Acetilholin

Acetilholin je neurotransmiter perifernog i centralnog nervnog sistema. Uglavnom ima podražujuće djelovanje, ali na nekim perifernim parasimpatičkim nervnim završecima može imati i inhibitorno dejstvo.^[1][2]

Acetilholin
Općenito
Hemijski spoj	Acetilholin
Druga imena	2-Acetoxy-N,N,N-trimethylethanaminium
Molekularna formula	C=7 H=16 N=1 O=2 C7H16O2
CAS registarski broj	51-84-3
SMILES	O=C(OCC[N+](C)(C)C)C
InChI	1/C7H16NO2/c1-7(9)10-6-5-8(2,3)4/h5-6H2,1-4H3/q+1
Kratki opis	Poluživot: aproksimativno 2'
Osobine1
Rizičnost
NFPA 704	0 0 0
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Acetilcholin procesuira sinapsu. Nakon toga vrlo brzo biva razgrađen djelovanjem enzima acetilholinesterza.

Rasprostranjenje i uloga

• Acetilholin se oslobađa na svim parasimpatičkim i simpatičkim preganglijskim nervnim vlaknima. Tu učestvuje u procesu prijenosa nervnog impulsa sa presinapsnog na postsinapsni neuron.
• Sekrecijom ovog neurotransmitera na svim postgangliskim parasimpatičkim vlaknima ostavruje se djejstvo parasimpatičkog sistema.
• Na holinergičkim simpatičkim nervnim vlakanima koja inerviraju znojne žlijezde, mišiće dlake i krvne sudove kože, gdje stimulira rad ovih organa.
• Na raznim neuronima probavnog nervnog sistema (utrobni nervni sistem), omogućava peristaltiku crijeva.
• Depolarizacijom nervno-mišićne ploče, pokreće mišićnu kontrakciju.
• Sekrecijom acetilholina u dijelovima mozga, kao što su prugasto tijelo (lat. Corpus striatim), Majnertovo bazano jedro (lat. Nucleus basalis Meynerti), velike piramidne ćelije motorne kore, moždanom mostu i drugim reguliraju se brojni procesi kao npr. spavanje, pamćenje, moždana aktivnost.^[3]

Sinteza

Acetiholin se sintetizira u citoplazmi presinapsnih nervnih završetaka iz aminoalkohola holina i acetil koenzima A. Enzim koji katalizira ovu reakciju je holinacetiltransferaza, koja se nalazi samo u završecima holinergičkih nevnih vlakana (nervna vlakna koja luče acetilholin). Nervne ćelije ne sintetiziraju holin, već ga moraju unositi iz okoline putem aktivnog transporta. Holin se nejčešće resorbira iz hrane, a mogu ga sintetizirati i crijevne bakterije; u organizmu nastaje iz aminokiseline serin. Nakon sinteze, ovaj neurotransmiter se pakuje u sinapsne vezikule, iz kojih se putem egzocitoze luči u sinapsnu pukotinu.

Receptori

Acetilholin je (1914.) bio prvootkriveni neurotransmiter, kada su za njega otkrivene i dvije grupe receptora: nikotinski i muskarinski. Imena su dobili po supstancama koji ih aktivirajaju: po alkaloidu nikotinu iz duhana i alkaloidu jedne gljive iz roda Musca: muskarinu.

Nikotinski receptori

Nikotinski receptori su u stvari ionski kanali, sastavnjeni od pet podjedinica (pentameri). Nađeno je više tipova podjedinica: α,β,γ,δ,ξ. Podjedinice α (9 od 1-9) i β (4 od 1-4) se javljaju u više oblika. Nakon aktiviranja ovih receptora, otvaraju se natrijski i kalij ski kanali i membrana neurona se depolarizira. Nikotinski receptori se nalaze u ćelijama skeletnih mišića i nerava. Receptori mišićnih ćelija su izgrađeni od 2 α1, β1, δ, ξ (2α1β1δξ) podjedinica. Fetusni nikotinski receptori mišićnih ćelija imaju strukturu: 2α1β1δγ, što znači da umjesto ξ sadrže γ podjedinicu. U nevnim ćelijama djeluju različiti tipovi nikotinskih receptora, ali su najčečće podjedinice 2α4 i 3β2.

Mišićni nikotinski receptori se mogu blokirati raznim supstancama. Otrovi nekih zmija, kao što su kobra i mamba imaju bungarotoksin, koji blokira ove receptore. Neke supstance koje se koriste u terapiji (mišićni relaksansi) također mogu blokirati mišićni tip receptora.

Muskarinski receptori

Muskarinski receptori su povezani sa G-proteinom. Javljaju se u pet tipova: M1, M2, M3, M4, M5. M1 receptori se nalaze na nervnim ćelijama i izazivaju njihovu ekscitaciju. Aktiviranjem proteina-G stimuliraju fosfolipazu C, čija aktivacija izaziva niz daljih efekte. Na isti način deluju i receptori M3 i M5.

Receptori M2 su uglavnom raspoređeni na srčanim mišićnim ćelijama, a njihovom aktivacijom se smanjuju snaga i frekvencija srca (imaju inhibicijsku ulogu). Aktiviranjem G-proteina, otvaraju se kalijski kanali i inhibicija adenil ciklaze. Receptori M3 se nalaze na žlijezdama i glatkim mišićima i pojačavaju lučenje i kontrakciju ovih organa. Receptori M4, kao i M2, imaju inhibicijsku funkciju. M5 su, kao i M1 i M3, također aktivacijski receptori.

Inaktivacija acetilholina

Oslobođeni acetilholin je aktivan vrlo kratko, jer ga veoma brzo razgrađuje enzim acetilholinesteraza. Inače to je jedan od enzima ljudskog organizma sa najbržim djejstvom. Postoji u međućelijskom prostoru, ali i unutar nekih ćelija, npr. u eritrocitima. Poznat je još jedan enzim sličnog djelovanja, a to je butirilholinesteraza (nespecifična holinesteraza).

Neki bojni otrovi, pesticidi i lijekovi blokiraju djejstvo acetilholinesteraze i tako produžavaju djelovanje acetilholina.

Poremećaji sistema sinteze acetilholina

• Propadanje holinergičkih neurona u centralnom nervnom sistemu povezuje se sa nastankom Alchajmerove bolesti, odnosno demencije.
• Kod autoimune bolesti mijastenija gravis (Miastenia gravis) dolazi do proizvodnje antitijela protiv muskarinskih receptora, pa se uništavaju i acetilholin ne može da se veže i ostvari svoju funkciju. Pošto je acetilholin glavni transmiter na neuromotornoj ploči koja izaziva mišićnu kontrakciju, javlja se otežana reakcija mišića i njihov brzi zamor. Bolest se najprije javlja na mišićima oka (i trepavica), te jezika i mišićima lica, trupa. Obično su jutarnji simptomi blagi; zbog sve većeg zamora, tokom dana se pojačavaju.

Također pogledajte

• Neurotransmiter
• Sinapsa
• Neuromišićna veza
• Demencija
• Alcheimerova bolest