- Acetilcolina: struttura, sintesi e degradazione
- Come funziona e cosa fa l'acetilcolina?
- L'uso dell'acetilcolina in medicina
L'acetilcolina è un neurotrasmettitore che colpisce il cuore e le funzioni gastrointestinali, ma è anche associato ai processi di memoria. A causa del fatto che le azioni dell'acetilcolina nel corpo sono molto ampie, i farmaci che influenzano questo neurotrasmettitore sono utilizzati in molte aree della medicina: sono prescritti ai pazienti sia da neurologi, oftalmologi e internisti.
L'acetilcolinaè uno dei neurotrasmettitori, cioè molecole specifiche necessarie nel sistema nervoso - è grazie alle cellule nervose che vengono inviati gli impulsi nervosi. L'acetilcolina è importante principalmente perché è presente sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico, ma si trova anche nel sistema nervoso somatico e autonomo.
Vale la pena aggiungere che l'acetilcolina è stato il primo neurotrasmettitore scoperto dagli scienziati. Nel 1914 la scoperta fu fatta dal fisiologo inglese Henry Dale, e qualche anno dopo - nel 1921 - di origine tedesca, Otto Loewi introdusse nel mondo medico le funzioni dell'acetilcolina. Le scoperte di entrambi gli uomini si rivelarono così importanti per la scienza che nel 1936 ricevettero per loro il Premio Nobel.
Acetilcolina: struttura, sintesi e degradazione
L'acetilcolina è un estere dell'acido acetico e della colina. Viene creato all'interno del cosiddetto neuroni colinergici (queste sono quelle popolazioni di cellule nervose che secernono acetilcolina all'interno delle loro terminazioni), dove il neurotrasmettitore è prodotto dalla colina e dall'acetil coenzima A con la partecipazione dell'enzima colina acetiltransferasi. Le molecole di acetilcolina risultanti vengono quindi accumulate nelle vescicole sinaptiche e quando la cellula nervosa si depolarizza, si attaccano ai terminali presinaptici e l'acetilcolina viene rilasciata nello spazio sinaptico. Quando un neurotrasmettitore raggiunge il terminale postsinaptico, si lega al suo recettore ed esercita le sue azioni abituali.
Secreta dalle terminazioni nervose, l'acetilcolina non rimane a lungo fuori dalle cellule nervose - viene scomposta abbastanza rapidamente dall'enzima acetilcolinesterasi. È in questa reazione che, tra gli altri, colina, parte della quale viene trasportata all'internocellule nervose - la colina così ottenuta viene successivamente utilizzata per produrre altre molecole di acetilcolina.
Come funziona e cosa fa l'acetilcolina?
Le funzioni dell'acetilcolina dipendono sia da dove agisce questo neurotrasmettitore che dal tipo di recettore a cui si legherà. L'acetilcolina ha due tipi di recettori ai quali si lega: il primo sono i recettori nicotinici (presenti nei gangli del sistema autonomo e all'interno della giunzione neuromuscolare), il secondo sono i recettori muscarinici (localizzati in molti tessuti diversi, comprese le cellule della muscolatura liscia, in varie strutture del cervello e nelle ghiandole endocrine e nelle cellule del muscolo cardiaco).
Nel sistema nervoso centrale, l'acetilcolina influenza i processi di memoria e la capacità di concentrare l'attenzione. La funzione di questo neurotrasmettitore è anche quella di tenerci svegli e anche l'acetilcolina è importante in vari processi di apprendimento. Questa relazione consente la comunicazione tra varie aree del sistema nervoso centrale - in questo caso, l'acetilcolina è secreta dal cosiddetto interneuroni ed è particolarmente importante nel caso dei gangli della base
Nel sistema nervoso periferico, l'acetilcolina è particolarmente importante per le cellule muscolari: questo neurotrasmettitore viene secreto all'interno delle placche neuromuscolari. L'acetilcolina rilasciata dalle cellule nervose, quando si lega ai recettori presenti sui miociti, provoca la contrazione di determinati gruppi muscolari.
L'acetilcolina è anche estremamente importante per il sistema nervoso autonomo. È un neurotrasmettitore secreto da tutte le fibre pregangliari in questa parte del sistema nervoso. Inoltre, viene rilasciato dalle fibre postgangliari appartenenti al sistema parasimpatico. L'acetilcolina, secreta dal sistema nervoso parasimpatico, esercita molte attività diverse, tra cui:
- calo della pressione sanguigna;
- stimolazione della peristalsi nel tratto digerente;
- battito cardiaco lento;
- contrazione del lume delle vie respiratorie;
- costrizione degli alunni;
- stimolazione della secrezione da parte di varie ghiandole (comprese le ghiandole salivari)
Acetilcolina: malattie correlate
A causa del fatto che l'acetilcolina è un neurotrasmettitore estremamente importante, le patologie ad essa associate possono portare a diverse entità patologiche. Un esempio di questo è la miastenia grave, in cui i pazienti sviluppano anticorpi contro i recettori dell'acetilcolina. Alla fine, a causa di questo fenomeno, diminuisceil numero di queste strutture libere all'interno delle cellule muscolari, in modo che i pazienti sperimentino vari sintomi di miastenia grave, inclusa principalmente la debolezza muscolare. In condizioni normali, il legame dell'acetilcolina al recettore porta alla contrazione muscolare - quando i recettori sono bloccati dagli anticorpi, il neurotrasmettitore non ha praticamente nulla a cui attaccarsi - le cellule muscolari sono quindi semplicemente compromesse nella loro capacità di lavorare.
Un altro problema in cui i disturbi dell'acetilcolina possono contribuire alla patogenesi è il morbo di Alzheimer. Secondo alcune ipotesi, questa carenza di neurotrasmettitori è associata a questa unità - è per questo motivo che ai pazienti affetti da malattia di Alzheimer vengono somministrati farmaci che bloccano l'attività dell'enzima che scompone l'acetilcolina, ovvero gli inibitori dell'acetilcolinesterasi (grazie a ciò, la quantità di questo neurotrasmettitore nel sistema nervoso è aumentato). Alcuni ricercatori, a causa della limitata efficacia di questi farmaci, negano il fatto che nella malattia di Alzheimer vi sia effettivamente una carenza di acetilcolina nei pazienti.
L'uso dell'acetilcolina in medicina
In medicina vengono utilizzate sia sostanze che esercitano effetti simili all'acetilcolina, sia agenti che hanno un effetto completamente opposto. Nel primo di questi casi si parla di farmaci parasimpaticomimetici. Questi includono sostanze come, ad esempio, la pilocarpina (che porta alla costrizione della pupilla e viene utilizzata nel glaucoma) o i suddetti inibitori dell'acetilcolinesterasi (in re altà parasimpaticomimetici indiretti).
I preparati con un effetto diverso sono farmaci parasimpatici (colinolitici). Hanno gli effetti opposti dell'acetilcolina e li includono, tra l' altro, ipratropio bromuro (usato per espandere le vie aeree) o atropina (usata nella bradicardia, cioè nel rallentamento della frequenza cardiaca).
L'azione della tossina botulinica (più probabilmente nota come botox) è associata anche all'acetilcolina. Questa sostanza blocca il rilascio di acetilcolina dall'estremità nervosa. Sebbene la tossina botulinica sia maggiormente associata ai trattamenti nel campo della medicina estetica, ha molte più applicazioni in medicina: il suo effetto sull'acetilcolina viene utilizzato, tra gli altri, nel trattamento di blefarospasmo, torcicollo o sudorazione eccessiva.
Alcuni pazienti sono interessati al cosiddetto farmaci nootropici (procognitivi). Alcune di queste sostanze influenzano la quantità di acetilcolina nelle strutturedel sistema nervoso e quindi questi preparati migliorerebbero le funzioni cognitive delle persone che li usano - in genere le persone che si preoccupano delle migliori capacità di memoria o che aumentano il livello di concentrazione sono interessate ai farmaci nootropi. Tuttavia, l'efficacia di tali misure sembra essere piuttosto controversa, e pertanto si raccomanda di affrontarle con cautela e cautela.
Fonti: 1. Acetilocolina. Neuroscienze 2a edizione, accesso online: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/2. Materiali dell'Enciclopedia Britannica, accesso on-line: https://www.britannica.com/science/acetylcholine3. Materiali dell'Università del Texas, accesso on-line: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Circa l'autoreArco. Tomasz NickiUn laureato della facoltà di medicina presso l'Università di Medicina di Poznań. Un estimatore del mare polacco (passeggiando volentieri lungo le sue sponde con le cuffie nelle orecchie), dei gatti e dei libri. Nel lavorare con i pazienti, si concentra sull'ascoltarli sempre e sul trascorrere tutto il tempo di cui hanno bisogno.