Acetylocholina - czym jest?

CO TO JEST ACETYLOCHOLINA?

Acetylocholina to jeden z najważniejszych neuroprzekaźników w ludzkim organizmie, odgrywający kluczową rolę w funkcjonowaniu układu nerwowego. Można ją znaleźć we wszystkich neuronach ruchowych, gdzie jej główną funkcją jest przekazywanie impulsów nerwowych do mięśni, co stymuluje je do skurczu. Dzięki temu każdy ruch naszego ciała – od najbardziej oczywistych, takich jak podnoszenie ręki czy chodzenie, po te mniej zauważalne, jak bicie serca, trawienie czy mruganie okiem – zależy od działania acetylocholiny.

Rola tego neuroprzekaźnika nie ogranicza się jednak tylko do mięśni. Acetylocholina odgrywa także kluczową rolę w mózgu, gdzie jest zaangażowana w liczne procesy poznawcze, takie jak pamięć, uwaga, koncentracja i uczenie się. W niektórych obszarach mózgu, zwłaszcza w hipokampie, jest niezwykle ważna dla tworzenia i utrwalania wspomnień. Niski poziom acetylocholiny jest związany z zaburzeniami poznawczymi, a nawet z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera. Właśnie dlatego acetylocholina jest przedmiotem intensywnych badań w kontekście leczenia schorzeń pamięci.

Działanie acetylocholiny nie kończy się na stymulacji mięśni czy funkcjach poznawczych. Wspomaga również regulację autonomicznego układu nerwowego, kontrolując takie procesy, jak funkcjonowanie serca i układu oddechowego, rozszerzanie naczyń krwionośnych czy wydzielanie śliny. Jej wszechstronność sprawia, że jest ona niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania całego organizmu, zarówno na poziomie fizycznym, jak i umysłowym.

JAK ZOSTAŁĄ ODKRYTA ACETYLOCHOLINA?

Acetylocholina była pierwszym zidentyfikowanym neuroprzekaźnikiem, który został odkryty przez Henry'ego Halletta Dale'a w 1914 roku, a jego istnienie potwierdził później Otto Loewi. Obie osoby otrzymały Nagrodę Nobla w 1936 roku za swoje odkrycie.

ACETYLOCHOLINA W OŚRODKOWYM UKŁADZIE NERWOWYM I OBWODOWYM UKŁADZIE NERWOWYM 

Acetylocholina w organizmie wpływa m.in na:

W PNS acetylocholina jest główną częścią somatycznego układu nerwowego. W tym systemie pełni rolę pobudzającą, prowadzącą do dobrowolnej aktywacji mięśni. W układzie autonomicznym acetylocholina kontroluje szereg funkcji, działając na neurony w układzie współczulnym i przywspółczulnym. Bierze również udział w skurczu mięśni gładkich i rozszerzaniu naczyń krwionośnych, a także może sprzyjać spowolnieniu akcji serca. Jako że acetylocholina odgrywa ważną rolę w działaniu mięśni, leki wpływające na ten neuroprzekaźnik, mogą powodować różnego stopnia zakłócenia ruchu, a nawet paraliż.

Acetylocholina działa również w różnych miejscach OUN, gdzie może oddziaływać jako neuroprzekaźnik i neuromodulator. Odgrywa rolę w motywacji, pobudzeniu, uwadze, uczeniu się i pamięci, a także bierze udział w promowaniu snu REM. 

Zaburzony poziom acetylocholiny może być związany z chorobą Alzheimera. Leki i substancje, które zakłócają działanie acetylocholiny, mogą mieć negatywny wpływ na organizm, a nawet prowadzić do śmierci. Przykładami takich substancji są niektóre rodzaje pestycydów i gazów nerwowych. 

Jad pająka czarnej wdowy również wchodzi w interakcję z acetylocholiną tzn. kiedy dana osoba zostaje ugryziona przez czarną wdowę, jej poziom acetylocholiny dramatycznie wzrasta, co prowadzi do poważnych skurczów mięśni, paraliżu, a może nawet doprowadzić do śmierci.

ACETYLOCHOLINA I CHOROBA ALZHEIMERA

Według National Institute on Aging choroba Alzheimera jest najczęstszą przyczyną demencji wśród osób starszych. Jej objawy obejmują poważną utratę pamięci i problemy ze zdolnością myślenia, zakłócając codzienne życie. Niestety w chwili obecnej nie ma lekarstwa na chorobę Alzheimera. Eksperci nie wiedzą, co powoduje chorobę Alzheimera. Wiedzą jednak, że wiele osób z tą chorobą ma niższy poziom acetylocholiny. Choroba Alzheimera uszkadza komórki, które produkują i wykorzystują acetylocholinę. Niektóre leki mogą zwiększać poziom acetylocholiny, robią to poprzez blokowanie działania enzymów rozkładających neuroprzekaźnik.

Podstawowym enzymem w tej grupie jest acetylocholinoesteraza (AChE), a leki zmniejszające aktywność tych enzymów nazywane są inhibitorami AChE lub inhibitorami cholinesterazy. Inhibitory AChE mogą pomóc z procesami myślowymi, takimi jak język, ocena i pamięć. 

Wśród Inhibitorów AChE wymienia się:

• donepezil (Aricept)
• galantamina (Razadyne)
• rywastygmina (Exelon)

Inhibitory AChE mogą również pomóc w leczeniu innych schorzeń. Według niektórych badań określone guzy wydają się mieć niezwykły poziom AChE. Naukowcy wskazują, że inhibitory AChE mogą pomóc w leczeniu niektórych rodzajów raka.

ACETYLOCHOLINA I MIASTENIA GRAVIS

Myasthenia gravis jest stanem autoimmunologicznym, który powoduje osłabienie mięśni, zwłaszcza gdy dana osoba jest aktywna. Myasthenia gravis powoduje, że układ odpornościowy blokuje lub niszczy receptory acetylocholiny. Wtedy mięśnie nie otrzymują neuroprzekaźnika i nie mogą normalnie funkcjonować. W szczególności bez acetylocholiny mięśnie nie mogą się kurczyć. 

Objawy miastenii mogą wahać się od łagodnego do ciężkiego i dodatkowo obejmować:

• osłabienie ramion, nóg, dłoni, palców lub szyi
• opadanie jednej lub obu powiek
• niewyraźne lub podwójne widzenie
• kłopoty z połykaniem
• duszność
• trudności z mówieniem

Wiele osób z myasthenia gravis może prowadzić normalne życie. Różnorodne terapie mogą kontrolować objawy. Inhibitory AChE, które lekarze przepisują w leczeniu choroby Alzheimera, mogą również pomóc złagodzić objawy miastenii. Leki te spowalniają rozkład acetylocholiny, poprawiają połączenie nerwowo-mięśniowe i siłę mięśni.

ACETYLOCHOLINA I CHOROBA PARKINSONA

Brak równowagi w poziomach acetylocholiny może mieć również wpływ na osoby z chorobą Parkinsona, ponieważ organizm potrzebuje równowagi acetylocholiny i dopaminy, innego przekaźnika chemicznego, aby dobrze kontrolować ruchy. Choroba Parkinsona jest stanem neurodegeneracyjnym, który powoduje mimowolne ruchy, drżenie oraz trudności z myśleniem i nastrojem.

Dokładne przyczyny choroby Parkinsona nie są znane. Jednak eksperci odkryli, że osoby z tą chorobą często mają spadek dopaminy, który umożliwia przejęcie acetylocholiny. Kiedy to nastąpi, mięśnie stają się zbyt „podekscytowane”, co prowadzi do objawów, takich jak ruchy szarpnięcia i drżenia. Z tego powodu niektóre leki na chorobę Parkinsona blokują działanie acetylocholiny. Pozwala to na przywrócenie równowagi poziomów dopaminy, co może pomóc złagodzić niektóre objawy. Leki te nazywane są lekami antycholinergicznymi. Mogą również pomóc złagodzić dyskinezy, które są nadmiernymi ruchami i mogą być skutkami ubocznymi innych leków na chorobę Parkinsona.

Antycholinergiki nie są dla wszystkich. Działania niepożądane mogą obejmować dezorientację, utratę pamięci, halucynacje i niewyraźne widzenie. Eksperci uważają również, że wiele niemotorycznych objawów choroby Parkinsona, takich jak problemy z pamięcią, jest związanych z obniżonym poziomem acetylocholiny.

TOKSYNY, PESTYCYDY I ACETYLOCHOLINA

Narażenie na pestycydy fosforoorganiczne (OP) lub niektóre środki stosowane w działaniach wojennych mogą powodować bardzo wysoki wzrost poziomu acetylocholiny w organizmie. Centrala Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) twierdzi, że tego rodzaju chemikalia prowadzą do gromadzenia się acetylocholiny w układzie nerwowym, powodując takie objawy jak:

• świszczący oddech
• słabość
• bóle głowy
• omdlenia,
• biegunka i wymioty
• zmiany psychiczne
• drganie mięśni
• konwulsje
• paraliż
• zatrzymanie oddechu

Osoba może być narażona na te chemikalia przez skórę, oddychanie lub połknięcie. W Stanach Zjednoczonych około 8000 osób rocznie jest narażonych na działanie OP. Narażenie następuje najczęściej poprzez kontakt z pestycydami na uprawach takich produktów jak: jabłka, winogrona, szpinak, ogórki i ziemniaki.

CZY MOŻESZ ZWIĘKSZYĆ POZIOM ACETYLOCHOLINY?

Nie ma sprawdzonego sposobu na zwiększenie poziomu acetylocholiny. Jednak niektóre dowody sugerują, że spożywanie choliny, innego składnika odżywczego, może pomóc. Organizm potrzebuje choliny do prawidłowego funkcjonowania mózgu i układu nerwowego. 

Jakie są jeszcze funkcje acetylocholiny? Jest ona również niezbędna do kontroli mięśni i wpływa na tworzenie zdrowych błon wokół komórek organizmu. Cholina jest także budulcem acetylocholiny. Przyjmuje się, że ludzie muszą uzyskać wystarczającą ilość choliny ze swojej diety, aby wytworzyć odpowiedni poziom acetylocholiny.

The Office of Dietary Supplements potwierdza, że ​​niektóre badania na zwierzętach wykazały, że wyższe spożycie choliny może prowadzić do lepszych funkcji poznawczych. Ponadto spożycie choliny podczas ciąży i wczesnego rozwoju również poprawia funkcje poznawcze i pozwala zapobiegać spadkowi pamięci związanemu z wiekiem.

Okazuje się, że wiele produktów spożywczych zawiera cholinę m.in.:

• mięso
• ryba
• jajka
• fasolki
• warzywa kapustne
• produkty pełnoziarniste
• nabiał
• orzechy
• posiew

Ogromna ilość ludzi nie otrzymuje wystarczającej ilości choliny w swojej diecie. Zalecana ilość to 425 miligramów dziennie dla kobiet i 550 miligramów dla mężczyzn. Osoba może przyjmować suplementy choliny, ale wysokie dawki mogą powodować skutki uboczne, takie jak wymioty, rybi zapach ciała i uszkodzenie wątroby. Pamiętajmy więc, że przed stosowaniem każdego suplementu warto skonsultować go z lekarzem, farmaceutą, bądź dietetykiem. 
 

BOTOX I ACETYLOCHOLINA

Toksyna botulinowa, lepiej znana pod nazwą Botox, może leczyć różne schorzenia związane z mięśniami. Zastrzyki z botoksu mogą również leczyć migrenowe bóle głowy, nadmierne pocenie się oraz niektóre problemy z pęcherzem i jelitami. Ponadto Botox jest najpopularniejszym niechirurgicznym zabiegiem kosmetycznym w USA według Amerykańskiego Towarzystwa Chirurgów Plastycznych.

Botox działa przede wszystkim poprzez ingerencję w acetylocholinę w docelowym mięśniu. Na przykład wstrzykiwanie botoxu do niektórych mięśni twarzy może spowodować tymczasową redukcję zmarszczek, ponieważ zapobiega on skurczom mięśni i powoduje, że skóra na górze mięśnia wydaje się gładsza. Z tego powodu często wspomina się o botoksie i acetylocholinie jako elementach powiązanych. 


 

ROLE ACETYLOCHOLINY W RÓŻNYCH PROCESACH FIZJOLOGICZNYCH

Acetylocholina odgrywa kluczową rolę nie tylko w układzie nerwowym, ale także w wielu innych procesach fizjologicznych. W układzie sercowo-naczyniowym acetylocholina jest odpowiedzialna za zmniejszenie częstości akcji serca poprzez działanie na receptor muskarynowy M2 w sercu.

W układzie pokarmowym stymuluje wydzielanie soków trawiennych oraz reguluje ruchliwość jelit. W układzie oddechowym acetylocholina wpływa na skurcz oskrzeli i może być czynnikiem przyczyniającym się do objawów astmy u niektórych osób.

MECHANIZMY DZIAŁANIA ACETYLOCHOLINY

Działanie acetylocholiny jest wysoce specyficzne i zależy od typu receptora, z którym się wiąże. Receptory nikotynowe są kanałami jonowymi aktywowanymi ligandem, które po związaniu acetylocholiny pozwalają na szybki napływ jonów sodu do komórki, co prowadzi do depolaryzacji i przewodzenia sygnału nerwowego.

Receptory muskarynowe, które są sprzężone z białkiem G, mają bardziej złożone działanie i mogą powodować zarówno pobudzenie, jak i hamowanie w zależności od typu receptora i tkanki, w której się znajdują.

ZABURZENIA ZWIĄZANE Z DYSFUNKCJĄ ACETYLOCHOLINY

Dysfunkcja układu cholinergicznego może prowadzić do różnych schorzeń. Oprócz choroby Alzheimera, dysfunkcja acetylocholiny jest również powiązana z innymi chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona oraz stwardnienie boczne zanikowe (ALS).

Nadmierna aktywność cholinergiczna może prowadzić do objawów, takich jak nadmierna ślinotok, pocenie się, skurcze mięśni i w ciężkich przypadkach, toksyczne przełomy cholinergiczne, które mogą być śmiertelne, jeśli nie zostaną odpowiednio leczone.

PRZYSZŁE KIERUNKI BADAŃ NAD ACETYLOCHOLINĄ

Badania nad acetylocholiną wciąż trwają, a naukowcy szukają nowych sposobów na modulowanie jej aktywności w celu leczenia różnych schorzeń.

Jednym z kierunków badań jest rozwijanie bardziej selektywnych leków, które mogłyby działać na specyficzne podtypy receptorów cholinergicznych, minimalizując skutki uboczne i zwiększając efektywność terapii. Inne badania koncentrują się na roli acetylocholiny w plastyczności synaptycznej i jej wpływie na uczenie się i pamięć, co mogłoby prowadzić do nowych terapii w leczeniu zaburzeń poznawczych.

KLUCZOWE INFORMACJE DO ZAPAMIĘTANIA

Acetylocholina jest jednym z głównych neuroprzekaźników w układzie nerwowym człowieka. Jest odpowiedzialna za przekazywanie sygnałów nerwowych w synapsach.

Układ nerwowy: Acetylocholina odgrywa kluczową rolę w komunikacji między neuronami, szczególnie w synapsach cholinergicznych. Działa poprzez aktywację receptorów cholinergicznych.

Receptory cholinergiczne: Istnieją dwa główne typy receptorów dla acetylocholiny – receptory nikotynowe, które znajdują się na mięśniach szkieletowych i receptorach synaps nerwowych oraz receptory muskarynowe, które są obecne głównie w mięśniach gładkich i gruczołach.

Synapsa: Acetylocholina jest uwalniana z pęcherzyków synaptycznych do przestrzeni synaptycznej, gdzie wiąże się z receptorami. Jest szybko degradowana przez enzym acetylocholinesterazę, co pozwala na szybkie zakończenie sygnału.

Funkcje w ciele: Acetylocholina odgrywa kluczową rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych do mięśni, co umożliwia ich skurcz. Również wpływa na pracę mięśni gładkich i sercowych oraz funkcje gruczołów.

Przeczytaj również
Czym jest prolaktyna i dlaczego zwrócić na nią uwagę?