Acetilholin je nevrotransmiter, snov, ki jo naše telo proizvaja za prenos živčnih impulzov na več točk osrednjega in perifernega živčnega sistema. kemična konformacija teh receptorjev in relativnih izooblik v tkivih pomeni, da lahko različna zdravila, ki vplivajo na delovanje acetilholina, povzročijo učinke, ki so v glavnem omejeni na en sektor in ne na drugi. Kljub tej strukturni raznolikosti se acetilholin lahko veže na oba receptorja, saj se del molekule, ki sodeluje z muskarinskimi receptorji, razlikuje od nikotinskih. To je eden od razlogov, zakaj se acetilholin ne uporablja neposredno v terapevtske namene: ker deluje na vse holinergične receptorje v organizmu (tako na muskarinske kot na nikotinske), je njegovo delovanje preveč razširjeno in ni zelo specifično.
Acetilholin je bil prvi odkriti nevrotransmiter, zahvaljujoč študijam Otta Loewija, kronanem leta 1924. S kemičnega vidika nastane acetilholin z združitvijo molekule holina z enim od acetil -koencima A (acetil -CoA) ; prva je majhna molekula, koncentrirana v fosfolipidnih membranah, medtem ko acetil-CoA predstavlja presnovni intermediat med glikolizo in Krebsovim ciklom. nato shranjeni v mehurčkih, ki se ob prihodu živčnega impulza vežejo na presinaptično membrano, kjer se z eksocitozo združijo in sprostijo njeno vsebino.Na tej točki acetilholin, sproščen v sinaptični razpoki, lahko prosto doseže postsinaptične receptorje in medsebojno deluje z njimi , depolarizira celico in sproži nastanek akcijskega potenciala v živčnem vlaknu ali v mišičnem vlaknu lare, ki je spodbudila; Takoj po tej interakciji se acetilholinesteraza (ACHE) takoj razgradi velik del acetilholina. Je encim, ki se nahaja v bližini holinergičnih receptorjev, kjer deluje tako, da prekine vez med acetatom in holinom; zadnjo snov presinaptični terminal zlahka reabsorbira in uporabi za sintezo novega acetilholina (zahvaljujoč encimu holin-acetiltransferaza). Delovanje tega encima je zelo pomembno, saj omogoča prekinitev prenosa živčnega impulza.
Acetilholin je oddajnik vseh živcev, ki nadzorujejo prostovoljno mišičje (glej živčno -mišično ploščo); čeprav na tej ravni povzroča vznemirljiv učinek, znotraj parasimpatičnega sistema izvaja predvsem zaviralna dejanja (večina simpatičnih nevronov izloča epinefrin parasimpatični nevroni izločajo acetilholin). Pravzaprav ta molekula povzroča upočasnitev srčnega utripa, hkrati pa spodbuja izločanje žlez bronhijev, slin, želodca in trebušne slinavke, povečuje črevesno peristaltiko in na splošno vse prebavne funkcije. Poleg motoričnih ploščic skeletnih mišic in postganglijskih zaključkov parasimpatičnega živčnega sistema lahko acetilholin najdemo na ravni sinaps med pre-ganglijskimi vlakni in post-ganglijskimi nevroni simpatičnega in parasimpatičnega živčnega sistema in nadledvične medule, pa tudi v nekaterih sinapsah centralnega živčnega sistema.
Muskarinska dejanja ustrezajo tistim, ki jih povzroča acetilholin, ki ga sproščajo postganglionski parasimpatični živčni končiči, z dvema pomembnima izjemama:
Acetilholin povzroča splošno vazodilatacijo, čeprav večina žil ni inervirana s parasimpatičnim sistemom.
Acetilholin povzroča izločanje znojnih žlez, ki jih inervirajo holinergična vlakna simpatičnega živčnega sistema.
The nikotinska dejanja ustrezajo tistim acetilholina, ki se sproščajo na ravni ganglijskih sinaps simpatičnega in parasimpatičnega sistema, živčno -mišične plošče prostovoljnih mišic in živčnih končičev splanhničnih živcev, ki obdajajo sekretorne celice nadledvične možgane.
Po pričakovanjih lahko učinke, podobne tistim pri acetilholinu, povzročijo snovi, ki lahko stimulirajo holinergične receptorje (parasimpatikomimetiki) ali blokirajo delovanje acetilholinesteraze (antiholinesteraze). Hkrati lahko učinke acetilholina blokirajo snovi, ki se lahko vežejo na holinergične receptorje, zaradi česar niso na voljo za sprejem signala, ki ga prenaša acetilholin (antiholinergiki). Poglejmo nekaj primerov.
Curare povzroči smrt zaradi paralize mišic in blokira delovanje acetilholina na mišičnih membranah (kjer najdemo nikotinske receptorje); fizostigmin pa podaljša delovanje acetilholina z blokiranjem holinesteraze, medtem ko strup črne vdove spodbuja presežek sproščanja. Živčni plini prav tako blokirajo ta encim, zaradi česar acetilholin ostane zasidran na svojih receptorjih; smrtonosni učinek teh plinov je koristen za raziskovanje učinkov interakcije med acetilholinom in njegovimi muskarinskimi receptorji: kašelj, zategovanje v prsih, bronhialna hipersekrecija do pljučnega edema, slabost, bruhanje, driska, povečano slinjenje, mioza in težave z vidom, zmanjšan srčni utrip do ustavitve in urinska inkontinenca. Zaradi kopičenja acetilholina v nikotinskih receptorjih se pojavijo simptomi, kot so: bledica kože, tahikardija, arterijska hipertenzija, hiperglikemija in spremembe v mišično -skeletnem sistemu, zlasti astenija in lahka mišična izčrpanost, tresenje in krči. Zaradi kopičenja acetilholina lahko skeletne mišice paralizirajo in lahko pride do smrti zaradi mišične paralize pri krčenju. in smrt.To se na splošno pojavi zaradi zadušitve zaradi paralize diafragme in medrebrnih mišic.Če tudi botulin, zelo strupen toksin, ki se v neskončno majhnih koncentracijah uporablja v estetski medicini, je povezan z acetilholinom; s svojim delovanjem pravzaprav preprečuje njihovo sproščanje iz veziklov. Na ta način Botox povzroči mlitavo paralizo mišic, ki postane usodna, ko močno prizadene dihalne; v tem smislu je v nasprotju z delovanjem tetanusa, za katerega je značilna spastična paraliza, ki je kljub temu neodvisna od acetilholina. Pilokarpin, zdravilo, ki se uporablja predvsem v oftalmologiji za zožitev zenice in spodbujanje solzenja očesa (uporabno pri zdravljenju glavkoma), je muskarinski agonist; v resnici se veže na muskarinske receptorje acetilholina.V tem smislu pilokarpin nasprotuje delovanju atropina, ki je namesto tega muskarinski antagonist in kot tak zavira delovanje parasimpatika (parasimpatikolitik). Zdravilo atropin blokira muskarinske receptorje, kurare pa nikotinske.
