Acetylcholicín je neurotransmiter, ktorý sprostredkováva väzbové funkcie v ľudskom tele. Táto zlúčenina dodáva impulzy svalom a celému radu orgánov. Používa sa vo výskume, ale jeho liečivá hodnota je v súčasnosti nízka kvôli významným vedľajším účinkom pri vysokých dávkach a dostupnosti silnejších analógov.
Všeobecné informácie
Acetylcholín má vzorec CH3-CO2-CH2-CH2-N (CH3)3.
Acetylcholín je organická zlúčenina, ktorá pôsobí v organizme ako neurotransmitervrátane parasympatického nervového systému a neuromuskulárnej synapsie. Ako neurotransmiter má táto zlúčenina nasledujúce vlastnosti:
- jeho syntéza sa vyskytuje v presynaptickom neuróne;
- akumulácia acetylcholínu sa vyskytuje vo vezikulách;
- táto zlúčenina sa uvoľňuje priamo úmerne k sile stimulu spôsobujúceho toto uvoľnenie (rýchlosť streľby);
- postsynoptický účinok tejto látky je priamo ilustrovaný mikroinoforézou;
- tento mediátor je možné deaktivovať pomocou účinných mechanizmov.
Zistilo sa, že za mediátory možno považovať iba zlúčeniny, v ktorých je pozorovaná každá z týchto charakteristík.
Chemicky je acetylcholín ester tvorený cholínom a kyselinou octovou.
V tele sa táto látka syntetizuje prostredníctvom cholínesterázy, špeciálneho enzýmu. Keď sa rozpadne, vytvorí sa kyselina octová a oxid. Zlúčenina je nestabilná a vplyvom acetylcholínesterázy tiež veľmi rýchlo degraduje.
Je možné ho získať aj umelo vo forme jednej a zo solí, napríklad chloridu. Takto získaný liek (acetylcholínchlorid) sa využíva na výskum v oblasti farmakológie a v ojedinelých prípadoch aj ako liečivo. Zlúčenina sa vyrába vo forme ampulky s objemom 5 mililitrov, v ktorej je 0,1 alebo 0,2 gramu sušiny. Na injekciu sa rozpustí v sterilnej vode v objeme 2–5 mililitrov.
Acetylcholín je biela kryštalická hmota alebo bezfarebné kryštály.
Klasifikácia cholínových proteínov (ktoré sú a ich špecifickosť)
Cholínové proteíny sa ďalej delia na tie, ktoré ovplyvňujú n-cholinergné receptory a m-cholinergné receptory. Cholínové receptory sú komplexné proteínové makromolekuly, ktoré sa nachádzajú na vonkajšej strane postsynaptickej membrány.
Prvé z nich nie sú citlivé, preto písmeno „n“ v ich názve. Nachádzajú sa v neuromuskulárnych štruktúrach a gangliových synapsiách.
Druhý typ bielkovín získal písmeno „m“, pretože sú muskarínové. Sú prítomné v oblasti cholinergných postgangliových nervov. Inými slovami, v srdci, hladkých svaloch a žľazách.
Syntéza acetylcholínu
V nervovom systéme sa acetylcholín syntetizuje za účasti glukózy. Keď sa rozpadne, objavia sa acetylové skupiny, uvoľní sa energia. Vďaka tejto energii vzniká adenozíntrifosfát a už prostredníctvom tejto zlúčeniny dochádza k fosforylácii medziproduktov potrebných na syntézu. Predposledným štádiom je tvorba acetylkoenzýmu A, z ktorého po reakcii s cholínom vzniká samotný acetylcholín.
Súčasne nie je v súčasnosti známy mechanizmus vstupu cholínu do miesta tvorby acetylcholínu pre reakciu s acetylkoenzýmom A. Predpokladá sa, že polovica z neho vstupuje do tohto miesta z krvnej plazmy a druhá polovica zostáva po hydrolýze predchádzajúcej
K syntéze tejto látky dochádza v nervových zakončeniach vo vnútri cytoplazmy axónov. Potom je zlúčenina uložená v synaptických vezikulách (vezikuly), v samostatnom podobnom organoide je od 1000 do 10000 molekúl tejto zlúčeniny. Odhaduje sa, že približne 15–20 % objemu danej látky vo vezikulách predstavuje množstvo acetylcholínu dostupného na okamžité použitie. Zvyšok uložený vo vezikulách môže byť aktivovaný na použitie až po určitom čase po príslušnom signáli.
Rozklad acetylcholínu v ľudskom tele prebieha veľmi rýchlo. Tento proces spúšťa acetylcholínesteráza, špeciálny enzým.
Funkcie
Funkciou acetylcholínu je slúžiť ako mediátor v CNS (centrálnom nervovom systéme). Táto látka ovplyvňuje prenos impulzov z jednej časti mozgu do druhej. Malý obsah tejto látky zároveň prispieva k prenosu impulzov a vo významnej miere ho brzdí.
Na prenos sa používa aj acetylcholín nervový impulz do svalov tela. Pri nedostatku tejto látky klesá sila, ktorou sa svaly sťahujú. Nedostatok tejto konkrétnej zlúčeniny vedie k tomu, že človek začína trpieť Alzheimerovou chorobou.
Účinok acetylcholínu sa prejavuje pomalšou srdcovou frekvenciou, poklesom krvného tlaku, zväčšením priemeru periférnych ciev. Zlúčenina zlepšuje peristaltiku v tráviacom trakte (črevá a žalúdok). Jeho prítomnosť tiež zvyšuje kontraktilnú schopnosť svalov mnohých orgánov, vrátane močového a žlčníka, maternice a priedušiek. Acetylcholín zvyšuje sekréciu železa, najmä v slzných, potných, prieduškových a tráviacich žľazách.
Okrem toho spôsobuje zovretie zrenice (miózu), tento účinok sa stáva dôsledkom intenzívnejšej kontrakcie riadiacej dúhovky obal kruhového svalu, ktorý je ovplyvnený postgangliovými cholinergnými vláknami umiestnenými v okulomotorickom nerve. Toto zúženie zrenice sa najčastejšie kombinuje s poklesom vnútroočného tlaku. Je to spôsobené tým, že pri takomto zúžení sa rozširuje Schlemmov kanál, ako aj priestor v rohu tvorený dúhovkou a rohovkou. Vďaka tomu dostane tekutina veľkú príležitosť na odtok z vnútorného prostredia oka.
Acetylcholín tiež slúži na zlepšenie koncentrácie produkciou neurónov umiestnených v bazálnych jadier.
Ďalšou funkciou spojenia je ovplyvňovanie zaspávania a prebúdzania. Spáč sa prebúdza po zvýšení intenzity aktivity cholinergných neurónov nachádzajúcich sa v mozgovom kmeni, ako aj v prednom mozgu v bazálnych jadrách.
Umelo vyrobený acetylcholicín sa na liečbu používa len v niekoľkých prípadoch. Je to spôsobené tým, že pri perorálnom podaní sa táto zlúčenina rýchlo hydrolyzuje, v dôsledku čoho nedochádza k jej absorpcii zo slizníc gastrointestinálneho traktu. Keď sa do tela dostane iným spôsobom, vrátane injekcií, tiež nemá významný vplyv na centrálny nervový systém. Preto to teraz vo väčšine prípadov odmietajú.
Je tiež potrebné mať na pamäti, že acetylcholín sťahuje žily v srdci. Ak sa pacientovi podá nadmerná dávka tejto látky, výsledkom môže byť bradykardia, pokles krvného tlaku, arytmia, potenie a iné nepriaznivé účinky.
