Acetylcholine

Wat is dit? / Definitie

Acetylcholine is een van de belangrijkste neurotransmitters, zowel bij mensen als in tal van andere organismen. In feite komt acetylcholine al voor in protozoa en wordt het beschouwd als een zeer oude stof in termen van evolutie. Tegelijkertijd is het de langst bekende neurotransmitter (het werd voor het eerst experimenteel bewezen in 1921), wat een van de redenen is waarom het tot op de dag van vandaag zeer intensief is bestudeerd.

Acetylcholine (afgekort Oh) behoort chemisch tot de groep van Biogene aminen en speelt beide in centraal evenals in perifere net als de autonoom zenuwstelsel een enorm belangrijke rol. Het is echter vooral bekend om zijn functie als zender op de motor eindplaat (neuromusculaire eindplaat), waar het de vrijwillige samentrekking van skeletspieren bemiddelt.

Zijn rol in de Leerproces en de Training van geheugen​Dat gezegd hebbende, wordt het zeker geacht dat hij betrokken was bij het ontstaan ​​van de Gevoel van pijn en Ons dag-nachtritme behouden, evenals bij de Controle van motorische functies in de hersenen is betrokken. Bovendien fungeert acetylcholine niet alleen als boodschappersubstantie in de Zenuwstelsel, maar ook als Hormoon in de bloedbaan en is hier bij de Regulatie van hartslag en bloeddruk betrokken.

Effecten van acetylcholine

Aangezien acetylcholine een van de meest verspreide boodschappersubstanties in het menselijk lichaam is, is het effect op het organisme zeer uitgebreid. Vooral in zijn functie als belangrijke neurotransmitter van alle belangrijke zenuwstelsels heeft ACh een verscheidenheid aan taken. Op de neuromusculaire eindplaat dient het onder andere om excitatie van de zenuwen naar de spier over te brengen door zich te binden aan de nicotine-acetylcholinereceptor, die ervoor zorgt dat Samentrekking van de spier komt.

Het is ook een essentieel onderdeel van de geleiding van excitatie in de autonoom zenuwstelsel​Hier verzendt acetylcholine impulsen van het eerste naar het tweede neuron, beide in het parasympathisch (Parasympathisch zenuw stelsel), net als de sympathiek Systeem (Sympathiek​Aan de andere kant is het in het geval van het parasympathische zenuwstelsel ook verantwoordelijk voor het verbinden van het tweede neuron met het respectieve doelorgaan. Het vegetatieve of autonome zenuwstelsel is verantwoordelijk voor alle onvrijwillige functies van de interne organen. Vooral het parasympathische zenuwstelsel zorgt voor je Ruststofwisseling​In relatie tot de werking van acetylcholine betekent dit uiteindelijk een vertraging van de hartslag en bloeddruk, een vernauwing van de bronchiën, stimulatie van de spijsvertering en functies als verhoogde speekselvloed en vernauwing van de pupillen.

In het centrale zenuwstelsel zijn er daarentegen veel cognitieve functies in verband. Het is onder meer betrokken bij leerprocessen, de vorming van geheugen en waarschijnlijk ook bij de ontwikkeling van drive. Dit komt door de gevolgen van de ziekte van Alzheimer is te zien waarin het vooral het wegzakken is Neuronen die acetylcholine produceren. Bovendien heeft ACh als hormoon in de bloedbaan een effect op onze bloedsomloop. Hier heeft het een verlagend effect op de bloeddruk, voornamelijk door de bloedvaten op afstand van het lichaam te verwijden.

Acetylcholine op het hart

Al in 1921 werd vastgesteld dat er een chemische stof aanwezig moest zijn die de ergeren overgedragen elektrische impuls naar het hart. Deze stof werd aanvankelijk vagusstof genoemd, naar de zenuw wiens impuls het medieert. Het werd later omgedoopt tot acetylcholine, chemisch correct. De Nervus vagus, met zijn boodschappersubstantie acetylcholine, is een belangrijke uitbreiding van het parasympathische zenuwstelsel, dat naast het sympathische zenuwstelsel ook tot het vegetatieve of zenuwstelsel behoort. Dit is verantwoordelijk voor het beheersen van de onvrijwillige lichaamsfuncties, zoals de spijsvertering. Met name de parasympathische zenuwen zorgen voor een rust- of recreatief metabolisme en bevorderen zo onder meer de spijsvertering. De sympathieke vormt de tegenstander.

Acetylcholine heeft ook een ontspannend effect op het hart. Het resultaat is een tragere hartslag en een lagere bloeddruk. Het dockingpunt dat verantwoordelijk is voor ACh is het M2-receptor, een zogenaamde muscarinereceptor​Je maakt gebruik van deze kennis door mee te doen Atropine er is een medicijn ontwikkeld dat deze receptor blokkeert en zo de werking van het parasympathische zenuwstelsel tegengaat. Dit effect wordt parasympatholytisch genoemd. Atropine wordt bijvoorbeeld gebruikt in spoedeisende hulp. Een ander effect van acetylcholine op de bloedsomloop, opnieuw in lijn met de functie van het parasympathische zenuwstelsel, is voor een Ontspanning van de vaatspieren zorgen. Dit resulteert ook in een verlaging van de bloeddruk.

Synaps

Een synaps is een neuraal verbindingspunt tussen een neuron en een andere cel (meestal een ander neuron, maar vaak ook een spier-, sensorische of kliercel). Ze serveren de Overdracht en gedeeltelijk de verandering van excitaties, net als de Opslag van informatie door de structuur van de synaps aan te passen. Mensen hebben ongeveer 100 biljoen synapsen. Een enkel neuron kan tot 200.000 synapsen hebben.

De overdracht van het elektrische signaal van de ene synaps naar de tweede gebeurt meestal chemisch Neurotransmitters, ook acetylcholine, dat hier als voorbeeld zou moeten dienen. Als een elektrisch signaal de synaps van neuron A bereikt, leidt dit tot het vrijkomen van acetylcholine uit de opslaglocaties in de synaps, de blaasjes, in de synaptische spleet​Dit is microscopisch klein, slechts ongeveer 20 tot 30 nanometer breed. De acetylcholine diffundeert vervolgens naar de synaps van neuron B en dokt hier naar speciale receptoren. Dit leidt op zijn beurt tot de vorming van een elektrische impuls in neuron B, die vervolgens wordt doorgegeven. Na een korte tijd wordt ACh afgebroken door het enzym acetylcholinesterase en ondoeltreffend gemaakt. De componenten choline en azijnzuur worden vervolgens weer opgenomen in de synaps van neuron A, zodat er weer acetylcholine kan worden gevormd.

Naast deze chemische synapsen bestaan ​​er ook elektrische synapsendie met Ionenkanalen waardoor ionen en kleine moleculen van de ene cel naar de andere kunnen gaan. De elektrische impuls kan rechtstreeks tussen twee of meer cellen worden overgedragen.

Acetylcholine-receptor

De neurotransmitter acetylcholine ontvouwt zijn werking via verschillende receptoren, die in het membraan van de corresponderende cellen zijn ingebouwd. Sinds sommigen van hen ook door nicotine Wanneer ze worden gestimuleerd, staan ​​ze bekend als nicotine-acetylcholinereceptoren. Een andere klasse van acetylcholinereceptoren wordt vertegenwoordigd door de Giftige paddestoel (Muscarin) gestimuleerd De term muscarine is hiervan afgeleid.

Muscarinische acetylcholinereceptoren

Muscarinische acetylcholinereceptoren (mAChR) behoren tot de groep van G-eiwit gekoppelde receptoren en kunnen worden onderverdeeld in verschillende subtypen (isovormen), die genummerd zijn van M1 tot M5. De M1 Isovorm wordt in de hersenen aangetroffen, bijvoorbeeld in het corpus striatum. Het staat bekend als het neurale type. De M2 Isovorm wordt gevonden in het hart. De M3 mAChR zit op de gladde spieren van bloedvaten en klieren, zoals de speekselklieren en de alvleesklier. Het is ook verantwoordelijk voor de zuurproductie van de pariëtale cellen in de maag. Een van beide M4, net zoals M5 zijn nog niet volledig onderzocht, maar beide komen voor in de hersenen.

Nicotine-acetylcholinereceptoren

De nicotine-acetylcholinereceptoren (nAChR) worden voornamelijk aangetroffen op de motor eindplaat​Hier worden ze gebruikt om zenuwimpulsen naar de spieren over te brengen. NAChR zijn vooral bekend in verband met de ziekte Myasthenia gravis, waarin de nicotinereceptoren worden vernietigd door auto-antilichamen, wat uiteindelijk leidt tot een verstoring van de spieropwinding.

ziekte van Alzheimer

ziekte van Alzheimer, bekend naar Alois Alzheimer, die het voor het eerst beschreef, is een zogenaamde neurodegeneratieve ziekte​Het komt vooral voor bij mensen ouder dan 65 jaar en neemt geleidelijk toe Dementie resultaat. De ziekte van Alzheimer is gebaseerd op de Vernietiging van zenuwcellen vanwege plaque-opbouw van beta-amyloïde peptiden in cellen. Deze celdood staat bekend als Hersenen atrofie​Vooral neuronen die acetylcholine produceren worden aangetast, wat resulteert in een ACh-tekort in de hersenen.

Aangezien talrijke cognitieve vermogens en processen aan deze boodschappersubstantie zijn gekoppeld, komen gedragsproblemen en het onvermogen om deel te nemen aan activiteiten van het dagelijks leven in toenemende mate voor bij de patiënt in de loop van de ziekte.

Aangezien een causale therapie tot op de dag van vandaag niet beschikbaar is, wordt de ziekte de best mogelijke symptomatisch behandeld. Dit gebeurt voornamelijk door middel van medicijntoediening Acetylcholinesteraseremmers zoals galantamine of rivastigmine, die het acetylcholine-afbrekende enzym remmen. Dit resulteert in een hogere concentratie van de neurotransmitter in de hersenen. Hetzelfde effect kan ook worden bereikt door de toediening van Voorloper-eiwitten van de bereikte ACh.

Inactieve eiwitvoorlopers, die worden omgezet in hun actieve vorm door enzymatische splitsing, worden voorlopereiwitten genoemd. Acetylcholine-precursoreiwitten omvatten deanol en meclofenoxaat.

ziekte van Parkinson

De ziekte van Parkinson (ook idiopathisch Parkinson-syndroom, afgekort IPS) is een van de neurodegeneratieve ziekten. Het belangrijkste kenmerk van de ziekte zijn de belangrijkste symptomen, die Spierstijfheid (Rigor), Sedentaire levensstijl (Bradykinesie) Spiertrillingen (tremor) en Posturale instabiliteit (Posturale instabiliteit) omvat (zie: Symptomen van de ziekte van Parkinson​De belangrijkste oorzaak van deze ernstige ziekte is de geleidelijke dood van zenuwcellen van de zogenaamde substantia nigra, die zich in de middenhersenen bevindt. Omdat deze zenuwcellen voornamelijk verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van Dopamine verantwoordelijk zijn, is er in de loop van de ziekte een toenemend tekort aan dopamine in de hersenstructuur die essentieel is voor beweging Basale ganglia​Anders bezien kan er ook sprake zijn van een overmaat aan de andere neurotransmitters. Dit zijn voornamelijk noradrenaline en acetylcholine. Met name het overgewicht van acetylcholine wordt beschouwd als de oorzaak van de belangrijkste symptomen van de ziekte van Parkinson.

De De ziekte van Parkinson omvat voornamelijk het geschenk dopaminerge geneesmiddelen, een medicijn dat de hoeveelheid dopamine in de hersenen verhoogt. Een andere therapeutische benadering, die nu zelden wordt nagestreefd vanwege ernstige bijwerkingen, is de zogenaamde toediening Anticholinergica, ook wel parasympatholytica genoemd. Dit zijn stoffen die het ACh-effect onderdrukken door de muscarine-acetylcholinereceptoren te remmen. Dit kan de onbalans in neurotransmitters compenseren. Veel voorkomende bijwerkingen van de anticholinergica betreffen voornamelijk Beperkingen in cognitieve prestaties van patiënten Staten van verwarring, Hallucinaties, slaapproblemen, evenals kleine bijwerkingen zoals Droge mond.