Ацетилхолинът е невротрансмитер, вещество, произвеждано от нашето тяло за предаване на нервните импулси до множество точки на централната и периферната нервна система. химическата конформация на тези рецептори и на относителните изоформи в тъканите означава, че различните лекарства, които пречат на действието на ацетилхолина, могат да предизвикат ефекти, ограничени главно до един сектор, а не до друг. Въпреки това структурно разнообразие, ацетилхолинът може да се свърже с и двата рецептора, тъй като частта от молекулата, която взаимодейства с мускариновите рецептори, е различна от никотиновата. Това е една от причините, поради които ацетилхолинът не се използва директно за терапевтични цели: тъй като действа върху всички холинергични рецептори на организма (както мускаринови, така и никотинови), неговото действие е твърде широко и не е особено специфично.
Ацетилхолинът е първият открит невротрансмитер, благодарение на изследванията на Ото Лоуи, коронован през 1924 г. От химическа гледна точка, ацетилхолинът се образува чрез обединението на молекула холин с един от ацетил -коензим А (ацетил -CoA) ; първата е малка молекула, концентрирана във фосфолипидните мембрани, докато ацетил-КоА представлява метаболитният междинно съединение между гликолизата и цикъла на Кребс. Синтезът на ацетилхолин, започвайки от тези две вещества, протича по аксоналния край; след като се синтезира, той е след това се съхраняват във везикули, които при пристигането на нервен импулс се свързват с пресинаптичната мембрана, сливайки се и освобождавайки съдържанието си чрез екзоцитоза.В този момент ацетилхолинът, освободен в синаптичната цепка, е свободен да достигне до постсинаптичните рецептори и да взаимодейства с тях , деполяризиране на клетката и задействане на образуването на потенциал за действие в нервното влакно или в мускулното влакно ларе, което е стимулирало; веднага след това взаимодействие голяма част от ацетилхолина се разгражда незабавно от ацетилхолинестеразата (ACHE). Това е ензим, разположен в близост до холинергичните рецептори, където действа чрез разрушаване на връзката между ацетат и холин; това последно вещество лесно се абсорбира от пресинаптичния терминал и се използва за синтеза на нов ацетилхолин (благодарение на ензима холин-ацетилтрансфераза). Действието на този ензим е много важно, тъй като позволява предаването на нервния импулс да бъде прекъснато.
Ацетилхолинът е предавател на всички нерви, които контролират доброволната мускулатура (вж. Невромускулната пластина); въпреки че на това ниво той предизвиква възбуждащ ефект, в рамките на парасимпатиковата система той извършва главно инхибиторни действия (повечето симпатикови неврони отделят епинефрин, докато повечето парасимпатиковите неврони отделят ацетилхолин). Всъщност тази молекула предизвиква забавяне на сърдечната честота, като същевременно стимулира секрецията на бронхиалните, слюнчените, стомашните и панкреатичните жлези, увеличавайки чревната перисталтика и като цяло всички храносмилателни функции. В допълнение към двигателните пластини на скелетните мускули и постганглионните окончания на парасимпатиковата нервна система, ацетилхолинът може да бъде намерен на нивото на синапсите между пре-ганглионните влакна и пост-ганглионните неврони на симпатиковата и парасимпатиковата нервна система , и на надбъбречната медула, както и в някои синапси на централната нервна система.
Мускариновите действия съответстват на тези, индуцирани от ацетилхолина, освободен от постганглионарните парасимпатикови нервни окончания, с две значителни изключения:
Ацетилхолинът причинява генерализирана вазодилатация, въпреки че повечето от съдовете не са инервирани от парасимпатиковата система.
Ацетилхолинът предизвиква секреция от потните жлези, които се инервират от холинергичните влакна на симпатиковата нервна система.
The никотинови действия те съответстват на тези на ацетилхолин, освободен на нивото на ганглионните синапси на симпатиковата и парасимпатиковата система, на нервно -мускулната плоча на доброволните мускули и на нервните окончания на спланхничните нерви, които обграждат секреторните клетки на надбъбречната медула.
Както се очакваше, ефекти, подобни на тези на ацетилхолина, могат да бъдат предизвикани от вещества, способни да стимулират холинергичните рецептори (парасимпатикомиметици) или да блокират действието на ацетилхолинестеразата (антихолинестерази). В същото време ефектите на ацетилхолина могат да бъдат блокирани от вещества, способни да се свързват с холинергичните рецептори, което ги прави недостъпни за улавяне на сигнала, предаван от ацетилхолин (антихолинергици). Нека да видим някои примери.
Curare причинява смърт от мускулна парализа, блокирайки действието на ацетилхолин върху мускулните мембрани (където се намират никотинови рецептори); физостигминът, от друга страна, удължава действието на ацетилхолина, като блокира холинестеразата, докато отровата на черната вдовица стимулира излишък на освобождаване. Нервните газове също блокират този ензим, причинявайки ацетилхолин да остане закотвен към своите рецептори; смъртоносният ефект на тези газове е полезен за изследване на ефектите от взаимодействието между ацетилхолин и мускариновите му рецептори: кашлица, стягане в гърдите, бронхиална хиперсекреция до белодробен оток, гадене, повръщане, диария, повишено слюноотделяне, миоза и затруднено зрение, намален пулс до спиране и уринарна инконтиненция. Поради натрупването на ацетилхолин в никотиновите рецептори, симптоми като: бледност на кожата, тахикардия, артериална хипертония, хипергликемия и промени в опорно -двигателния апарат, по -специално астения и лесно изтощение на мускулите, треперене и спазми. Поради натрупването на ацетилхолин, скелетните мускули могат да бъдат парализирани и да настъпи смърт от мускулна парализа при свиване.Накрая, ефектите върху централната нервна система включват тонично-клонични контракции от епилептиформен тип, до потискане на дихателните центрове и смърт. Това обикновено се случва поради задушаване поради парализа на диафрагмата и междуребрените мускули. Дори ботулинът, много отровен токсин, използван в безкрайно малки концентрации в естетичната медицина, е свързан с ацетилхолина; с действието си всъщност предотвратява освобождаването им от везикулите. По този начин ботоксът причинява вяла парализа на мускулите, която става фатална, когато силно засяга дихателните; в този смисъл той контрастира с действието на тетанус, характеризиращ се със спастична парализа, която въпреки това е независима от ацетилхолина. Пилокарпин, лекарство, използвано главно в офталмологията за стесняване на зеницата и стимулиране на сълзене на окото (полезно при лечението на глаукома) е мускаринов агонист; всъщност се свързва с мускариновите рецептори на ацетилхолин.В този смисъл пилокарпинът противодейства на действието на атропин, който вместо това е мускаринов антагонист и като такъв инхибира активността на парасимпатиковия (парасимпатолитичен). Лекарството атропин блокира мускариновите рецептори, докато кураре блокира никотиновите рецептори.
