Acetylcholine is een neurotransmitter die het hart en het maagdarmkanaal aantast, maar ook wordt geassocieerd met geheugenprocessen. Vanwege het feit dat de werking van acetylcholine in het lichaam erg breed is, worden geneesmiddelen die deze neurotransmitter beïnvloeden op veel gebieden van de geneeskunde gebruikt - ze worden besteld door zowel neurologen, oogartsen als internisten.
Acetylcholine is een van de neurotransmitters, d.w.z. specifieke moleculen die nodig zijn in het zenuwstelsel - het is dankzij de zenuwcellen dat zenuwimpulsen worden verzonden. Acetylcholine is vooral belangrijk omdat het aanwezig is in zowel de structuren van het centrale als het perifere zenuwstelsel, maar het kan ook worden aangetroffen in het somatische en autonome zenuwstelsel.
Het is de moeite waard eraan toe te voegen dat acetylcholine de eerste neurotransmitter was die door wetenschappers werd ontdekt. In 1914 werd de ontdekking gedaan door de Engelse fysioloog Henry Dale, een paar jaar later - in 1921 - van Duitse origine Otto Loewi introduceerde de functies van acetylcholine in de medische wereld. De ontdekkingen van beide mannen bleken zo belangrijk voor de wetenschap dat ze in 1936 de Nobelprijs voor hen kregen.
Acetylcholine: structuur, synthese en afbraak
Acetylcholine is een ester van azijnzuur en choline. Het wordt gemaakt binnen de zogenaamde cholinerge neuronen (deze term wordt gedefinieerd als die populaties van zenuwcellen die acetylcholine uitscheiden aan hun uiteinden), waar de neurotransmitter wordt geproduceerd uit choline en acetylco-enzym A met de deelname van het enzym choline-acetyltransferase. De resulterende acetylcholinemoleculen worden vervolgens geaccumuleerd in synaptische blaasjes en wanneer de zenuwcel depolariseert, hechten ze zich aan de presynaptische uiteinden en wordt acetylcholine afgegeven in de synaptische ruimte. Wanneer een neurotransmitter het postsynaptische uiteinde bereikt, bindt het zich aan zijn receptor en oefent het zijn gebruikelijke acties uit.
Acetylcholine, dat vrijkomt uit zenuwuiteinden, bevindt zich lange tijd niet buiten de zenuwcellen - het wordt vrij snel afgebroken door het enzym acetylcholinesterase. Het is in deze reactie dat onder meer choline, waarvan een deel terug naar de binnenkant van zenuwcellen wordt getransporteerd - de aldus gewonnen choline wordt later gebruikt om verdere acetylcholinemoleculen te produceren.
Lees ook: We houden van adrenaline. Hoe werkt epinefrine? Perifeer zenuwstelsel: structuur en rol Manieren om een goed GEHEUGEN te hebben: lichaamsbeweging, dieet, lichaamsbeweging, slaapHoe werkt acetylcholine en wat doet het?
De functies van acetylcholine zijn afhankelijk van zowel de plaats waar deze neurotransmitter werkt als het type receptor waaraan het zal hechten. Acetylcholine heeft twee soorten receptoren waaraan het bindt: de eerste zijn nicotinereceptoren (aanwezig in de ganglia van het autonome systeem en in de neuromusculaire overgang), de tweede zijn muscarinereceptoren (in veel verschillende weefsels, waaronder cellen gladde spieren, in verschillende hersenstructuren en in de endocriene klieren en hartspiercellen).
In het centrale zenuwstelsel beïnvloedt acetylcholine geheugenprocessen en het concentratievermogen. De functie van deze neurotransmitter is ook om ons wakker te houden, en acetylcholine is ook belangrijk bij verschillende leerprocessen. Deze relatie maakt communicatie mogelijk tussen verschillende delen van het centrale zenuwstelsel - in dit geval wordt acetylcholine uitgescheiden door de zogenaamde interneuronen en is vooral belangrijk in het geval van de basale ganglia.
In het perifere zenuwstelsel is acetylcholine vooral belangrijk voor spiercellen - deze neurotransmitter wordt uitgescheiden in de neuromusculaire platen. De acetylcholine die vrijkomt uit zenuwcellen, wanneer het zich bindt aan de receptoren die aanwezig zijn op myocyten, veroorzaakt samentrekking van de gegeven spiergroepen.
Acetylcholine is ook buitengewoon belangrijk voor het autonome zenuwstelsel. Het is een neurotransmitter die wordt uitgescheiden door alle preganglionische vezels in dit deel van het zenuwstelsel. Bovendien wordt het vrijgegeven door postganglionische vezels die tot het parasympathische systeem behoren. Acetylcholine, uitgescheiden door het parasympathische zenuwstelsel, oefent een verscheidenheid aan activiteiten uit, waaronder:
- daling van de bloeddruk;
- stimulatie van peristaltiek in het spijsverteringskanaal;
- trage hartslag;
- samentrekking van het lumen van de luchtwegen;
- vernauwing van de leerlingen;
- stimulatie van secretie door verschillende klieren (inclusief speekselklieren).
Acetylcholine: verwante ziekten
Vanwege het feit dat acetylcholine een buitengewoon belangrijke neurotransmitter is, kunnen pathologieën die eraan gerelateerd zijn, leiden tot veel verschillende ziekte-entiteiten. Een voorbeeld hiervan is myasthenia gravis waarbij patiënten antistoffen ontwikkelen tegen acetylcholinereceptoren. Uiteindelijk, als gevolg van dit fenomeen, wordt de hoeveelheid van deze vrije structuren in de spiercellen verminderd en ervaren patiënten verschillende symptomen van myasthenia gravis, vooral spierzwakte. Onder normale omstandigheden leidt de binding van acetylcholine aan de receptor tot spiercontractie - wanneer de receptoren worden geblokkeerd door antilichamen, heeft de neurotransmitter in principe niets om zich aan te hechten - worden spiercellen dan simpelweg aangetast in hun vermogen om te werken.
Een ander probleem waarbij de pathogenese van acetylcholinestoornissen een rol kan spelen, is de ziekte van Alzheimer. Volgens sommige hypothesen is deze neurotransmittertekort geassocieerd met deze eenheid - het is om deze reden dat patiënten die aan de ziekte van Alzheimer lijden, geneesmiddelen krijgen die de activiteit blokkeren van het enzym dat acetylcholine afbreekt, d.w.z. acetylcholinesteraseremmers (hierdoor wordt de hoeveelheid van deze neurotransmitter in het zenuwstelsel verhoogd). Sommige onderzoekers ontkennen, vanwege de beperkte effectiviteit van deze medicijnen, dat er bij de ziekte van Alzheimer inderdaad een tekort aan acetylcholine is bij patiënten.
Het gebruik van acetylcholine in de geneeskunde
In de geneeskunde worden zowel stoffen die een werking uitoefenen die vergelijkbaar is met acetylcholine, als middelen die een volledig tegenovergesteld effect hebben, in de geneeskunde gebruikt. In de eerste van deze gevallen hebben we het over parasympathomimetische geneesmiddelen. Dit zijn bijvoorbeeld stoffen als pilocarpine (leidend tot vernauwing van de pupil en gebruikt bij glaucoom) of de eerder genoemde acetylcholinesteraseremmers (eigenlijk behorend tot indirecte parasympathicomimetica).
Aan de andere kant zijn preparaten met een ander effect parasympatholytische (cholinolytische) geneesmiddelen. Ze hebben de tegenovergestelde effecten van acetylcholine en omvatten onder andere ipratropiumbromide (gebruikt om de luchtwegen te verwijden) of atropine (gebruikt bij bradycardie, d.w.z. trage hartslag).
De werking van botulinumtoxine (waarschijnlijker bekend als botox) wordt ook in verband gebracht met acetylcholine. Deze stof blokkeert de afgifte van acetylcholine uit het zenuwuiteinde. Hoewel botulinumtoxine het meest wordt geassocieerd met behandelingen op het gebied van esthetische geneeskunde, heeft het veel meer toepassingen in de geneeskunde - het effect op acetylcholine wordt onder meer gebruikt. bij de behandeling van blefarospasme, torticollis of overmatig zweten.
Sommige patiënten zijn geïnteresseerd in de zogenaamde nootropische (procognitieve) geneesmiddelen. Sommige van deze stoffen beïnvloeden de hoeveelheid acetylcholine in de structuren van het zenuwstelsel, en dus zouden deze preparaten de cognitieve functies verbeteren van mensen die ze gebruiken - meestal zijn mensen die de beste geheugenvaardigheden willen of het concentratieniveau willen verhogen, geïnteresseerd in noötropische medicijnen. De effectiviteit van dergelijke maatregelen lijkt echter nogal omstreden, en het is daarom raadzaam om ze voorzichtig en voorzichtig te benaderen.
Bronnen:
1. Acetylcholine. Neuroscience 2e editie, onlinetoegang: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/
2. Materiaal van de Encyclopaedia Britannica, onlinetoegang: https://www.britannica.com/science/acetylcholine
3. Materialen van de Universiteit van Texas, online toegang: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Aanbevolen artikel:
HISTAMINE - rol in het lichaam, allergie, aanwezigheid in voedsel Over de auteur
