Acetylcholin-Funktion und Wirkungsmechanismus

Die Acetylcholin es ist der spezifische Neurotransmitter in den Systemen des somatischen Nervensystems und in den Ganglionssynapsen des autonomen Nervensystems.

Es ist eine Chemikalie, die den Betrieb einer großen Anzahl von Neuronen ermöglicht und gleichzeitig die Durchführung verschiedener Gehirnaktivitäten ermöglicht.

Es war der erste Neurotransmitter, der isoliert, konzeptualisiert und charakterisiert wurde, was nach Meinung vieler Wissenschaftler die "älteste" Substanz des Gehirns ist.

Acetylcholin wurde 1914 von Henry Hallet Delt pharmakologisch beschrieben und anschließend von Otto Loewi als Neurotransmitter bestätigt.

Die Hauptaktivität von Acetylcholin liegt im cholinergen System, dem System, das für die Produktion und Synthese von Acetylcholin verantwortlich ist.

In Bezug auf seine wichtigsten Effekte, betont es Muskelkontraktion, Bewegung, Verdauung und neuroendokrine Prozesse und die Aktivierung von kognitiven Prozessen wie Aufmerksamkeit und Erregung.

Wie funktioniert Acetylcholin?

Wie wir gesehen haben, wird im Säugetiergehirn die Information zwischen Neuronen durch eine Chemikalie übertragen, die Neurotransmitter genannt wird.

Diese Substanz wird an der Synapse in Reaktion auf einen spezifischen Stimulus freigesetzt und überträgt bei der Freisetzung eine bestimmte Information an das nächste Neuron.

Der abspaltende Neurotransmitter wirkt in spezialisierten und hochselektiven Rezeptorstellen, da es auf diese Weise verschiedene Arten von Neurotransmittern gibt, die jeweils in bestimmten Systemen wirken.

Somit kann ein cholinerges Neuron Acetylcholin produzieren (aber nicht andere Arten von Neurotransmittern), ebenso kann ein cholinerges Neuron spezifische Rezeptoren für Acetylcholin, aber nicht für andere Arten von Neurotransmittern produzieren.

Daher wird der Informationsaustausch, den Acetylcholin durchführt, in Neuronen und bestimmten Systemen durchgeführt und als cholinergisch bezeichnet.

Damit Acetylcholin wirkt, benötigt es ein übertragendes Neuron, das diese Substanz produziert, und ein Rezeptorneuron, das einen cholinergen Rezeptor produziert, der Acetylcholin transportieren kann, wenn er aus dem ersten Neuron freigesetzt wird.

Wie wird Acetylcholin synthetisiert?

Acetylcholin wird aus Cholin synthetisiert, einem essentiellen Nährstoff, den der Körper erzeugt.

Cholin akkumuliert in cholinergen Neuronen durch eine Reaktion mit Actil CoA und unter dem enzymatischen Einfluss von Cholinacetyltransferase.

Diese drei Elemente werden in bestimmten Regionen des Gehirns gefunden, in denen Acetylcholin produziert wird, weshalb Acetylcholin einen Neurotransmitter bildet, der zu einem spezifischen System, dem cholinergen System, gehört.

Wenn wir in einem Neuron diese drei Substanzen finden, die wir gerade kommentiert haben, wissen wir, dass es aus einem cholinergen Neuron besteht und dass es Acetylcholin durch die Wechselwirkung von Cholin und den dazugehörigen enzymatischen Elementen produziert.

Die Synthese von Acetylcholin findet innerhalb des Neurons statt, speziell im Zellkern.

Nach der Synthese verlässt Acetylcholin den Kern des Neurons und wandert durch das Axon und die Dendriten, das heißt die Teile des Neurons, die für die Kommunikation und die Assoziation mit anderen Neuronen verantwortlich sind.

Freisetzung von Acetylcholin

Bisher haben wir gesehen, was es ist, wie es funktioniert und wie Acetylcholin im menschlichen Gehirn produziert wird.

Daher wissen wir bereits, dass die Funktion dieser Substanz darin besteht, spezifische Neuronen (cholinergisch) mit anderen spezifischen Neuronen (cholinergisch) zu assoziieren und zu kommunizieren.

Um diesen Prozess durchzuführen, muss das Acetylcholin, das sich innerhalb des Neurons befindet, freigesetzt werden, um zum empfangenden Neuron zu gelangen.

Damit Acetylcholin freigesetzt wird, ist das Vorhandensein eines Stimulus erforderlich, der seinen Austritt aus dem Neuron motiviert.

Wenn also kein Aktionspotential durch ein anderes Neuron realisiert wird, wird Acetylcholin nicht austreten können.

Und damit Acetylcholin freigesetzt wird, muss ein Aktionspotential das Nervenende erreichen, in dem sich der Neurotransmitter befindet.

Wenn dies geschieht, erzeugt das gleiche Aktionspotential ein Membranpotential, was die Aktivierung von Kalziumkanälen motiviert.

Aufgrund des elektrochemischen Gradienten wird ein Einstrom von Calciumionen erzeugt, der das Öffnen der Membranbarrieren und die Freisetzung des Acetylcholins ermöglicht.

Wie wir sehen, reagiert die Freisetzung von Acetylcholin auf chemische Mechanismen des Gehirns, an denen viele Substanzen und verschiedene molekulare Aktionen beteiligt sind.

Rezeptoren von Acetylcholin

Einmal freigesetzt, bleibt Acetylcholin im Niemandsland, dh außerhalb der Neuronen und befindet sich im intersynaptischen Raum.

Damit die Synapse durchgeführt werden kann und Acetylcholin seine Aufgabe erfüllt, mit dem konsekutiven Neuron zu kommunizieren, ist die Anwesenheit von Substanzen, die als Rezeptoren bekannt sind, erforderlich.

Die Rezeptoren sind chemische Substanzen, deren Hauptfunktion darin besteht, die vom Neurotransmitter ausgesandten Signale zu transduzieren.

Wie wir bereits gesehen haben, wird dieser Prozess selektiv durchgeführt, so dass nicht alle Empfänger auf Acetylcholin reagieren.

Zum Beispiel werden die Rezeptoren eines anderen Neurotransmitters, wie zum Beispiel Serotonin, die Signale von Acetylcholin nicht einfangen, so dass dies dazu führt, dass es an eine Reihe von spezifischen Rezeptoren gekoppelt sein muss.

Im Allgemeinen sind die Rezeptoren, die auf Acetylcholin reagieren, die sogenannten cholinergen Rezeptoren.

Wir können 4 Haupttypen von cholinergen Rezeptoren finden: Muscarin-Agonist-Rezeptoren, Nikotin-Agonist-Rezeptoren, Muskarin-Rezeptor-Antagonisten und Nikotin-Rezeptor-Antagonisten.

Funktionen von Acetylcholin

Acetylcholin hat viele Funktionen sowohl physisch als auch psychologisch oder zerebral.

Auf diese Weise ist dieser Neurotransmitter verantwortlich für die Durchführung grundlegender Aktivitäten wie Bewegung oder Verdauung und beteiligt sich gleichzeitig an komplexeren Gehirnprozessen wie Kognition oder Gedächtnis.

Als nächstes besprechen wir die Hauptfunktionen dieses wichtigen Neurotransmitters.

1- Motorfunktionen

Es ist wahrscheinlich die wichtigste Aktivität von Acetylcholin.

Dieser Neurotransmitter ist verantwortlich für die Muskelkontraktion, kontrolliert das Ruhepotential des Darmmuskels, erhöht die Spike-Produktion und moduliert den Blutdruck.

Es wirkt als milder Vasodilatator in Blutgefäßen und enthält einen gewissen entspannenden Faktor.

2- Neuroendokrine Funktionen

Eine weitere grundlegende Funktion von Acetylcholin ist die Erhöhung der Sekretion von Vasopressin durch Stimulation des Hypophysenhinterlappens.

Vasopressin ist ein Peptidhormon, das die Reabsorption von Wassermolekülen kontrolliert, so dass seine Produktion für die neuroendokrine Funktion und Entwicklung von entscheidender Bedeutung ist.

Acetylcholin senkt ebenfalls die Sekretion von Prolaktin in der Hypophysenhinterwand.

3- Parasympathische Funktionen

Acetylcholin spielt eine wichtige Rolle bei der Nahrungsaufnahme und beim Funktionieren des Verdauungssystems.

Dieser Neurotransmitter ist verantwortlich für die Erhöhung der Durchblutung des Gastrointestinaltraktes, erhöht den Tonus des Magen-Darm-Traktes, erhöht die endokrinen Sekretionen im Magen-Darm-Trakt und senkt die Herzfrequenz.

4- Sensorische Funktionen

Cholinerge Neuronen sind Teil des großen aufsteigenden Systems, also nehmen sie auch an sensorischen Prozessen teil.

Dieses System beginnt im Hirnstamm und innerviert große Bereiche der Hirnrinde, in denen Acetylcholin gefunden wird.

Die wichtigsten sensorischen Funktionen, die mit diesem Neurotransmitter verbunden sind, liegen in der Aufrechterhaltung des Bewusstseins, der Übertragung von visuellen Informationen und der Wahrnehmung von Schmerz.

5- Kognitive Funktionen

Es wurde gezeigt, dass Acetylcholin eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Erinnerungen, der Konzentrationsfähigkeit und der Entwicklung von Aufmerksamkeit und logischem Denken spielt.

Dieser Neurotransmitter bietet Schutzvorteile und könnte den Beginn einer kognitiven Beeinträchtigung begrenzen.

Tatsächlich wurde gezeigt, dass Acetylcholin die Hauptsubstanz der Alzheimer-Krankheit ist.

Verwandte Krankheiten

Wie wir gesehen haben, ist Acetylcholin an verschiedenen Gehirnfunktionen beteiligt, so dass das Defizit dieser Substanzen sich in der Verschlechterung einiger der oben diskutierten Aktivitäten widerspiegeln kann.

Klinisch wurde Acetylcholin mit zwei Hauptkrankheiten, Alzheimer-Krankheit und Parkinson-Krankheit, in Verbindung gebracht.

Alzheimer

In Bezug auf Alzheimer wurde 1976 festgestellt, dass in verschiedenen Hirnregionen von Patienten mit dieser Krankheit die Spiegel des Enzyms Cholinacetyltransferase um bis zu 90% niedriger waren als normal.

Wie wir gesehen haben, ist dieses Enzym für die Produktion von Acetylcholin essentiell. Daher wurde postuliert, dass die Alzheimer-Krankheit durch den Mangel dieser Gehirnsubstanz verursacht werden könnte.

Derzeit ist dieser Faktor der Hauptgrund, der auf die Ursache von Alzheimer hinweist und deckt einen Großteil der wissenschaftlichen Aufmerksamkeit und Forschung ab, die sowohl auf der Krankheit als auch auf der Vorbereitung von möglichen Behandlungen ausgeführt wird.

Parkinson

In Bezug auf die Parkinson-Krankheit ist der Zusammenhang zwischen der Ursache der Erkrankung und Acetylcholin weniger klar.

Parkinson ist eine Erkrankung, die hauptsächlich die Bewegung beeinflusst, weshalb Acetylcholin eine wichtige Rolle bei seiner Entstehung spielen könnte.

Allerdings ist die Ursache der Krankheit heute unbekannt und zusätzlich scheint ein anderer Neurotransmitter wie Dopamin eine wichtigere Rolle zu spielen und die meisten Medikamente für diese Erkrankung konzentrieren sich auf die Funktion dieses Neurotransmitters.

Die enge Beziehung zwischen Dopamin und Acetylcholin legt jedoch nahe, dass Letzteres auch ein wichtiger Neurotransmitter bei der Krankheit ist.

Was ist ein Neurotransmitter?

Neurotransmitter sind Biomoleküle, die Informationen von einem Neuron zu einem anderen konsekutiven Neuron übertragen.

Das Gehirn ist voll von Neuronen, die eine Gehirnaktivität erlauben, jedoch müssen sie in der Lage sein, miteinander zu kommunizieren, um ihre Funktionen auszuführen.

Auf diese Weise sind Neurotransmitter die Schlüsselsubstanzen im Gehirn, die ihre Aktivität und Funktionalität ermöglichen.

Die Übertragung von Information zwischen einem Neuron und einem anderen erfolgt durch die Synapse, dh durch den Transport von Information zwischen einem sendenden Neuron und einem empfangenden Neuron (oder Zelle).

Daher wird die Synapse von den Neurotransmittern hergestellt, da diese Substanzen den Austausch von Informationen ermöglichen.

Wie funktioniert ein Neurotransmitter?

Wenn die Synapse auftritt, wird ein Neurotransmitter durch die Vesikel an der Extremität des präsynaptischen Neurons (derjenige, der die Information ausstrahlt) freigesetzt.

Auf diese Weise sind die Neurotransmitter innerhalb des Neurons und wenn sie mit einem anderen kommunizieren wollen, werden sie freigesetzt.

Einmal freigesetzt, durchquert der Neurotransmitter den synaptischen Raum und wirkt, indem er das Aktionspotential im nächsten Neuron verändert, dh er modifiziert die elektrischen Schockwellen des Neurons, mit dem er kommunizieren will.

Daher ist es mittels der Welle, die den Neurotransmitter freisetzt, wenn sie außerhalb des Neurons ist, möglich, das nächste Neuron anzuregen oder zu inhibieren (abhängig von der Art des Neurotransmitters).

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