Acetylcholín je neurotransmiter, ktorý ovplyvňuje činnosť srdca a gastrointestinálneho traktu, ale je tiež spojený s pamäťovými procesmi. Vzhľadom na to, že pôsobenie acetylcholínu v organizme je veľmi široké, lieky ovplyvňujúce tento neurotransmiter sa využívajú v mnohých oblastiach medicíny - pacientom ich predpisujú neurológovia, oftalmológovia aj internisti.

Acetylcholínje jedným z neurotransmiterov, t.j. špecifických molekúl potrebných v nervovom systéme - práve vďaka nervovým bunkám sú vysielané nervové impulzy. Acetylcholín je dôležitý predovšetkým preto, že je prítomný v centrálnom aj periférnom nervovom systéme, ale nachádza sa aj v somatickom a autonómnom nervovom systéme.

Stojí za to dodať, že acetylcholín bol prvý neurotransmiter objavený vedcami. V roku 1914 objavil tento objav anglický fyziológ Henry Dale a o niekoľko rokov neskôr – v roku 1921 – nemeckého pôvodu Otto Loewi zaviedol do lekárskeho sveta funkcie acetylcholínu. Objavy oboch mužov sa ukázali byť pre vedu také dôležité, že za ne v roku 1936 dostali Nobelovu cenu.

Acetylcholín: štruktúra, syntéza a degradácia

Acetylcholín je ester kyseliny octovej a cholínu. Vytvára sa v rámci tzv cholinergné neuróny (to sú tie populácie nervových buniek, ktoré vo svojich zakončeniach vylučujú acetylcholín), kde sa neurotransmiter vyrába z cholínu a acetylkoenzýmu A za účasti enzýmu cholínacetyltransferázy. Výsledné molekuly acetylcholínu sa potom hromadia v synaptických vezikulách a keď sa nervová bunka depolarizuje, prichytia sa na presynaptické zakončenia a acetylcholín sa uvoľní do synaptického priestoru. Keď neurotransmiter dosiahne postsynaptický terminál, naviaže sa na svoj receptor a vykoná svoje obvyklé akcie.

Vylučovaný z nervových zakončení, acetylcholín nezostáva mimo nervových buniek dlho - je pomerne rýchlo odbúravaný enzýmom acetylcholínesteráza. Práve v tejto reakcii sa okrem iného cholín, ktorého časť sa transportuje späť do vnútrozemianervové bunky - takto získaný cholín sa neskôr použije na produkciu iných molekúl acetylcholínu

Ako acetylcholín funguje a čo robí?

Funkcie acetylcholínu závisia od toho, kde tento neurotransmiter pôsobí, ako aj od typu receptora, na ktorý sa pripojí. Acetylcholín má dva typy receptorov, na ktoré sa viaže: prvé sú nikotínové receptory (prítomné v gangliách autonómneho systému a v neuromuskulárnom spojení), druhé sú muskarínové receptory (nachádzajú sa v mnohých rôznych tkanivách, vrátane hladkých svalov buniek, v rôznych štruktúrach mozgu a v žľazách s vnútornou sekréciou a bunkách srdcového svalu).

V centrálnom nervovom systéme acetylcholín ovplyvňuje pamäťové procesy a schopnosť koncentrácie pozornosti. Funkciou tohto neurotransmiteru je aj to, že nás udržiava v bdelom stave a acetylcholín je tiež dôležitý pri rôznych procesoch učenia. Tento vzťah umožňuje komunikáciu medzi rôznymi oblasťami centrálneho nervového systému – v tomto prípade je acetylcholín vylučovaný tzv. interneurónov a je to obzvlášť dôležité v prípade bazálnych ganglií.

V periférnom nervovom systéme je acetylcholín obzvlášť dôležitý pre svalové bunky – tento neurotransmiter sa vylučuje v nervovosvalových platničkách. Acetylcholín uvoľnený z nervových buniek, keď sa naviaže na receptory prítomné na myocytoch, spôsobí kontrakciu daných svalových skupín

Acetylcholín je tiež mimoriadne dôležitý pre autonómny nervový systém. Je to neurotransmiter, ktorý vylučujú všetky pregangliové vlákna v tejto časti nervového systému. Okrem toho ho uvoľňujú postgangliové vlákna patriace do parasympatického systému. Acetylcholín, vylučovaný z parasympatického nervového systému, má mnoho rôznych účinkov, vrátane:

  • pokles krvného tlaku;
  • stimulácia perist altiky v tráviacom trakte;
  • pomalý srdcový tep;
  • kontrakcia lúmenu dýchacieho traktu;
  • zúženie zreníc;
  • stimulácia sekrécie rôznymi žľazami (vrátane slinných žliaz).
Dôležité

Acetylcholín: súvisiace choroby

Vzhľadom na skutočnosť, že acetylcholín je mimoriadne dôležitý neurotransmiter, patológie s ním spojené môžu viesť k mnohým rôznym chorobným entitám. Príkladom je myasthenia gravis, pri ktorej sa u pacientov vytvárajú protilátky proti acetylcholínovým receptorom. Nakoniec sa v dôsledku tohto javu zmenšujepočet týchto voľných štruktúr vo svalových bunkách, takže pacienti pociťujú rôzne symptómy myasthenia gravis, vrátane predovšetkým svalovej slabosti. Za normálnych podmienok vedie väzba acetylcholínu na receptor ku svalovej kontrakcii - keď sú receptory blokované protilátkami, neurotransmiter sa v podstate nemá na čo pripojiť - svalové bunky sú potom jednoducho narušené v ich schopnosti pracovať.

Ďalším problémom, pri ktorom môžu poruchy acetylcholínu prispieť k patogenéze, je Alzheimerova choroba. Podľa niektorých hypotéz je tento nedostatok neurotransmiterov spojený s touto jednotkou - práve z tohto dôvodu sa pacientom trpiacim Alzheimerovou chorobou podávajú lieky blokujúce aktivitu enzýmu rozkladajúceho acetylcholín, teda inhibítory acetylcholínesterázy (vďaka tomu sa množstvo tohto neurotransmitera v nervovom systéme sa zvyšuje). Niektorí výskumníci kvôli obmedzenej účinnosti týchto liekov popierajú skutočnosť, že pri Alzheimerovej chorobe je u pacientov skutočne nedostatok acetylcholínu.

Použitie acetylcholínu v medicíne

V medicíne sa používajú látky, ktoré majú účinky podobné acetylcholínu, ako aj látky s úplne opačným účinkom. V prvom z týchto prípadov hovoríme o parasympatomimetikách. Patria sem látky ako napríklad pilokarpín (ktorý vedie ku zúženiu zrenice a používa sa pri glaukóme) alebo už spomínané inhibítory acetylcholínesterázy (v skutočnosti nepriame parasympatomimetiká).

Prípravky s odlišným účinkom sú parasympatolytické (cholinolytické) lieky. Majú opačné účinky ako acetylcholín a zahŕňajú ich okrem iného ipratropium bromid (používa sa na rozšírenie dýchacích ciest) alebo atropín (používa sa pri bradykardii, t. j. pomalom tepe srdca).

Pôsobenie botulotoxínu (pravdepodobnejšie známeho ako botox) je tiež spojené s acetylcholínom. Táto látka blokuje uvoľňovanie acetylcholínu z nervového konca. Hoci sa botulotoxín najviac spája s ošetreniami v oblasti estetickej medicíny, v medicíne má oveľa viac aplikácií – využíva sa jeho účinok na acetylcholín napr. pri liečbe blefarospazmu, torticollis alebo nadmerného potenia.

Niektorí pacienti majú záujem o tzv nootropné (prokognitívne) lieky. Niektoré z týchto látok ovplyvňujú množstvo acetylcholínu v štruktúrachnervovej sústavy a tým by tieto preparáty zlepšili kognitívne funkcie ľudí, ktorí ich užívajú - o nootropiká majú záujem väčšinou ľudia, ktorým záleží na najlepších pamäťových schopnostiach či zvýšení úrovne koncentrácie. Účinnosť takýchto opatrení sa však zdá byť dosť kontroverzná, preto sa odporúča pristupovať k nim opatrne a opatrne.

Zdroje: 1. Acetylocholín. Neuroscience 2nd Edition, on-line prístup: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/2. Materiály Encyclopaedia Britannica, on-line prístup: https://www.britannica.com/science/acetylcholine3. Materiály Texaskej univerzity, online prístup: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html

O autoroviPoklona. Tomáš NęckiAbsolvent lekárskej fakulty Lekárskej univerzity v Poznani. Obdivovateľ poľského mora (najochotnejšie sa promenáduje po jeho brehoch so slúchadlami v ušiach), mačiek a kníh. Pri práci s pacientmi sa zameriava na to, aby si ich vždy vypočul a venoval im toľko času, koľko potrebujú.

Kategórie:

Neurológia