Acetylcholine is een neurotransmitter die de hart- en gastro-intestinale functie beïnvloedt, maar wordt ook geassocieerd met geheugenprocessen. Vanwege het feit dat de werking van acetylcholine in het lichaam zeer breed is, worden geneesmiddelen die deze neurotransmitter beïnvloeden in veel gebieden van de geneeskunde gebruikt - ze worden aan patiënten voorgeschreven door zowel neurologen, oogartsen als internisten.

Acetylcholineis 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 het centrale als het perifere zenuwstelsel, maar het wordt ook 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, en een paar jaar later - in 1921 - van Duitse afkomst introduceerde Otto Loewi 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 is gemaakt binnen de zogenaamde cholinerge neuronen (dit zijn die populaties van zenuwcellen die acetylcholine afscheiden in hun uiteinden), waar de neurotransmitter wordt geproduceerd uit choline en acetyl-co-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 acetylcholine wordt afgegeven in de synaptische ruimte. Wanneer een neurotransmitter het postsynaptische uiteinde bereikt, bindt het zich aan zijn receptor en voert het zijn gebruikelijke acties uit.

Acetylcholine, afgescheiden door zenuwuiteinden, blijft niet lang 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 het binnenland wordt getransporteerdzenuwcellen - de op deze manier gewonnen choline wordt later gebruikt om andere acetylcholine-moleculen te produceren.

Hoe werkt acetylcholine en wat doet het?

De functies van acetylcholine hangen zowel af van waar deze neurotransmitter werkt als van het type receptor waaraan het zich zal hechten. Acetylcholine heeft twee soorten receptoren waaraan het hecht: de eerste zijn nicotinereceptoren (aanwezig in de ganglia van het autonome systeem en in de neuromusculaire junctie), de tweede zijn muscarinereceptoren (die zich in veel verschillende weefsels bevinden, waaronder gladde spieren van cellen, in verschillende structuren van de hersenen en in de endocriene klieren en cellen van de hartspier)

In het centrale zenuwstelsel beïnvloedt acetylcholine geheugenprocessen en het vermogen om de aandacht te concentreren. 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 het 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 de samentrekking van de bepaalde spiergroepen.

Acetylcholine is ook uiterst 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 postganglionaire vezels die behoren tot het parasympathische systeem. Acetylcholine, uitgescheiden door het parasympathische zenuwstelsel, heeft veel verschillende effecten, waaronder:

  • bloeddrukdaling;
  • stimulatie van de perist altiek in het spijsverteringskanaal;
  • trage hartslag;
  • samentrekking van het lumen van de luchtwegen;
  • vernauwing van de pupillen;
  • stimulatie van de secretie door verschillende klieren (inclusief speekselklieren)
Belangrijk

Acetylcholine: verwante ziekten

Vanwege het feit dat acetylcholine een uiterst belangrijke neurotransmitter is, kunnen pathologieën die ermee verbonden zijn, leiden tot veel verschillende ziekte-entiteiten. Een voorbeeld is myasthenia gravis, waarbij patiënten antistoffen ontwikkelen tegen acetylcholinereceptoren. Uiteindelijk, als gevolg van dit fenomeen, neemt het afhet aantal van deze vrije structuren in de spiercellen, zodat patiënten verschillende symptomen van myasthenia gravis ervaren, waaronder voornamelijk spierzwakte. Onder normale omstandigheden leidt de binding van acetylcholine aan de receptor tot spiercontractie - wanneer de receptoren worden geblokkeerd door antilichamen, heeft de neurotransmitter eigenlijk niets om zich aan te hechten - spiercellen worden dan eenvoudigweg aangetast in hun vermogen om te werken.

Een ander probleem waarbij acetylcholine-aandoeningen kunnen bijdragen aan de pathogenese, is de ziekte van Alzheimer. Volgens sommige hypothesen is deze neurotransmitterdeficiëntie geassocieerd met deze eenheid - het is om deze reden dat patiënten die lijden aan de ziekte van Alzheimer medicijnen 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 is 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 gebruikt die acetylcholine-achtige effecten uitoefenen, als middelen die een volledig tegengesteld effect hebben. In de eerste van deze gevallen hebben we het over parasympathicomimetica. Dit zijn onder meer stoffen zoals pilocarpine (dat leidt tot vernauwing van de pupil en wordt gebruikt bij glaucoom) of de eerder genoemde acetylcholinesteraseremmers (eigenlijk indirecte parasympathicomimetica).

Preparaten met een andere werking zijn parasympatholytische (cholinolytische) medicijnen. Ze hebben de tegenovergestelde effecten van acetylcholine en omvatten onder meer ipratropiumbromide (gebruikt om de luchtwegen te verwijden) of atropine (gebruikt bij bradycardie, d.w.z. trage hartslag)

De werking van botulinumtoxine (waarschijnlijk beter bekend als botox) wordt ook in verband gebracht met acetylcholine. Deze stof blokkeert de afgifte van acetylcholine vanuit 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 ervan op acetylcholine wordt onder andere gebruikt, bij de behandeling van blefarospasme, torticollis of overmatig zweten.

Sommige patiënten zijn geïnteresseerd in de zogenaamde nootropic (procognitieve) medicijnen. Sommige van deze stoffen beïnvloeden de hoeveelheid acetylcholine in de structurenvan het zenuwstelsel en dus zouden deze preparaten de cognitieve functies verbeteren van mensen die ze gebruiken - meestal zijn mensen die geven om de beste geheugencapaciteiten of het verhogen van het concentratieniveau geïnteresseerd in noötropische medicijnen. De effectiviteit van dergelijke maatregelen lijkt echter nogal controversieel te zijn, daarom wordt aanbevolen om ze met de nodige voorzichtigheid en voorzichtigheid te benaderen.

Bronnen: 1. Acetylocholine. Neuroscience 2e editie, online toegang: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/2. Materialen van de Encyclopaedia Britannica, online toegang: https://www.britannica.com/science/acetylcholine3. Materialen van de Universiteit van Texas, online toegang: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html

Over de auteurBoog. Tomasz Nęcki Afgestudeerd aan de medische faculteit van de medische universiteit van Poznań. Een bewonderaar van de Poolse zee (die het liefst langs de kust slentert met een koptelefoon in zijn oren), katten en boeken. Bij het werken met patiënten concentreert hij zich erop altijd naar hen te luisteren en zoveel tijd door te brengen als ze nodig hebben.

Categorie:

Neurologie