Acetylcholin

Z WikiSkript

Struktura acetylcholinu

Acetylcholin (ACh) je ester kyseliny octové a cholinu. Účinkuje jako neurotransmiter v periferní i centrální nervové soustavě. V periferii přenáší signál na nervosvalových ploténkách a je mediátorem parasympatického autonomního systému.

Centrálně zastává funkci neurotransmiteru a neuromodulátoru. Zde má svou roli v udržování vědomí, pozornosti a vzniku paměti.[1] ACh účinkuje na dva typy receptorů - jednak na ionotropní nikotinové receptory a naopak na metabotropní muskarinové receptory.[2]

Chemické vlastnosti, syntéza[upravit | editovat zdroj]

ACh je syntetizován v cholinergních neuronech enzymem cholin acetyltrasferázou. Tento enzym esterovou vazbou váže zbytek kyseliny octové na cholin. Jako substráty slouží acetyl-CoA a cholin.

Cholin je syntetizován skrze postupnou methylací ethanolaminu, který vzniká dekarboxylací serinu. Jako donor methylových skupin slouží s-adenosylmethionin (aktivní methionin, SAM). Vzniklý acetylcholin má vlastnosti silně polární kvarterní amonné sloučeniny - nezávisle na pH má kladný náboj, neprostupuje tedy do nitra buněk nebo např. hematoencefalickou bariérou.

Degradace ACh probíhá hydrolyticky, extracelulárně na membráně synaptické štěrbiny pomocí enzymu acetylcholin esterázy - vznikají neaktivní metabolity cholin a acetát.

Funkce[upravit | editovat zdroj]

Ilustrace nikotinového receptoru
Nikotinový receptor

Nervosvalová ploténka[upravit | editovat zdroj]

Acetylcholin účinkuje na nervosvalové ploténce, která je zvláštním druhem chemické synapse mezi motoneuronem a motorickou jednotkou kosterního svalu. Po vyplavení do synaptické štěrbiny se váže na nikotinové receptory (nAChR). Dochází ke změně membránového potenciálu na svalovém vláknu a intracelulárnímu vyplavení Ca2+ iontů ze sarkoplazmatického retikula, které jsou zásadní pro svalovou kontrakci. Podrobněji viz článek Nervosvalová ploténka.

Autonomní nervový systém[upravit | editovat zdroj]

Acetylcholin je využíván jako neurotransmiter v gangliích autonomního nervového systému, jak v sympatických, tak i parasympatických drahách. Přenáší signál mezi pregangliovým a postgangliovým receptorem. Na postgangliovém neuronu se vyskytuje gangliový typ nikotinového cholinergního receptoru, který je spřažen s ligandem-ovládaným iontovým kanálem. Po navázání acetylcholinu na tento receptor se iontový kanál otevře a způsobí depolarizaci na postgangliovém neuronu. Tyto receptory jsou podobné těm v nervosvalové ploténce, nicméně nejsou totožné. Mají rozdílného antagonistu – trimetafanMediately: ATC kód C02BA01, zatímco antagonistou svalového typu nikotinových receptorů v nervosvalových ploténkách je tubokurarinMediately: ATC kód M03AA02. Agonistou obou typů nikotinových receptorů je kromě acetylcholinu ještě nikotin.[3]

Acetylcholin se dále využívá i v neuroefektorových synapsích parasympatiku (na styku postgangliového neuronu a efektorové buňky). Zde však nepůsobí na nikotinový receptor, ale na muskarinový cholinergní receptor spřažený s G-proteinem. Muskarinových receptorů je pět typů – M1–M5, přičemž se dělí na stimulační (M1, M3 a M5) a inhibiční (M2 a M4). Jejich antagonistou je atropinMediately: atropin, roli agonisty může kromě acetylcholinu převzít i muskarin.[3]

Centrální nervový systém[upravit | editovat zdroj]

Farmakologie[upravit | editovat zdroj]


Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit | editovat zdroj]

Zdroje[upravit | editovat zdroj]

  1. Tiwari, Prashant; Dwivedi, Shubhangi; Singh, Mukesh Pratap; Mishra, Rahul; Chandy, Anish (2017-05-15). "Basic and modern concepts on cholinergic receptor: A review". Asian Pacific Journal of Tropical Disease. 3 (5): 413–420.
  2. KLAUS–HEINRICH, Koolman. Barevný atlas biochemie - Překlad 4. vydání. - vydání. Grada Publishing a.s., 2012. 498 s. s. 364. ISBN 9788024729770.
  3. a b LÜLLMANN, Heinz, Klaus MOHR a Lutz HEIN, et al. Barevný atlas farmakologie : Překlad 5., přepracovaného a rozšířeného vydání. 3. vydání. Praha : Grada Publishing a.s., 2007. ISBN 978-80-247-1672-5.