Acetylcholin

Acetylcholin ( lat.  Acetylcholinum ), zkr. ACH je organická sloučenina , kvartérní amoniová báze, derivát cholinu , prvního objeveného neurotransmiteru , který provádí neuromuskulární přenos , a také hlavního neurotransmiteru v parasympatickém nervovém systému . V těle je velmi rychle zničen specializovaným enzymem - acetylcholinesterázou . Hraje důležitou roli v procesech, jako je paměť a učení.

Objev

V roce 1921 provedl Otto Loewy při studiu vlivu bloudivého nervu na intenzitu srdeční činnosti následující experiment: srdce žáby s bloudivým nervem bylo odděleno a umístěno do nádoby s živným roztokem, který neovlivňoval srdce. sazba (v něm by se mohla dlouho bít) . Drážděním nervu dosáhl Loewy zástavy srdce, načež byl roztok z této cévy přidán do jiné cévy, kde se stáhlo srdce téže žáby, ale bez nervu. Srdeční činnost také slábla a úplně se zastavila. Levi tak došel k závěru, že při vzrušení nervu se uvolňuje určitá látka , která si zachovává svůj účinek i v roztoku. Ukázalo se, že touto látkou je acetylcholin [1] . Loewy v roce 1936 obdržel Nobelovu cenu za fyziologii se zněním: „za objevy související s chemickým přenosem nervových vzruchů“ [2] .

Vlastnosti

Používá se jako léčivá látka a pro farmakologický výzkum. Tato sloučenina se získává synteticky jako chlorid nebo jiná sůl.

Chemické

Acetylcholin je acetylový derivát kvartérní amoniové sloučeniny cholinu. Vzniká v lidských a zvířecích nervových buňkách z cholinu jako výsledek enzymatické reakce [3] , působením cholinacetyltransferázy se acetylová skupina (CH 3 CO-) přenáší z acetyl-CoA na molekulu cholinového substrátu , s tvorbou koenzymu A a ACH podle reakční rovnice:

Přítomnost tohoto enzymu v nervových buňkách klasifikuje takovou buňku jako " cholinergní " neuron.

Jde o chemicky nestabilní látku , která se v těle za účasti specifického enzymu cholinesterázy ( acetylcholinesterázy ) snadno ničí za vzniku cholinu a kyseliny octové .

Fyzická

Bezbarvé krystaly nebo bílá krystalická hmota. Šíří se ve vzduchu. Snadno rozpustný ve vodě a alkoholu. Při vaření a dlouhodobém skladování se roztoky rozkládají.

Lékařské

Fyziologický cholinomimetický účinek acetylcholinu je způsoben jeho stimulací terminálních membrán m- a n-cholinergních receptorů.

Periferní muskarinové působení acetylcholinu se projevuje zpomalením srdeční frekvence , rozšířením periferních cév a snížením krevního tlaku , zvýšenou peristaltikou žaludku a střev , kontrakcí svalů průdušek, dělohy, žlučníku a močového měchýře, zvýšenou sekrecí trávicí, průduškové, potní a slzné žlázy , mióza . Miotický efekt je spojen se zvýšenou kontrakcí kruhového svalu duhovky , který je inervován postgangliovými cholinergními vlákny okohybného nervu . Současně v důsledku stahu ciliárního svalu a relaxace zinového vazu ciliárního pletence vzniká akomodační spasmus .

Stažení zornice v důsledku působení acetylcholinu je obvykle doprovázeno poklesem nitroočního tlaku. Tento efekt je částečně vysvětlen skutečností, že při zúžení zornice a zploštění duhovky se rozšíří Schlemmův kanál ( žilní sinus skléry ) a fontánové prostory (prostory iriokorneálního úhlu), což zajišťuje lepší odtok. tekutiny z vnitřního média oka. Je možné, že se na snižování nitroočního tlaku podílejí i jiné mechanismy. V souvislosti se schopností snižovat nitrooční tlak se k léčbě glaukomu hojně využívají látky působící jako acetylcholin ( cholinomimetika , anticholinesteráza ) . Je třeba mít na paměti, že když jsou tyto léky zavedeny do spojivkového vaku , jsou absorbovány do krve a mají resorpční účinek a mohou způsobit nežádoucí účinky charakteristické pro tyto léky . Je také třeba mít na paměti, že dlouhodobé (po řadu let) užívání miotických látek může někdy vést k rozvoji perzistentní (ireverzibilní) miózy , vzniku zadní synechie a dalších komplikací a dlouhodobému užívání anticholinesterázové léky jako miotika mohou přispět k rozvoji katarakty .

Acetylcholin také hraje důležitou roli jako mediátor CNS . Podílí se na přenosu vzruchů v různých částech mozku, zatímco malé koncentrace usnadňují a velké inhibují synaptický přenos . Změny v metabolismu acetylcholinu vedou k hrubému narušení mozkových funkcí. Jeho nedostatek do značné míry určuje klinický obraz tak nebezpečného neurodegenerativního onemocnění, jakým je Alzheimerova choroba . Někteří centrálně působící antagonisté acetylcholinu (viz Amizil ) jsou psychotropní léky (viz také Atropin ). Předávkování antagonisty acetylcholinu může způsobit poruchy vyšší nervové aktivity (mají halucinogenní účinek atd.). Anticholinesterázové působení řady jedů je založeno právě na schopnosti způsobit hromadění acetylcholinu v synaptických štěrbinách, přebuzení cholinergních systémů a více či méně rychlou smrt (chlorofos, karbofos, sarin, soman) [4] .

Aplikace

Obecná aplikace

Acetylcholinchlorid ( lat. Acetylcholini chloridum ) se vyrábí pro použití v lékařské praxi a pro experimentální studie . Jako lék se acetylcholin chlorid příliš nepoužívá.

Léčba

Při perorálním podání se acetylcholin velmi rychle hydrolyzuje a nevstřebává se ze sliznic gastrointestinálního traktu. Při parenterálním podání má rychlý, ostrý a krátkodobý účinek (jako adrenalin). Stejně jako ostatní kvartérní sloučeniny acetylcholin špatně proniká z cévního řečiště přes hematoencefalickou bariéru a při intravenózním podání nemá významný účinek na centrální nervový systém . Někdy se v experimentu používá acetylcholin jako vazodilatátor při spasmech periferních cév ( endarteritida , intermitentní klaudikace , trofické poruchy v pahýlech atd.), se spasmy retinálních tepen . Ve vzácných případech byl acetylcholin podáván na atonii střev a močového měchýře. Acetylcholin se také příležitostně používá k usnadnění radiologické diagnózy achalázie jícnu .