- ncbi.nlm.nih.gov - Physiology, Acetylcholine, Christian Sam; Bruno Bordoni
- onlinelibrary.wiley.com - Beyond neurotransmission: acetylcholine in immunity and inflammation, M. A. Cox et al.
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov - Pathways of acetylcholine synthesis, transport and release as targets for treatment of adult-onset cognitive dysfunction, F. Amenta, S. K. Tayebati
- ncbi.nlm.nih.gov - Acetylcholine as a neuromodulator: cholinergic signaling shapes nervous system function and behavior, Marina R. Picciotto, Michael J. Higley, Yann S. Mineur
- ncbi.nlm.nih.gov - Acetylcholine, James B. Rand
- medicalnewstoday.com - What is Acetylcholine and why does it matter?
- my.clevelandclinic.org - Acetylcholine (ACh)
- britannica.com - Acetylcholine
- mhanational.org - What is Acetylcholine?
- britannica.com - Sarin
Acetylcholín: Čo je to, aké má účinky a význam v ľudskom organizme? Čo spôsobí jeho nedostatok?
Acetylcholín zaraďujeme medzi kľúčové neurotransmitery. Sprostredkováva predovšetkým komunikáciu a vedenie signálu z nervových buniek do ďalších častí ľudského tela. Je potrebný pre správne fungovanie mozgu, činnosť svalov či orgánov. Zohráva úlohu doslova v každom pohybe a v každom nádychu, ktorý vykonávame.
Obsah článku
- Čo je acetylcholín?
- Neurotransmitery a ich pôsobenie
- Ako to je teda konkrétne u acetylcholínu?
- Prečo je acetylcholín dôležitý?
- Vieme acetylcholín prijímať aj v potrave?
- Ako spozorovať nerovnováhu acetylcholínu v tele?
- Ochorenia súvisiace s acetylcholínom
- Je možné hladiny acetylcholínu ovplyvniť liekmi?
Čo je acetylcholín?
Acetylcholín je dôležitý neurotransmiter ľudského organizmu pôsobiaci v centrálnej aj periférnej nervovej sústave. Zohráva úlohu predovšetkým v prenose impulzov medzi nervovými bunkami a ostatnými telovými bunkami, a tiež medzi nervovými bunkami navzájom.
Neurotransmiter, inak povedané aj neuromediátor, si môžeme predstaviť ako tzv. poštára v podobe chemickej zlúčeniny. Táto zlúčenina zabezpečuje prenos signálov. Nervové bunky teda využívajú neurotransmitery na sprostredkovanie prenosu nervového signálu medzi bunkami.
Vďaka prenosu týchto signálov je možné spúšťať a regulovať rôzne fyziologické funkcie organizmu. Pohyb končatín, srdcový tep, dýchanie, vnímanie a mnohé ďalšie funkcie sú uskutočňované práve za prítomnosti neurotransmiterov.
V súčasnosti poznáme až okolo 100 rôznych druhov neuromediátorov. Teda okrem acetylcholínu sú známe napríklad aj dopamín, adrenalín, noradrenalín, sérotonín, histamín a pod. Vzájomne sa líšia najmä chemickou štruktúrou a cieľovými účinkami.
Historicky prvým objaveným neurotransmiterom bol práve acetylcholín.
Z hľadiska štruktúry predstavuje acetylcholín ester kyseliny octovej a cholínu. Z názvov týchto zlúčenín je odvodený názov samotného acetylcholínu – kyselina octová = acetic acid + cholín. Jeho molekulárny vzorec je C7H16NO2+. Niekedy sa označuje aj synonymom cholín acetát.
Nachádzame ho v bunkách centrálnej nervovej sústavy, tzn. v mozgu a mieche, a v periférnej nervovej sústave, tzn. v nervových bunkách inervujúcich tkanivá a orgány.
Hlavnou funkciou acetylcholínu je sprostredkovávať komunikáciu medzi neurónmi a cieľovými bunkami v rôznych častiach organizmu. Cieľovými bunkami pritom môžu byť bunky hladkých alebo kostrových svalov, bunky žliaz alebo tiež iné neuróny.
Nervová bunka = neurón.
Týmto spôsobom dokáže acetylcholín regulovať telesné funkcie ako je pohyb, srdcová frekvencia, krvný tlak, trávenie, dýchanie, uvoľňovanie moču, či vylučovanie zo žliaz. Ak sa uvoľňuje v mozgu, má vplyv na schopnosti, ako je myslenie, pozornosť, sústredenie, vzrušenie, pamäť či motivácia.
Acetylcholín je excitačný neuromediátor. Znamená to, že vyvoláva akciu/excitáciu cieľovej bunky a šírenie signálu ďalej. Táto akcia je rýchla, avšak nemá dlhé trvanie. V pomerne krátkom čase je účinok acetylcholínu zmarený enzýmom acetylcholínesteráza, ktorý ho rozloží.
Bunky, ktoré využívajú acetylcholín ako posla signálov alebo naopak, ktoré odpovedajú na jeho pôsobenie nazývame cholínergné.
Funkčný význam acetylcholínu po prvýkrát objavil nemecký fyziológ Otto Loewi v roku 1921. Na srdciach žiab preukázal, že acetylcholín sa uvoľňuje po stimulácii blúdivého nervu (nervus vagus), čo viedlo k spomaleniu srdcovej frekvencie.
Následne tiež dokázal, že acetylcholín účinkuje ako mediátor medzi neurónmi a orgánmi.
Otto Loewi a anglický fyziológ Sir Henry Dale, ktorý sa podieľal na objave acetylcholínu, získali za svoju prácu v roku 1936 Nobelovu cenu za medicínu.
Neurotransmitery a ich pôsobenie
Neurotransmitery sú uchovávané v nervových bunkách – neurónoch, konkrétne v ich zakončeniach. Aktívne začínajú byť v okamihu, keď sa uvoľnia z neurónu do úzkeho priestoru medzi dvomi susediacimi bunkami (synaptická štrbina).
Uvoľnený neurotransmiter nesúci signál sa následne viaže na špecifické receptory na cieľových bunkách a tým vyvolá reakciu. Cieľovou bunkou pritom môže byť svalová bunka, iná nervová bunka, alebo aj bunka žliaz. Ovplyvňujú buď jednu, alebo aj viac cieľových buniek súčasne.
Organizmus takto vďaka rozsiahlej sieti neurónov dokáže šíriť signál do všetkých jeho častí. Neustále vysielanie a prijímanie impulzov je kľúčové pre optimálne fungovanie ľudského tela – od mysle, svalov až po všetky orgány.
Po tom, ako neurotransmiter odovzdá informáciu cieľovým bunkám, organizmus ho rozkladá alebo zrecykluje.
Okrem excitačných neuromediátorov, ktorým je acetylcholín, existujú aj inhibičné alebo modulačné. Inhibičné neuromediátory zabraňujú reakciám buniek, modulačné zas ovplyvňujú citlivosť buniek na pôsobenie excitačných a inhibičných neuromediátorov.
Tabuľka: Prehľad neurotransmiterov podľa ich štruktúry
Aminokyseliny | glycín, glutamát, GABA (kyselina gama-aminomaslová). |
Monoamíny | sérotonín, histamín, dopamín, adrenalín (epinefrín), noradrenalín (norepinefrín). |
Peptidy | endorfíny. |
Ako to je teda konkrétne u acetylcholínu?
Ako už bolo spomenuté, acetylcholín pozostáva z dvoch hlavných zložiek – cholínu a zvyšku kyseliny octovej (acetylový zvyšok). Cholín pochádza z exogénnych zdrojov, väčšinu prijímame v potrave. Vo veľmi malej miere si vie organizmus vytvárať cholín aj samostatne v pečeni. Acetylová skupina pochádza zo zlúčeniny acetyl koenzým A.
Cholín je organická esenciálna živina vyznačujúca sa mnohými biologickými funkciami. Jeho potreba pre náš organizmus sa dá prirovnať k potrebám napríklad vitamínov.
Acetylcholín sa pri dostatku cholínu a acetyl koenzýmu A tvorí v cholínergných nervových bunkách, konkrétne na koncoch výbežkov (axónov) týchto buniek. Kľúčovým enzýmom pre jeho syntézu je cholín-acetyltrasferáza. Tá viaže esterovou väzbou dve východiskové zlúčeniny za vzniku novej molekuly acetylcholínu.
Vytvorený acetylcholín sa uskladňuje vo vezikulách (vačkoch) na koncoch axónov nervových buniek, kde čaká na „svoj čas“. Ten prichádza vtedy, keď sa nervovou bunkou začne šíriť signál a dosiahne až axónové zakončenie.
Signál šíriaci sa neurónom spôsobí otvorenie špecifických kanálov na nervovom zakončení, ktoré sú riadené práve napätím. Cez tieto kanály vychádzajú molekuly acetylcholínu z nervovej bunky do priestoru medzi susediacimi bunkami. Tento priestor je veľmi úzky a nazýva sa synaptická štrbina.
Molekuly acetylcholínu uvoľnené do synaptickej štrbiny sa následne viažu na špecifické receptory nachádzajúce sa na cieľových bunkách.
Synaptická štrbina je súčasťou celku nazývaného synapsa. Je to miesto, kde končí jeden neurón (presynaptická časť) a nasleduje ďalšia bunka (postsynaptická časť). Presynaptická časť obsahuje vezikuly s neurotransmitermi a postsynaptická časť obsahuje receptory pre uvoľnený neurotransmiter.
Acetylcholín je schopný viazať sa na dva druhy receptorov. Prvým druhom sú muskarínové receptory, druhým druhom sú nikotínové receptory.
Muskarínové receptory nachádzame napríklad v bunkách hladkých svalov a srdca, v nervových bunkách centrálneho (mozog) aj periférneho nervového systému, alebo v bunkách slinných žliaz či pankrease.
Nikotínové receptory nachádzame napríklad v nervových bunkách, bunkách kostrových svalov, či bunkách drene nadobličiek.
Podľa toho, v ktorých tkanivách a orgánoch sú umiestnené muskarínové a nikotínové receptory môžeme predpokladať biologické účinky acetylcholínu.
Naviazanie acetylcholínu na príslušný receptor spôsobí kaskádu ďalších reakcií v cieľovej bunke, čo v konečnom dôsledku vnímame ako efekt alebo odpoveď bunky na pôsobenie acetylcholínu.
Ak acetylcholín pôsobí na cieľovú bunku, ktorou je iná nervová bunka, dochádza k šíreniu signálu cez túto bunku a v podstate sa v nej zopakuje proces uvoľnenia neurotransmitera do synaptickej štrbiny.
Ak acetylcholín pôsobí na cieľovú bunku, ktorou je bunka kostrového svalu, dochádza ku kontrakcii svalu a teda k pohybu.
Ak acetylcholín pôsobí na cieľovú bunku, ktorou je napríklad bunka žliaz, dochádza k vylučovaniu látok zo žliaz.
Naviazanie acetylcholínu na receptory a vyvolanie následnej reakcie v cieľovej bunke je rýchlo prebiehajúci proces. V krátkom čase sa acetylcholín z receptora uvoľňuje a jeho pôsobenie je ukončené enzýmom acetylcholínesteráza, ktorý je prítomný v synaptickej štrbine.
Tento enzým štiepi (hydrolyzuje) acetylcholín opäť na cholín a acetát. Acetylcholínesteráza teda zabezpečuje, aby v synaptickej štrbine nezostával nadbytok acetylcholínu a nedochádzalo tak k nepretržitej aktivácii receptorov cieľových buniek.
Cholín vzniknutý štiepením acetylcholínu je prostredníctvom transportérov vychytávaný naspäť do presynaptického neurónu a je tak dostupný pre syntézu ďalších molekúl acetylcholínu.
Prečo je acetylcholín dôležitý?
Acetylcholín zohráva v ľudskom organizme dôležitú úlohu. Podieľa sa na fyziologických procesoch rôzneho charakteru. Pôsobí vždy v tých častiach organizmu (bunky, tkanivá, orgány, sústavy orgánov), kde sú prítomné cholínergné receptory, tzn. muskarínové alebo nikotínové.
Najčastejšie je to mozog, nervová sústava, dýchací trakt, tráviaca sústava, močové cesty, srdce, kostrové svalstvo a niektoré žľazy.
Pôsobenie acetylcholínu na muskarínové receptory
Ako prvú môžeme spomenúť srdcovo-cievnu sústavu Prostredníctvom muskarínových receptorov vyvoláva acetylcholín zníženie frekvencie a sily kontrakcie srdca. Taktiež rozšírenie krvných ciev, s čím súvisí zníženie krvného tlaku. Tlmí tiež vedenie vzruchov v srdcovom svale.
V tráviacom trakte navodzuje cez stimuláciu blúdivého nervu (nervus vagus) aktivitu žalúdka a čriev – zvyšuje napätie a kontrakciu hladkého svalstva, uvoľňuje zvierače a podporuje vylučovanie tráviacich štiav. Má teda vplyv na trávenie a prechod prijatej potravy cez tráviaci trakt.
V dýchacej sústave má acetylcholín podiel na hlbokom dýchaní a schopnosti prijímať väčší objem vzduchu do pľúc.
V močovom trakte spôsobuje kontrakciu hladkého svalstva močového mechúra, vystupňovanie vyprázdňovacieho tlaku a uvoľnenie zvieračov. Kontroluje tak uvoľňovanie moču.
Ako už bolo niekoľkokrát spomenuté, ovplyvňuje tiež sekréciu exokrinných žliaz, konkrétne slinných, slzných a potných žliaz, ale aj žliaz v dýchacom a tráviacom systéme. Zvyšuje tak produkciu slín, sĺz, materského mlieka, potu, tráviacich štiav a pod.
Ovplyvňuje taktiež svalstvo oka, reguluje videnie do blízka a rozširovanie zrenice ako reakcie na svetlo.
U mužov je acetylcholín zodpovedný erekciu.
Pôsobenie acetylcholínu na nikotínové receptory
Jednou z najdôležitejších funkcií acetylcholínu je, že sa podieľa na kontrakcii kostrového svalstva, tzn. umožňuje nám pohybovať sa.
V nadobličkách stimuluje uvoľňovanie iných neurotransmiterov, a to adrenalínu a noradrenalínu. Taktiež aktivuje sympatikový nervový systém.
Sympatikový nervový systém je súčasťou vegetatívneho nervového systému. Má za úlohu udržiavať telo v pohotovosti, zvýšiť výkon, pripraviť ho na útok alebo útek.
Obidva druhy receptorov, tzn. muskarínové aj nikotínové sú zapojené taktiež do procesov súvisiacich s pamäťou, jej tvorbou, obnovou a zachovaním.
Ďalej sa acetylcholín podieľa na kognitívnych funkciách, a teda na motivácii, pozornosti, sústredení, učení, vnímaní a dokonca aj na podpore REM spánku.
Acetylcholín participuje v centrálnej nervovej sústave aj na tzv. filtrovaní nadbytočných alebo nepodstatných stimulov prichádzajúcich z vonkajšieho prostredia. Ide o automatický proces, ktorý zabraňuje nadmernej stimulácii určitých častí mozgu a predchádza tak ich preťaženiu.
Vieme acetylcholín prijímať aj v potrave?
Acetylcholín sa tvorí priamo v našom organizme, konkrétne v cholínergných nervových bunkách. Primárnou podmienkou tvorby dostatočného množstva acetylcholínu je dostupnosť zložiek, z ktorých sa acetylcholín tvorí. Tými sú cholín a acetylkoenzým A.
Kým acetylkoenzým A sa tvorí v organizme, pri cholíne sme z väčšej časti odkázaný na jeho príjem v potrave.
Určité malé množstvá cholínu si vie ľudský organizmus vyprodukovať aj svojpomocne, toto množstvo však nepostačuje na pokrytie adekvátnej dennej potreby.
Cholín nachádzame v rôznych druhoch potravín, ide o potraviny živočíšneho aj rastlinného pôvodu. Živočíšne produkty majú väčšinou vyšší obsah cholínu ako rastlinné.
Potraviny živočíšneho pôvodu bohaté na prítomnosť cholínu sú napríklad živočíšna pečeň, vajcia, ryby (najmä losos), kuracie, bravčové a hovädzie mäso, mlieko.
Potraviny rastlinného pôvodu bohaté na prítomnosť cholínu sú napríklad pšeničné klíčky, strukoviny (najmä sója, fazuľa), orechy (najmä mandle), brokolica, ružičkový kel, karfiol, zemiaky, biela ryža, celozrnné obilniny alebo semená.
Vhodným zdrojom cholínu môžu byť aj voľnopredajné lieky a doplnky výživy. Sú dobrým riešením v prípadoch, kedy nie sme schopní prijímať dostatočné množstvo cholínu v potrave, alebo ak je dopyt organizmu po cholíne vyšší ako obvykle (tehotenstvo, obdobie dojčenia, rôzne potravinové alergie, vegetariánsky alebo vegánsky spôsob stravovania).
Nezastupiteľnú úlohu zohráva cholín v období tehotenstva a dojčenia, nakoľko sa podieľa na životne dôležitých procesoch nielen u matky, ale najmä u plodu/dieťaťa. U tehotných a dojčiacich žien je denná potreba cholínu v porovnaní s ostatnými dospelými vyššia.
U dojčiat do veku 6 mesiacov je jediným zdrojom cholínu materské mlieko alebo náhrady materského mlieka.
Najdôležitejšie informácie o cholíne, jeho funkcii v ľudskom organizme, odporúčanom dennom príjme pre jednotlivé vekové skupiny a v neposlednom rade o jeho dôležitosti v období tehotenstva a dojčenia sa dočítate v článku: Čo je CHOLÍN a aké má účinky? Spoznajte príznaky nedostatku. Potravinové zdroje i výživový doplnok?
Ako spozorovať nerovnováhu acetylcholínu v tele?
Nízke alebo nadmerne vysoké hladiny acetylcholínu sa môžu prejavovať určitými charakteristickými príznakmi, ktoré sú pozorovateľné navonok ako subjektívne ťažkosti.
Pri nedostatku hovoríme o stave nazývanom acetylcholínová deficiencia.
Tá sa prejavuje najmä:
- suchosťou v ústach,
- obmedzeným potením,
- problémami s videním – rozmazané videnie, zvýšená citlivosť na svetlo,
- začervenaním alebo zápalom kože, najmä v oblasti tváre,
- ťažkosťami s močením,
- zápchou,
- pohybovým nepokojom.
Môže sa vyskytovať aj horúčka až delírium, čo je porucha pozornosti, vnímania, myslenia, pamäti a dokonca až vedomia.
Naopak, príliš vysoké hladiny acetylcholínu v organizme rozvíjajú cholínergnú krízu. Nadbytok acetylcholínu môže vznikať z dôvodu nesprávneho užívania niektorých liekov.
Možno zaujímavejším príkladom je, že na princípe zvyšovania hladiny acetylcholínu fungujú aj mnohé nervové jedy či insekticídy.
Typickým príkladom vysoko toxického nervového jedu je sarin. Ide o synteticky vyrobenú organofosfátovú zlúčeninu vyvinutú v roku 1938 za účelom jej použitia ako pesticíd.
Nakoľko však sarin predstavuje jednu z najviac toxických a rýchlo účinkujúcich nervových látok, od pôvodného zámeru sa upustilo. V našej histórii žiaľ evidujeme použitie sarinu ako chemickej zbrane proti ľuďom, a to nielen pri vojenských konfliktoch.
V 80. rokoch 20. storočia bol sarin použitý ako chemická zbraň počas iracko-iránskej vojny. V Sýrii bol použitý pri vojnovom konflikte rovno dvakrát – v roku 2013 a v roku 2017.
Sarin sa stal hlavným vykonávacím nástrojom aj pri nábožensky motivovanom teroristickom útoku v tokijskom metre v roku 1995 (tento útok sa podľa mnohých zdrojov označuje ako prvý teroristický útok v histórii ľudstva s použitím chemických zbraní).
Účinky sarinu spočívajú v blokáde aktivity enzýmu acetylcholínesteráza prítomného v synaptickej štrbine medzi bunkami. Tento enzým štiepi molekuly acetylcholínu na cholín a acetát, čím ruší jeho aktivitu.
Výsledkom blokády štiepiaceho enzýmu je hromadenie acetylcholínu, a teda nepretržitá aktivácia receptorov = nepretržitá stimulácia cieľových buniek.
Charakteristickými príznakmi hromadenia acetylcholínu v organizme sú:
- ťažkosti s dýchaním – hromadenie tekutiny v pľúcach, skrátenie dychu, dýchavičnosť,
- kašeľ,
- spomalenie srdcového tepu a zníženie krvného tlaku,
- tlak na hrudi,
- bolesť očí, rozmazané videnie a nadmerné slzenie,
- nadmerné potenie a tvorba slín,
- výtok z nosa,
- hnačka,
- častejšie močenie,
- svalové kŕče a zášklby,
- bolesť hlavy,
- bolesť brucha, nevoľnosť, vracanie,
- zmätenosť,
- ospalosť a celková slabosť,
- v závažných prípadoch strata vedomia, paralýza svalstva, kóma, zastavenie srdca, zlyhanie dýchania až smrť.
Antidotum (protiliek) proti pôsobeniu sarinu je látka atropín alebo pralidoxím. V závažných prípadoch otravy môže byť potrebná aj liečba doplnkovým kyslíkom, ventilácia alebo odsávanie tekutiny z pľúc.
Pôsobenie nervových jedov, ako je sarin, môže človeku aj napriek liečbe spôsobiť trvalé poškodenie neurologických funkcií.
Ďalším príkladom nervových jedov s obdobným účinkom, ako má sarin sú aj ďalšie organofosfátové zlúčeniny využívané ako insekticídy, herbicídy alebo pesticídy. Hovoríme napríklad o nervovom jede tabun, o už zakázanej látke DDT (dichlór-difenyl-trichlóretán) alebo dodnes veľmi rozšírenej kyseline dichlórfenoxyoctovej.
Na princípe nadmerného zvýšenia hladiny acetylcholínu účinkuje aj jed pavúka čierna vdova – alfa-latrotoxín. Jed pôsobí v nervových zakončeniach a spôsobuje excesívne vyplavovanie acetylcholínu.
Ochorenia súvisiace s acetylcholínom
Je dokázané, že acetylcholín má súvis aj s niektorými chorobnými procesmi odohrávajúcimi sa v organizme, prevažne v mozgu.
Hovoríme napríklad o Alzheimerovej chorobe, demencii, Parkinsonovej chorobe, myasténii gravis a niekoľkých ďalších.
Pri Alzheimerovej chorobe a demencii sú u pacientov pozorované nižšie hladiny acetylcholínu v mozgu. Príčinou je nedostatok enzýmu cholín acetyltrasferáza, ktorý je potrebný pre syntézu nových molekúl acetylcholínu.
Pacienti s týmito ochoreniami majú problémy s kognitívnymi funkciami, najmä s pamäťou a schopnosťou myslieť.
Myasténia gravis je autoimunitné ochorenie charakteristické najmä svalovou slabosťou. Dochádza pri ňom k tvorbe telu vlastných protilátok, ktoré obsadzujú acetylcholínové receptory na cieľových bunkách.
Bránia účinku acetylcholínu, a tým prenosu signálu z nervovej bunky na cieľovú bunku. Okrem oslabenia kostrového svalstva môžu byť ohrozené aj dýchacie alebo iné životne dôležité svaly.
Ďalším súvisiacim ochorením je Lambertov-Eatonov myasténický syndróm. Ide opäť o autoimunitné ochorenie, pri ktorom si organizmus tvorí protilátky napádajúce nervové zakončenia, v ktorých sa tvorí acetylcholín.
Výsledkom je nízka syntéza acetylcholínu vedúca k slabosti najmä kostrového svalstva.
Acetylcholín je spájaný taktiež s Parkinsonovou chorobou. Hoci sa v súvislosti s týmto ochorením hovorí viac o nerovnováhe inej látky, a to dopamínu, zistilo sa, že určitú úlohu na jej rozvoji má aj acetylcholín a jeho nerovnovážne hladiny.
Nízke hladiny acetylcholínu boli pozorované aj u pacientov so schizofréniou. Môže to mať súvis s tým, že acetylcholín funguje ako filter nadbytočných stimulov z vonkajšieho prostredia a tým zabraňuje nadmernej stimulácii mozgu. Pri jeho nedostatku sa môžu objavovať príznaky, ako vizuálne alebo zvukové halucinácie, ktoré sú typické u pacientov so schizofréniou.
Spojitosť s acetylcholínom sa skúma aj v prípade ďalších ochorení, ako je depresia, bipolárna porucha, ADHD (porucha pozornosti s hyperaktivitou), či autistické poruchy. Pri týchto ochoreniach sa predpokladá, že by tiež mohli čiastočne súvisieť s narušenou hladinou acetylcholínu v organizme.
Je možné hladiny acetylcholínu ovplyvniť liekmi?
Pôsobenie acetylcholínu v organizme sa dá do určitej miery ovplyvňovať. Funguje to na princípe, že sa reguluje jeho hladina a miera jeho účinku. Využiť sa na to môžu látky prírodného pôvodu alebo syntetické liečivá vyrábané v laboratórnych podmienkach.
Okrem toho je tiež možné prostredníctvom niektorých látok zasahovať do signálnych dráh acetylcholínu.
Ako už bolo spomenuté, acetylcholín pôsobí na cieľové bunky prostredníctvom väzby na špecifické receptory. Týmito receptormi sú muskarínové alebo nikotínové receptory.
Svoje pomenovanie dostali podľa ich schopnosti aktivovať sa v prítomnosti látok nikotín a muskarín. Nikotín je zložka tabakového dymu, muskarín je toxická látka prirodzene sa vyskytujúca u niektorých druhov jedovatých húb (napríklad muchotrávka červená).
Znamená to, že nikotín má na nikotínových receptoroch obdobné účinky ako acetylcholín, a rovnako tak aj muskarín na muskarínových receptoroch. Spúšťajú teda rovnaké signálne dráhy.
Látky alebo liečivá, ktoré majú schopnosť ovplyvňovať pôsobenie acetylcholínu v organizme delíme do dvoch skupín.
- Prvou skupinou sú látky/liečivá, ktoré zosilňujú pôsobenie acetylcholínu. Nazývajú sa cholínergné.
Zaraďujeme k nim liečivá, ktoré blokujú aktivitu štiepiaceho enzýmu acetylcholínesteráza. Podľa toho dostali aj názov inhibítory acetylcholínesterázy.
Výsledkom ich pôsobenia je znížená degradácia acetylcholínu a zvýšenie jeho hladiny = predĺžená stimulácia cieľových buniek. Tieto liečivá sa používajú predovšetkým pri liečbe Alzheimerovej choroby či demencie na zlepšenie kognitívnych funkcií, alebo tiež pri myasténii gravis.
Príkladom inhibítorov acetylcholínesterázy sú liečivá donepezil, rivastigmín a galantamín.
Vedľajšie účinky týchto liečiv sú rovnaké, aké boli spomenuté pri prejavoch nadbytku acetylcholínu. Ide najmä o nadmerné slinenie, potenie a tvorbu sĺz, spomalenie srdcovej činnosti, či sťažené plytké dýchanie.
- Druhou skupinou sú látky/liečivá, ktoré naopak inhibujú účinky acetylcholínu. Nazývajú sa anticholínergné.
Pôsobia tak, že znižujú počet molekúl acetylcholínu, a tým aj jeho účinky. Tieto liečivá sa používajú napríklad pri Parkinsonovej chorobe, ochoreniach dýchacieho traktu, inkontinencii moču, srdcovo-cievnych ochoreniach a niektorých psychických ochoreniach.
Príkladom anticholínergných liečiv sú:
- atropín (používa sa ako antidotum pri intoxikácii nervovými jedmi alebo ako premedikácia pred celkovou anestéziou),
- skopolamín (používa sa na liečbu spazmov v tráviacom a urogenitálnom trakte),
- difenhydramín (používa sa na liečbu ťažkostí so spánkom),
- solifenacín, darifenacín, tolterodín, trospium (používajú sa na liečbu inkontinencie moču),
- ipratrópium, tiotrópium (používajú sa ako bronchodilatanciá).
Najčastejšie vedľajšie účinky týchto látok sú znížená tvorba slín, potu či sĺz, zápcha, zadržiavanie moču a rozmazané videnie.
Medzi látky s anticholínergným účinkom zaraďujeme aj botulotoxín, v súčasnosti využívaný najmä v estetickej medicíne na prevenciu vrások, zabránenie tvorby potu, na liečbu migrény alebo aj hyperaktívneho močového mechúra.
Botulotoxín bráni uvoľňovaniu acetylcholínu z nervových zakončení, a tým redukuje jeho účinok na receptoroch cieľových buniek.
V závere môžeme spomenúť aj bežné zložky našej každodennej stravy, ktoré môžu ovplyvňovať hladiny a aktivitu acetylcholínu. Tak napríklad čaje a káva dokážu vďaka obsahu kofeínu zvyšovať cholínergnú aktivitu.
Zvýšenie hladiny acetylcholínu bolo pozorované aj pri konzumácii produktov s obsahom ginka dvojlaločného (Ginkgo biloba), bakopy drobnolistej (Bacopa monnieri), ženšenu alebo huperzínu (extrakt z rastliny Huperzia serrata).
Acetylcholín zaraďujeme medzi kľúčové neurotransmitery. Sprostredkováva predovšetkým komunikáciu a vedenie signálu z nervových buniek do ďalších častí ľudského tela. Zohráva úlohu doslova v každom pohybe a v každom nádychu, ktorý vykonávame.
Zaujímavé zdroje informácií
Ste doktor, či zdravotník? Zviditeľnite sa a zdieľajte skúsenosti!
Vytvorte si vlastný blog na Zdravoteka.sk, ktorú číta 620 000 ľudí mesačne. Napíšte nám →