Acetylcholin je neurotransmiter, který ovlivňuje srdeční a gastrointestinální funkce, ale je také spojován s paměťovými procesy. Vzhledem k tomu, že působení acetylcholinu v těle je velmi široké, jsou léky ovlivňující tento neurotransmiter využívány v mnoha oblastech medicíny - pacientům je předepisují jak neurologové, oční lékaři, tak internisté.

Acetylcholinje jedním z neurotransmiterů, tedy specifických molekul nezbytných v nervovém systému - právě díky nervovým buňkám jsou vysílány nervové impulsy. Acetylcholin je důležitý především proto, že je přítomen v centrálním i periferním nervovém systému, ale nachází se také v somatickém a autonomním nervovém systému.

Stojí za to dodat, že acetylcholin byl první neurotransmiter objevený vědci. V roce 1914 učinil objev anglický fyziolog Henry Dale a o pár let později - v roce 1921 - německého původu Otto Loewi zavedl do lékařského světa funkce acetylcholinu. Objevy obou mužů se ukázaly být pro vědu natolik důležité, že za ně v roce 1936 obdrželi Nobelovu cenu.

Acetylcholin: struktura, syntéza a degradace

Acetylcholin je ester kyseliny octové a cholinu. Vzniká v rámci tzv cholinergní neurony (to jsou ty populace nervových buněk, které ve svých zakončeních vylučují acetylcholin), kde je neurotransmiter produkován z cholinu a acetylkoenzymu A za účasti enzymu cholinacetyltransferázy. Vzniklé molekuly acetylcholinu se pak hromadí v synaptických váčcích a při depolarizaci nervové buňky se přichytí na presynaptická zakončení a acetylcholin se uvolní do synaptického prostoru. Když neurotransmiter dosáhne postsynaptického terminálu, naváže se na svůj receptor a vykonává své obvyklé akce.

Acetylcholin, vylučovaný z nervových zakončení, nezůstává mimo nervové buňky dlouhou dobu – je poměrně rychle odbouráván enzymem acetylcholinesterázou. Právě v této reakci se mj. cholin, jehož část je transportována zpět do vnitrozemínervové buňky - takto získaný cholin je později použit k produkci dalších molekul acetylcholinu

Jak acetylcholin funguje a co dělá?

Funkce acetylcholinu závisí jak na tom, kde tento neurotransmiter působí, tak na typu receptoru, na který se naváže. Acetylcholin má dva typy receptorů, na které se váže: první jsou nikotinové receptory (přítomné v gangliích autonomního systému a v neuromuskulárním spojení), druhé jsou muskarinové receptory (nacházejí se v mnoha různých tkáních, včetně hladkých svalů buněk, v různé struktury mozku a v endokrinních žlázách a buňkách srdečního svalu).

V centrálním nervovém systému ovlivňuje acetylcholin paměťové procesy a schopnost koncentrace pozornosti. Funkcí tohoto neurotransmiteru je také udržovat nás vzhůru a acetylcholin je také důležitý v různých procesech učení. Tento vztah umožňuje komunikaci mezi různými oblastmi centrálního nervového systému – v tomto případě je acetylcholin vylučován tzv. interneuronů a je to zvláště důležité v případě bazálních ganglií.

V periferním nervovém systému je acetylcholin zvláště důležitý pro svalové buňky – tento neurotransmiter je vylučován v nervosvalových destičkách. Acetylcholin uvolněný z nervových buněk, když se naváže na receptory přítomné na myocytech, způsobí kontrakci daných svalových skupin

Acetylcholin je také extrémně důležitý pro autonomní nervový systém. Je to neurotransmiter, který je vylučován všemi pregangliovými vlákny v této části nervového systému. Navíc je uvolňován postgangliovými vlákny patřícími do parasympatického systému. Acetylcholin, vylučovaný z parasympatického nervového systému, vykonává mnoho různých činností, včetně:

  • pokles krevního tlaku;
  • stimulace perist altiky v trávicím traktu;
  • pomalý srdeční tep;
  • kontrakce lumen dýchacího traktu;
  • zúžení zornic;
  • stimulace sekrece různými žlázami (včetně slinných žláz).
Důležité

Acetylcholin: související nemoci

Vzhledem k tomu, že acetylcholin je extrémně důležitý neurotransmiter, mohou patologie s ním spojené vést k mnoha různým chorobným entitám. Příkladem toho je myasthenia gravis, kdy si pacienti vytvářejí protilátky proti acetylcholinovým receptorům. Nakonec se v důsledku tohoto jevu zmenšujepočet těchto volných struktur ve svalových buňkách, takže pacienti pociťují různé příznaky myasthenia gravis, včetně především svalové slabosti. Za normálních podmínek vede vazba acetylcholinu na receptor ke svalové kontrakci - když jsou receptory blokovány protilátkami, neurotransmiter se v podstatě nemá na co napojit - svalové buňky jsou pak jednoduše narušeny ve své schopnosti pracovat.

Dalším problémem, na kterém mohou poruchy acetylcholinu přispívat k patogenezi, je Alzheimerova choroba. Podle některých hypotéz je tento nedostatek neurotransmiteru spojen s touto jednotkou - právě z tohoto důvodu jsou pacientům trpícím Alzheimerovou chorobou podávány léky blokující aktivitu enzymu štěpícího acetylcholin, tedy inhibitory acetylcholinesterázy (díky tomu se množství tohoto neurotransmiteru v nervovém systému se zvyšuje). Někteří výzkumníci, kvůli omezené účinnosti těchto léků, popírají skutečnost, že u Alzheimerovy choroby je u pacientů skutečně nedostatek acetylcholinu.

Využití acetylcholinu v medicíně

V medicíně se používají jak látky, které mají účinky podobné acetylcholinu, tak i látky zcela opačného účinku. V prvním z těchto případů mluvíme o parasympatomimetických lécích. Patří mezi ně látky, jako je například pilokarpin (který vede ke stažení zornice a používá se u glaukomu) nebo již zmíněné inhibitory acetylcholinesterázy (ve skutečnosti nepřímá parasympatomimetika).

Preparáty s odlišným účinkem jsou parasympatolytika (cholinolytika). Mají opačné účinky než acetylcholin a zahrnují je mj. ipratropium bromid (používaný k rozšíření dýchacích cest) nebo atropin (používaný při bradykardii, tj. pomalé srdeční frekvenci).

Působení botulotoxinu (spíše známého jako botox) je také spojeno s acetylcholinem. Tato látka blokuje uvolňování acetylcholinu z nervového konce. Botulotoxin je sice nejvíce spojován s léčbou v oblasti estetické medicíny, ale v medicíně má mnohem více uplatnění – využívá se jeho vlivu na acetylcholin mj. při léčbě blefarospazmu, torticollis nebo nadměrného pocení.

Někteří pacienti mají zájem o tzv nootropní (prokognitivní) léky. Některé z těchto látek ovlivňují množství acetylcholinu ve strukturáchnervové soustavy a tím by tyto preparáty zlepšily kognitivní funkce lidí, kteří je užívají - o nootropika mají zájem obvykle lidé, kterým záleží na co nejlepší paměťové schopnosti či zvýšení úrovně koncentrace. Účinnost takových opatření se však zdá být značně kontroverzní, a proto se doporučuje k nim přistupovat opatrně a opatrně.

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

O autoroviLuk. Tomáš NęckiAbsolvent lékařské fakulty Lékařské univerzity v Poznani. Obdivovatel polského moře (nejvíce ochotně korzující po jeho březích se sluchátky v uších), koček a knih. Při práci s pacienty se zaměřuje na to, aby jim vždy naslouchal a věnoval jim tolik času, kolik potřebují.

Kategorie:

Neurologie