Atsetüülkoliin on neurotransmitter, mis mõjutab südant ja seedetrakti, kuid on seotud ka mäluprotsessidega. Tulenevalt asjaolust, et atsetüülkoliini toime organismis on väga lai, kasutatakse seda neurotransmitterit mõjutavaid ravimeid paljudes meditsiinivaldkondades - neid tellivad nii neuroloogid, silmaarstid kui ka internistid.
Atsetüülkoliin on üks neurotransmitteritest, s.t närvisüsteemis vajalikud spetsiifilised molekulid - just tänu närvirakkudele saadetakse närviimpulsse. Atsetüülkoliin on oluline eelkõige seetõttu, et seda leidub nii kesk- kui ka perifeerse närvisüsteemi struktuurides, kuid seda võib leida ka somaatilises ja autonoomses närvisüsteemis.
Tasub lisada, et atsetüülkoliin oli esimene neurotransmitter, mille teadlased avastasid. Aastal 1914 tegi avastuse inglise füsioloog Henry Dale ja mõni aasta hiljem - 1921. aastal - Saksa päritolu tutvustas Otto Loewi atsetüülkoliini funktsioone meditsiinimaailmas. Mõlema mehe avastused osutusid teaduse jaoks nii oluliseks, et 1936. aastal anti neile nende eest Nobeli preemia.
Atsetüülkoliin: struktuur, süntees ja lagunemine
Atsetüülkoliin on äädikhappe ja koliini ester. See luuakse nn kolinergilised neuronid (see termin on määratletud kui need närvirakkude populatsioonid, mis sekreteerivad oma otsas atsetüülkoliini), kus neurotransmitter on toodetud koliinist ja atsetüülkoensüümist A ensüümi koliinatsetüültransferaasi osalusel. Saadud atsetüülkoliini molekulid akumuleeritakse seejärel sünaptilistes vesiikulites ja kui närvirakk depolariseerub, kinnituvad need presünaptiliste klemmide külge ja atsetüülkoliin vabaneb sünaptilisse ruumi. Kui neurotransmitter jõuab postsünaptilisse otsa, seondub ta oma retseptoriga ja teostab tavapäraseid toiminguid.
Närvilõpmetest vabanev atsetüülkoliin ei asu pikka aega väljaspool närvirakke - ensüüm atsetüülkolinesteraas lagundab selle üsna kiiresti. Selles reaktsioonis on muu hulgas koliin, millest osa transporditakse tagasi närvirakkude sisemusse - sel viisil saadud koliini kasutatakse hiljem täiendavate atsetüülkoliinimolekulide tootmiseks.
Loe ka: oleme adrenaliiniga seotud. Kuidas epinefriin toimib? Perifeerne närvisüsteem: struktuur ja roll Hea MÄLU omamise viisid: liikumine, dieet, liikumine, uniKuidas atsetüülkoliin töötab ja mida see teeb?
Atsetüülkoliini funktsioonid sõltuvad nii neurotransmitteri toimekohast kui ka retseptori tüübist. Atsetüülkoliinil on kahte tüüpi retseptoreid, millega see seondub: esimesed on nikotiiniretseptorid (esinevad autonoomse süsteemi ganglionides ja neuromuskulaarses ristmikus) ja teised muskariiniretseptorid (asuvad paljudes erinevates kudedes, sealhulgas rakkudes) silelihased, erinevates ajustruktuurides ning endokriinsetes näärmetes ja südamelihasrakkudes).
Kesknärvisüsteemis mõjutab atsetüülkoliin mäluprotsesse ja võimet tähelepanu koondada. Selle neurotransmitteri ülesanne on ka meid ärkvel hoida ja atsetüülkoliin on oluline ka erinevates õppeprotsessides. See suhe võimaldab suhelda kesknärvisüsteemi erinevate piirkondade vahel - sel juhul sekreteerib atsetüülkoliini nn. interneuronid ja on eriti oluline basaalganglionide puhul.
Perifeerses närvisüsteemis on atsetüülkoliin eriti oluline lihasrakkude jaoks - see neurotransmitter eritub neuromuskulaarsetel plaatidel. Närvirakkudest vabanev atsetüülkoliin, kui see seondub müotsüütides leiduvate retseptoritega, viib antud lihasrühmade kontraktsioonini.
Atsetüülkoliin on äärmiselt oluline ka autonoomse närvisüsteemi jaoks. See on neurotransmitter, mida eritavad kõik närvisüsteemi selles osas olevad preganglioonsed kiud. Veelgi enam, selle vabastavad parasümpaatilisse süsteemi kuuluvad postganglionilised kiud. Parasümpaatilisest närvisüsteemist sekreteeritud atsetüülkoliin avaldab palju erinevaid tegevusi, sealhulgas:
- vererõhu langus;
- peristaltika stimulatsioon seedetraktis;
- aeglane südametegevus;
- hingamisteede valendiku kokkutõmbumine;
- õpilaste kitsendamine;
- sekretsiooni stimuleerimine erinevate näärmete (sh süljenäärmete) poolt.
Atsetüülkoliin: seotud haigused
Tulenevalt asjaolust, et atsetüülkoliin on äärmiselt oluline neurotransmitter, võivad sellega seotud patoloogiad viia paljude erinevate haiguste tekkeni. Selle näiteks on myasthenia gravis, kus patsientidel tekivad atsetüülkoliiniretseptorite vastased antikehad. Lõppkokkuvõttes väheneb selle nähtuse tagajärjel nende vabade struktuuride hulk lihasrakkudes ja patsientidel esinevad mitmesugused müasteenia gravise sümptomid, eriti lihasnõrkus. Normaalsetes tingimustes põhjustab atsetüülkoliini seondumine retseptoriga lihaste kokkutõmbumist - kui retseptorid on antikehadega blokeeritud, pole neurotransmitteril põhimõtteliselt midagi kinnituda - lihasrakkude töövõime on siis lihtsalt häiritud.
Teine probleem, milles atsetüülkoliini häirete patogenees võib mängida rolli, on Alzheimeri tõbi. Mõnede hüpoteeside kohaselt on see neurotransmitteri defitsiit seotud selle üksusega - just sel põhjusel antakse Alzheimeri tõve all kannatavatele patsientidele ravimeid, mis blokeerivad atsetüülkoliini lagundava ensüümi, st atsetüülkolinesteraasi inhibiitorite aktiivsust (tänu sellele suureneb selle neurotransmitteri hulk närvisüsteemis). Mõned teadlased eitavad nende ravimite piiratud efektiivsuse tõttu fakti, et Alzheimeri tõve korral on patsientidel tõepoolest atsetüülkoliini puudus.
Atsetüülkoliini kasutamine meditsiinis
Meditsiinis kasutatakse meditsiinis nii aineid, millel on atsetüülkoliiniga sarnane toime, kui ka aineid, millel on täiesti vastupidine toime. Esimesel juhul räägime parasümpatomimeetilistest ravimitest. Nende hulka kuuluvad sellised ained nagu näiteks pilokarpiin (mis viib õpilase kitsenemiseni ja mida kasutatakse glaukoomis) või ülalmainitud atsetüülkoliinesteraasi inhibiitorid (mis tegelikult kuuluvad vahe-parasümpatomimeetikumide hulka).
Teiselt poolt on erineva toimega preparaadid parasümpatolüütilised (kolinolüütilised) ravimid. Neil on atsetüülkoliinile vastupidine toime ja need hõlmavad muu hulgas ipratroopiumbromiid (kasutatakse hingamisteede laiendamiseks) või atropiin (kasutatakse bradükardia, st aeglase pulsi korral).
Botuliinitoksiini (rohkem tuntud kui botox) toimet seostatakse ka atsetüülkoliiniga. See aine blokeerib atsetüülkoliini vabanemise närviotsast. Ehkki botuliinitoksiini seostatakse kõige enam esteetilise meditsiini valdkonnas kasutatavate ravimitega, on sellel meditsiinis palju rohkem rakendusi - muu hulgas kasutatakse selle toimet atsetüülkoliinile. blefarospasmi, tortikollise või liigse higistamise ravis.
Mõned patsiendid on huvitatud nn nootroopsed (prokognitiivsed) ravimid. Mõned neist ainetest mõjutavad atsetüülkoliini hulka närvisüsteemi struktuurides ja seega parandaksid need preparaadid neid kasutavate inimeste kognitiivseid funktsioone - tavaliselt on nootroopsed ravimid huvitatud inimestest, kes soovivad parimat mäluoskust või suurendavad kontsentratsiooni taset. Kuid selliste meetmete tõhusus näib olevat üsna vaieldav ja seetõttu on soovitatav läheneda neile ettevaatusega.
Allikad:
1. Atsetüülkoliin. Neuroteaduse 2. väljaanne, on-line juurdepääs: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/
2. Encyclopaedia Britannica materjalid, on-line juurdepääs: https://www.britannica.com/science/acetylcholine
3. Texase ülikooli materjalid, on-line juurdepääs: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Soovitatav artikkel:
HISTAMIIN - roll kehas, allergia, kohalolek toidus Autori kohta
