Ацетилхолін (ACh) — це ключовий нейротрансмітер, який відіграє важливу роль у центральній та периферичній нервовій системі, а також у нервово-м’язовій передачі.
Біохімічна природа: Ацетилхолін — це ефір холіну та оцтової кислоти, синтезується в нейронах за участю ферменту холінацетилтрансферази з холіну та ацетил-КоА. Після вивільнення в синаптичну щілину він швидко розщеплюється ацетилхолінестеразою до холіну та ацетату, що забезпечує точність і швидкість нервового сигналу.
Фізіологічна роль:
Периферична та вегетативна нервова система: Ацетилхолін є основним нейротрансмітером у нервово-м’язових синапсах, де він зв’язується з нікотиновими рецепторами на скелетних м’язах, викликаючи їх скорочення. У парасимпатичній системі він діє через мускаринові рецептори, регулюючи функції гладких м’язів, залоз (наприклад, слиновиділення, секреція шлункового соку) і частоту серцевих скорочень (уповільнення через вплив на блукаючий нерв).- Центральна нервова система: У головному мозку ацетилхолін залучений до когнітивних функцій — пам’яті, уваги, навчання. Холінергічні нейрони в базальних ядрах (наприклад, у ядрі Мейнерта) критично важливі для цих процесів. Порушення холінергічної передачі асоціюються з хворобою Альцгеймера.
- Автономна нервова система: Ацетилхолін є основним медіатором у всіх прегангліонарних нейронах симпатичної та парасимпатичної систем, а також у постгангліонарних парасимпатичних нейронах.
Клінічне значення:
- Нервово-м’язові захворювання: Порушення дії ацетилхоліну в нервово-м’язових синапсах лежить в основі міастенії гравіс, де автоімунні антитіла блокують нікотинові рецептори, що призводить до м’язової слабкості. Лікування включає інгібітори ацетилхолінестерази (наприклад, піридостигмін).
- Нейродегенеративні захворювання: Зниження рівня ацетилхоліну в корі мозку є характерною ознакою хвороби Альцгеймера. Інгібітори ацетилхолінестерази (донепезил, ривастигмін) використовуються для симптоматичного полегшення когнітивних порушень.
- Отруєння та фармакологія: Отруєння фосфорорганічними сполуками (наприклад, пестицидами) блокує ацетилхолінестеразу, викликаючи накопичення ацетилхоліну і холінергічний криз (сльозотеча, діарея, бронхоспазм, брадикардія). Лікування включає атропін і пралідоксим.
- Анестезіологія: Нервово-м’язові блокатори (наприклад, сукцинілхолін) діють як агоністи або антагоністи ацетилхолінових рецепторів, використовуються для релаксації м’язів під час операцій.
Рецептори: Ацетилхолін діє через два типи рецепторів:
- Нікотинові: Іонотропні, розташовані в скелетних м’язах і ЦНС, швидко викликають деполяризацію.
- Мускаринові: Метаболічні (G-білокзалежні), розташовані в ЦНС, серці, гладких м’язах, залозах, впливають повільніше.
Діагностика та дослідження: Вимірювання активності ацетилхолінестерази або рівня холінергічних маркерів у спинномозковій рідині може допомогти в діагностиці нейродегенеративних станів. Позитронно-емісійна томографія (ПЕТ) із холінергічними лігандами використовується для оцінки холінергічної системи в мозку.
Висновок: Ацетилхолін — це універсальний нейротрансмітер, який забезпечує координацію рухів, вегетативних функцій і когнітивних процесів. Його порушення лежать в основі багатьох патологій, а фармакологічна модуляція холінергічної системи є основою терапії численних захворювань. Розуміння його ролі дозволяє ефективно діагностувати та лікувати широкий спектр неврологічних, м’язових і вегетативних розладів.