Acetilcolina este un neurotransmițător, o substanță produsă de corpul nostru pentru a transfera impulsurile nervoase în mai multe puncte ale sistemului nervos central și periferic. Neuronii care secretă acetilcolina sunt definiți ca fiind colinergici; în mod analog pentru receptorii săi, care sunt împărțiți în receptori nicotinici. conformația chimică a acestor receptori și a izoformelor relative din țesuturi înseamnă că diferitele medicamente care interferează cu acțiunea acetilcolinei pot produce efecte limitate în principal la un sector și nu la altul. În ciuda acestei diversități structurale, acetilcolina este capabilă să se lege de ambii receptori, deoarece partea moleculei care interacționează cu receptorii muscarinici este diferită de cei nicotinici. Acesta este unul dintre motivele pentru care acetilcolina nu este utilizată direct în scopuri terapeutice: deoarece acționează asupra tuturor receptorilor colinergici ai organismului (atât muscarinici, cât și nicotinici) acțiunea sa este prea răspândită și nu foarte specifică.
Acetilcolina a fost primul neurotransmițător descoperit, grație studiilor lui Otto Loewi încoronate în 1924. Din punct de vedere chimic, acetilcolina se formează prin unirea unei molecule de colină cu una a acetil-coenzimei A (acetil-CoA) prima este o moleculă mică concentrată în membranele fosfolipidice, în timp ce Acetil-CoA reprezintă intermediarul metabolic între glicoliză și ciclul Krebs. Sinteza acetilcolinei pornind de la aceste două substanțe are loc de-a lungul terminalului axonal; după sintetizare, este apoi stocate în vezicule, care la sosirea unui impuls nervos se leagă de membrana presinaptică, fuzionând și eliberând conținutul său prin exocitoză. În acest moment, acetilcolina eliberată în fanta sinaptică este liberă să ajungă la receptorii postsinaptici și să interacționeze cu aceștia. , depolarizând celula și declanșând formarea unui potențial de acțiune în fibra nervoasă sau în fibra musculară lare care a stimulat; imediat după această interacțiune, o mare parte din acetilcolină este imediat degradată de acetilcolinesteraza (ACHE). Este o enzimă situată în apropierea receptorilor colinergici, unde acționează prin ruperea legăturii dintre acetat și colină; această ultimă substanță este ușor reabsorbită de terminalul presinaptic și utilizată pentru sinteza noii acetilcoline (datorită enzimei colină-acetiltransferază). Acțiunea acestei enzime este foarte importantă, deoarece permite întreruperea transmiterii impulsului nervos.
Acetilcolina este emițătorul tuturor nervilor care controlează musculatura voluntară (vezi placa neuromusculară); totuși, deși la acest nivel produce un efect de excitare, în cadrul sistemului parasimpatic desfășoară în principal acțiuni inhibitorii (cei mai mulți neuroni simpatici secretă epinefrină, în timp ce majoritatea neuronii parasimpatici secretă acetilcolină). De fapt, această moleculă determină o încetinire a ritmului cardiac, stimulând în același timp secreția glandelor bronșice, salivare, gastrice și pancreatice, crescând peristaltismul intestinal și, în general, toate funcțiile digestive. Pe lângă plăcile motorii ale mușchilor scheletici și terminările post-ganglionare ale sistemului nervos parasimpatic, acetilcolina poate fi găsită la nivelul sinapselor dintre fibrele pre-ganglionare și neuronii post-ganglionari ai sistemului nervos simpatic și parasimpatic. , și a medularei suprarenale, precum și în unele sinapse ale sistemului nervos central.
Acțiunile muscarinice corespund celor induse de acetilcolina eliberată de terminațiile nervoase parasimpatice postganglionare, cu două excepții semnificative:
Acetilcolina provoacă vasodilatație generalizată, deși majoritatea vaselor nu sunt inervate de sistemul parasimpatic.
Acetilcolina provoacă secreția glandelor sudoripare, care sunt inervate de fibrele colinergice ale sistemului nervos simpatic.
The acțiuni nicotinice corespund cu cele ale acetilcolinei eliberate la nivelul sinapselor ganglionare ale sistemelor simpatice și parasimpatice, ale plăcii neuromusculare ale mușchilor voluntari și ale terminațiilor nervoase ale nervilor splanchnici care înconjoară celulele secretoare ale medularei suprarenale.
După cum s-a anticipat, efecte similare cu cele ale acetilcolinei pot fi produse de substanțe capabile să stimuleze receptorii colinergici (parasimpatomimetice) sau să blocheze acțiunea acetilcolinesterazei (anticolinesterazice). În același timp, efectele acetilcolinei pot fi blocate de substanțe capabile să se lege de receptorii colinergici, făcându-i indisponibili pentru a prelua semnalul transmis de acetilcolină (anticolinergice). Să vedem câteva exemple.
Curarea cauzează moartea din cauza paraliziei musculare, blocând acțiunea acetilcolinei asupra membranelor musculare (unde se găsesc receptori nicotinici); fizostigmina, pe de altă parte, prelungește acțiunea acetilcolinei prin blocarea colinesterazei, în timp ce veninul văduvei negre stimulează un exces de eliberare. Gazele nervoase blochează, de asemenea, această enzimă, determinând acetilcolina să rămână ancorată la receptorii săi; efectul letal al acestor gaze este util pentru investigarea efectelor interacțiunii dintre acetilcolină și receptorii săi muscarinici: tuse, opresiune toracică, hipersecreție bronșică până la edem pulmonar, greață, vărsături, diaree, creștere a salivației, mioză și dificultăți la vedere, ritm cardiac redus până la oprire și incontinență urinară.Datorită acumulării de acetilcolină în receptorii nicotinici, simptome precum: paloarea pielii, tahicardie, hipertensiune arterială, hiperglicemie și modificări în sistemul musculo-scheletic, în special astenie și epuizare musculară ușoară, tremurături și crampe. Datorită acumulării de acetilcolină, mușchii scheletici pot fi paralizați și poate apărea moartea prin paralizie musculară în contracție.În cele din urmă, efectele asupra sistemului nervos central includ contracții tonico-clonice de tip epileptiform, până la depresia centrelor respiratorii. și moartea. Aceasta apare în general din cauza asfixierii datorate paraliziei diafragmei și a mușchilor intercostali. Chiar și botulinul, o toxină foarte otrăvitoare utilizată în concentrații infinitesimale în medicina estetică, are legătură cu acetilcolina; prin acțiunea sa, de fapt, împiedică eliberarea lor din vezicule. În acest fel, Botoxul provoacă paralizie flască a mușchilor, devenind fatal atunci când îi implică puternic pe cei respiratori; în acest sens, contrastează cu acțiunea tetanosului, caracterizată prin paralizie spastică, care este totuși independentă de acetilcolină. Pilocarpina, un medicament utilizat în special în oftalmologie pentru a restrânge pupila și a stimula sfâșierea ochilor (util în tratamentul glaucomului) este un agonist muscarinic; de fapt, se leagă de receptorii muscarinici ai acetilcolinei. În acest sens, pilocarpina contracarează acțiunea atropinei, care este în schimb un antagonist muscarinic și, ca atare, inhibă activitatea parasimpaticului (parasimpatolitic). Medicamentul atropină blochează receptorii muscarinici, în timp ce curarea blochează receptorii nicotinici.
