Acetylcholin: Funktion und Wirkmechanismus

Acetylcholin ist der spezifische Neurotransmitter in den Systemen des somatischen Nervensystems und in den ganglionären Synapsen des autonomen Nervensystems.

Es ist eine Chemikalie, die den Betrieb einer großen Anzahl von Neuronen und gleichzeitig die Ausführung verschiedener Gehirnaktivitäten ermöglicht.

Es war der erste isolierte, konzipierte und charakterisierte Neurotransmitter, für den nach Ansicht vieler Wissenschaftler die "älteste" Substanz des Gehirns ist.

Acetylcholin wurde 1914 von Henry Hallet Delt pharmakologisch beschrieben und anschließend von Otto Loewi als Neurotransmitter bestätigt.

Die Hauptaktivität von Acetylcholin liegt im cholinergen System, das für die Herstellung und Synthese von Acetylcholin verantwortlich ist.

In Bezug auf die wichtigsten Wirkungen werden Muskelkontraktionen, Bewegungen, Verdauungs- und neuroendokrine Prozesse sowie die Aktivierung kognitiver Prozesse wie Aufmerksamkeit und Erregung hervorgehoben.

Wie wirkt Acetylcholin?

Wie wir gesehen haben, wird im Gehirn von Säugetieren die Information zwischen Neuronen durch eine Chemikalie namens Neurotransmitter übertragen.

Diese Substanz wird an der Synapse als Reaktion auf einen bestimmten Reiz freigesetzt und überträgt bei Freisetzung bestimmte Informationen an das nächste Neuron.

Der sekretierende Neurotransmitter wirkt auf diese Weise an spezialisierten und hochselektiven Rezeptorstellen, da es verschiedene Arten von Neurotransmittern gibt, die jeweils in bestimmten Systemen wirken.

Somit kann ein cholinerges Neuron Acetylcholin (aber keine anderen Arten von Neurotransmittern) produzieren, ebenso kann ein cholinerges Neuron spezifische Rezeptoren für Acetylcholin, aber keine anderen Arten von Neurotransmittern produzieren.

Somit wird der Informationsaustausch, den Acetylcholin durchführt, in Neuronen und bestimmten Systemen durchgeführt und als cholinerge bezeichnet.

Damit Acetylcholin wirken kann, ist ein transmittierendes Neuron erforderlich, das diese Substanz produziert, und ein Rezeptorneuron, das einen cholinergen Rezeptor produziert, der Acetylcholin transportieren kann, wenn es aus dem ersten Neuron freigesetzt wird.

Wie wird Acetylcholin synthetisiert?

Acetylcholin wird aus Cholin synthetisiert, einem essentiellen Nährstoff, den der Körper erzeugt.

Cholin reichert sich in cholinergen Neuronen durch eine Reaktion mit Actil CoA und unter dem enzymatischen Einfluss von Cholinacetyltransferase an.

Diese drei Elemente kommen in bestimmten Regionen des Gehirns vor, in denen Acetylcholin produziert wird. Aus diesem Grund stellt Acetylcholin einen Neurotransmitter her, der zu einem bestimmten System, dem cholinergen System, gehört.

Wenn wir in einem Neuron diese drei Substanzen finden, die wir gerade kommentiert haben, wissen wir, dass es aus einem cholinergen Neuron besteht und durch die Wechselwirkung von Cholin und den dazugehörigen enzymatischen Elementen Acetylcholin produziert.

Die Synthese von Acetylcholin findet innerhalb des Neurons statt, speziell im Zellkern.

Einmal synthetisiert, verlässt Acetylcholin den Kern des Neurons und wandert durch Axon und Dendriten, dh die Teile des Neurons, die für die Kommunikation und Assoziation mit anderen Neuronen verantwortlich sind.

Freisetzung von Acetylcholin

Bisher haben wir gesehen, was es ist, wie es funktioniert und wie Acetylcholin im menschlichen Gehirn produziert wird.

Somit wissen wir bereits, dass die Funktion dieser Substanz darin besteht, bestimmte Neuronen (Cholinergikum) mit anderen bestimmten Neuronen (Cholinergikum) zu assoziieren und zu kommunizieren.

Um diesen Prozess durchzuführen, muss das Acetylcholin, das sich im Neuron befindet, freigesetzt werden, um zum empfangenden Neuron zu gelangen.

Damit Acetylcholin freigesetzt wird, ist das Vorhandensein eines Reizes erforderlich, der seinen Austritt aus dem Neuron motiviert.

Wenn also kein Aktionspotential von einem anderen Neuron erkannt wird, kann Acetylcholin nicht austreten.

Und damit Acetylcholin freigesetzt wird, muss ein Aktionspotential das Nervenende erreichen, in dem sich der Neurotransmitter befindet.

Wenn dies geschieht, erzeugt dasselbe Aktionspotential ein Membranpotential, eine Tatsache, die die Aktivierung von Calciumkanälen motiviert.

Durch den elektrochemischen Gradienten wird ein Zustrom von Calciumionen erzeugt, der das Öffnen von Membranbarrieren und die Freisetzung von Acetylcholin ermöglicht.

Wie wir sehen, reagiert die Freisetzung von Acetylcholin auf chemische Mechanismen des Gehirns, an denen viele Substanzen und verschiedene molekulare Aktionen beteiligt sind.

Rezeptoren von Acetylcholin

Einmal freigesetzt, bleibt Acetylcholin im Niemandsland, dh es befindet sich außerhalb der Neuronen und im intersynaptischen Raum.

Damit die Synapse durchgeführt werden kann und Acetylcholin seine Aufgabe der Kommunikation mit dem konsekutiven Neuron erfüllen kann, ist das Vorhandensein von Substanzen erforderlich, die als Rezeptoren bekannt sind.

Die Rezeptoren sind chemische Substanzen, deren Hauptfunktion darin besteht, die vom Neurotransmitter abgegebenen Signale zu übertragen.

Wie wir zuvor gesehen haben, wird dieser Prozess selektiv durchgeführt, so dass nicht alle Empfänger auf Acetylcholin reagieren.

Beispielsweise fangen die Rezeptoren eines anderen Neurotransmitters wie Serotonin die Signale von Acetylcholin nicht ein, so dass es funktionieren kann, um an eine Reihe spezifischer Rezeptoren gekoppelt zu werden.

Im Allgemeinen werden die Rezeptoren, die auf Acetylcholin ansprechen, als cholinerge Rezeptoren bezeichnet.

Wir können 4 Haupttypen von cholinergen Rezeptoren finden: Muskarinagonistenrezeptoren, Nikotinagonistenrezeptoren, Muskarinrezeptorantagonisten und Nikotinrezeptorantagonisten.

Funktionen von Acetylcholin

Acetylcholin hat viele Funktionen sowohl physisch als auch psychisch oder zerebral.

Auf diese Weise ist dieser Neurotransmitter für grundlegende Aktivitäten wie Bewegung oder Verdauung verantwortlich und nimmt gleichzeitig an komplexeren Gehirnprozessen wie Kognition oder Gedächtnis teil.

Als nächstes betrachten wir die Hauptfunktionen dieses wichtigen Neurotransmitters.

1- Motorfunktionen

Es ist wahrscheinlich die wichtigste Aktivität von Acetylcholin.

Dieser Neurotransmitter ist verantwortlich für die Muskelkontraktion, die Kontrolle des Ruhepotentials des Darmmuskels, die Erhöhung der Spike-Produktion und die Modulation des Blutdrucks.

Es wirkt als milder Vasodilatator in Blutgefäßen und enthält einen gewissen entspannenden Faktor.

2- Neuroendokrine Funktionen

Eine weitere grundlegende Funktion von Acetylcholin besteht darin, die Sekretion von Vasopressin durch Stimulierung des Hinterlappens der Hypophyse zu erhöhen.

Vasopressin ist ein Peptidhormon, das die Rückresorption von Wassermolekülen steuert. Daher ist seine Produktion für die neuroendokrine Funktion und Entwicklung von entscheidender Bedeutung.

Ebenso verringert Acetylcholin die Prolaktinsekretion in der hinteren Hypophyse.

3- Parasympathische Funktionen

Acetylcholin spielt eine wichtige Rolle bei der Nahrungsaufnahme und der Funktion des Verdauungssystems.

Dieser Neurotransmitter ist für die Erhöhung der Durchblutung des Magen-Darm-Trakts verantwortlich, erhöht den Magen-Darm-Muskeltonus, erhöht die endokrine Sekretion im Magen-Darm-Trakt und senkt die Herzfrequenz.

4- Sensorische Funktionen

Cholinerge Neuronen sind Teil des großen aufsteigenden Systems und somit auch an sensorischen Prozessen beteiligt.

Dieses System beginnt im Hirnstamm und innerviert große Bereiche der Großhirnrinde, in denen sich Acetylcholin befindet.

Die wichtigsten sensorischen Funktionen, die mit diesem Neurotransmitter in Verbindung gebracht wurden, liegen in der Aufrechterhaltung des Bewusstseins, der Übertragung visueller Informationen und der Wahrnehmung von Schmerz.

5- Kognitive Funktionen

Es wurde gezeigt, wie Acetylcholin eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Erinnerungen, der Konzentrationsfähigkeit und der Entwicklung von Aufmerksamkeit und logischem Denken spielt.

Dieser Neurotransmitter bietet Schutzvorteile und könnte den Beginn einer kognitiven Beeinträchtigung begrenzen.

Tatsächlich wurde gezeigt, dass Acetylcholin die Hauptsubstanz bei der Alzheimer-Krankheit ist.

Was ist ein Neurotransmitter?

Neurotransmitter sind Biomoleküle, die Informationen von einem Neuron zu einem anderen fortlaufenden Neuron übertragen.

Das Gehirn ist voll von Neuronen, die Gehirnaktivität ermöglichen. Sie müssen jedoch in der Lage sein, miteinander zu kommunizieren, um ihre Funktionen zu erfüllen.

Auf diese Weise sind Neurotransmitter die Schlüsselsubstanzen des Gehirns, die ihre Aktivität und Funktionalität ermöglichen.

Die Übertragung von Informationen zwischen einem Neuron und einem anderen erfolgt durch die Synapse, dh durch den Transport von Informationen zwischen einem sendenden Neuron und einem empfangenden Neuron (oder einer Zelle).

Daher wird die Synapse von Neurotransmittern hergestellt, da diese Substanzen den Informationsaustausch ermöglichen.

Wie funktioniert ein Neurotransmitter?

Wenn die Synapse auftritt, wird von den Vesikeln am Ende des präsynaptischen Neurons ein Neurotransmitter freigesetzt (derjenige, der die Informationen aussendet).

Auf diese Weise befinden sich die Neurotransmitter innerhalb des Neurons und wenn sie mit einem anderen kommunizieren möchten, werden sie freigesetzt.

Einmal freigesetzt, durchquert der Neurotransmitter den synaptischen Raum und verändert das Aktionspotential des nächsten Neurons, dh die elektrischen Stoßwellen des Neurons, mit dem er kommunizieren möchte.

Mit Hilfe der Welle, die den Neurotransmitter außerhalb des Neurons freisetzt, ist es daher möglich, das folgende Neuron (abhängig vom Typ des Neurotransmitters) anzuregen oder zu hemmen.