновым антагонистом и как таковой подавляет активность парасимпатических (парасимпатолитических). Препарат атропин блокирует мускариновые рецепторы, а кураре блокирует никотиновые рецепторы.
