Atsetüülkoliin on neurotransmitter, aine, mille meie keha toodab närviimpulsside ülekandmiseks kesk- ja perifeerse närvisüsteemi mitmesse punkti. Atsetüülkoliini eritavaid neuroneid nimetatakse kolinergikuteks; analoogne kõne oma retseptoritele, mida eristatakse nikotiini- ja muskariiniretseptorites. Nende retseptorite ja nendega seotud isovormide erinev kontsentratsioon ja keemiline konformatsioon tähendab seda, et erinevad ravimid, mis mõjutavad atsetüülkoliini toimet, võivad avaldada mõju, mis on valdavalt piiratud ühe sektoriga, mitte teise. Vaatamata sellele struktuurilisele mitmekesisusele on atsetüülkoliin võimeline seonduma mõlema retseptoriga, kuna molekuli osa, mis interakteerub muskariini retseptoritega, erineb nikotiiniretseptoritest. See on üks põhjusi, miks atsetüülkoliini ei kasutata terapeutilistel eesmärkidel: kuna see mõjutab kõiki organismi kolinergilisi retseptoreid (nii muskariinseid kui nikotiinseid), on selle toime liiga laialt levinud ja mitte väga spetsiifiline.
Atsetüülkoliin oli esimene neurotransmitter, mis avastati Otto Loewi poolt 1924. aastal kroonitud uuringute tulemusel. Keemilisest vaatenurgast moodustub atsetüülkoliin koliinimolekuli liitmisega atsetüül-koensüüm A-ga (atsetüülrühm). -CoA); esimene on väike molekul, mis on kontsentreeritud fosfolipiidmembraanides, samas kui atsetüül-CoA on metaboolne vahe glükolüüsi ja Krebsi tsükli vahel. Atsetüülkoliini süntees nendest kahest ainest toimub piki aksonaalset terminali; kohe pärast sünteesimist säilitatakse seda vesiikulites, mis seostuvad presünaptilise membraaniga, kui saabub närvisüsteemi impulss, ühendades ja vabastades selle eksotsütoosi. Sel hetkel vabaneb sünaptilises lõhes vabanenud atsetüülkoliin postsünaptilistele retseptoritele ja nendega suhelda, raku depolariseerimisega ja andes võimaluse stimuleeritud närvikiudude või lihaskiudude toimepotentsiaali moodustamiseks; kohe pärast seda koostoimet laguneb enamik atsetüülkoliinist atsetüülkoliinesteraasi (ACHE) poolt. See on ensüüm, mis paikneb kolinergiliste retseptorite lähedal, kus see toimib atsetaadi ja koliini vahelise sideme purustamisega; viimane aine imendub presünaptilise terminali kaudu kergesti uuesti ja seda kasutatakse uue atsetüülkoliini sünteesiks (tänu ensüümile koliin-atsetüültransferaas). Selle ensüümi toime on väga oluline, kuna see võimaldab katkestada närviimpulsi ülekande.
Atsetüülkoliin on kõigi närvide saatja, kes kontrollivad vabatahtlikku lihast (vt neuromuskulaarne naast); kuigi sellel tasemel tekitab see erutavat mõju, teostab see parasümpaatilise süsteemi raames peamiselt inhibeerivaid toimeid (enamik sümpaatilisi neuroneid sekreteerivad epinefriini, samas kui enamik parasümpaatilisi neuroneid sekreteerivad atsetüülkoliini). See molekul põhjustab südame löögisageduse aeglustumist, samas stimuleerib bronhide, sülje, mao- ja kõhunäärmete sekretsiooni, suurendades soolestiku peristaltikat ja üldiselt kõiki seedetrakti funktsioone. Lisaks skeletilihaste motiveerivate plaatide ja parasümpaatilise närvisüsteemi postganglioniliste lõppude tasemele võib atsetüülkoliini leida sünapsiidide vahel sümpaatilise ja parasümpaatilise närvisüsteemi eel-ganglioniliste kiudude ja postganglionsete neuronite vahel ning neerupealise mulla, samuti mõnede kesknärvisüsteemi sünapside puhul.
Muskariinsed toimed vastavad nendele, mida indutseerivad pärast Ganglionic-i parasümpaatiliste närvilõpude poolt vabanenud atsetüülkoliin, kaks olulist erandit:
Atsetüülkoliin põhjustab üldistatud vasodilatatsiooni, kuigi enamik veresooneid ei satu parasümpaatilise süsteemi poolt.
Atsetüülkoliin põhjustab higinäärmete eritumist, mis on sümpaatilise närvisüsteemi kolinergiliste kiudude poolt innerveeritud.
Nikotiinsed toimed vastavad atsetüülkoliini omadele, mis vabanevad sümpaatiliste ja parasümpaatiliste süsteemide ganglionsete sünapside tasemel, vabatahtlike lihaste neuromuskulaarsest naastust ja neerupealiste närvide närvilõpmetest, mis ümbritsevad neerupealise mulla sekretoorseid rakke.
Nagu oodatud, võib atsetüülkoliini omaga sarnaseid toimeid valmistada ainetega, mis on võimelised stimuleerima kolinergilisi retseptoreid (parasümpaatmimeetikume) või blokeerima atsetüülkoliinesteraasi (antikoliinesteraasi) toimet. Paralleelselt võivad atsetüülkoliini toimed blokeerida koliinergiliste retseptoritega seonduvatel ainetel, mistõttu need ei ole kättesaadavad atsetüülkoliini poolt edastatava signaali (antikolinergiliste ainete) vastuvõtmiseks. Vaatame mõned näited.
Curare põhjustab surma lihasparalüüsi tõttu, blokeerides atsetüülkoliini toimet lihasmembraanidele (kus leitakse nikotiiniretseptoreid); teisest küljest pikendab füüsostigmiin atsetüülkoliini toimet, blokeerides koliinesteraasi, samas kui musta leski mürk stimuleerib liigset vabanemist. Närvigaasid blokeerivad ka selle ensüümi, põhjustades atsetüülkoliini ankurdumist oma retseptorite külge; nende gaaside surmav toime on kasulik atsetüülkoliini ja selle muskariiniretseptorite vahelise koostoime uurimiseks: köha, rindkere tihedus, bronhiaalne üleannustamine kopsuturse, iiveldus, oksendamine, kõhulahtisus, suurenenud süljevool, mioos ja \ t nägemisraskused, südame löögisageduse vähenemine kuni kinnipidamiseni ja kusepidamatus. Teisest küljest, kuna atsetüülkoliin koguneb nikotiiniretseptoritesse, ilmnevad sellised sümptomid nagu nahapaksus, tahhükardia, arteriaalne hüpertensioon, hüperglükeemia ja lihas-skeleti süsteemi mõjutavad muutused, eriti asteenia ja lihtne lihaste ammendumine, värinad ja krambid. Atsetüülkoliini akumuleerumiseks võib skeleti lihaskeha halvata ja võib tekkida surm lihaste kontraktsiooniga. Lõpuks, kesknärvisüsteemile avalduvad mõjud hõlmavad epileptiidi tüüpi toonilis-kloonilisi kontraktsioone kuni hingamiskeskuste depressiooni ja surmani. See esineb tavaliselt diafragma ja interstosaalsete lihaste halvatusest tingitud lämbumisest. Botox, mürgine toksiin, mida kasutatakse lõpmatuslikes kontsentratsioonides esteetilises meditsiinis, on seotud ka atsetüülkoliiniga; Tegelikult takistab see oma tegevusega vesiikulitest vabanemist. Sel viisil põhjustab Botox lihaste halva paralüüsi, muutudes surmavaks, kui sellega kaasnevad tugevalt hingamisteed; selles mõttes on ta teetanuse toime vastu, mida iseloomustab spastiline halvatus, mis on siiski atsetüülkoliinist sõltumatu. Pilokarpiin, ravim, mida kasutatakse peamiselt oftalmoloogias, et kitsendada õpilast ja stimuleerida silma lõhkumist (kasulik glaukoomi raviks) on muskariinne agonist; tegelikult seondub see muskariini atsetüülkoliini retseptoritega. Selles mõttes neutraliseerib pilokarpiin atropiini toime, mis on selle asemel muskariinne antagonist ja sellisena pärsib parasümpaatilise (parasümpaatilise) aktiivsust. Atropiin blokeerib muskariiniretseptorid, samal ajal kui curare blokeerib nikotiiniretseptoreid.
