Acetylcholin er en vigtig neurotransmitter med mange funktioner i både det centrale og det perifere nervesystem. Det påvirker alt fra muskelbevægelse til hukommelse og kan være et mål for både medicinsk behandling og toksiske angreb.
Funktioner og roller af acetylcholin:
- Hjernefunktioner: Acetylcholin er vigtigt for hukommelse, motivation og koncentration.
- Somatisk nervesystem: Det aktiverer muskler og styrer frivillige bevægelser.
- Autonomt nervesystem: Anvendes i både sympatiske og parasympatiske systemer til kommunikation mellem nerveceller.
- Søvn: Acetylcholin er involveret i reguleringen af søvn, især REM-søvn.
- Smerteregulering: Det kan også spille en rolle i, hvordan vi opfatter smerte.
- Hjerte: I hjertet hjælper det med at regulere hjertefrekvens og blodtryk.
- Fordøjelse: Fremskynder fordøjelse vha. muskulære sammentrækninger.
Kosttilskud som cholin (fx Healthwells Kolin 500) og Alpha-GPC kan benyttes til at danne acetylcholin i kroppen. Alpha-GPC er muligvis bedre, da den har evnen til at passere blod-hjerne-barrieren. Når det er i hjernen, kan det omdannes til cholin, som igen kan blive til acetylcholin.
Medicinske anvendelser:
- Alzheimers sygdom: Behandling rettet mod at øge acetylcholin i hjernen for at forbedre hukommelse og kognition.
- Myasthenia gravis: Sygdommen forårsager hurtig muskeltræthed. Medicin målretter acetylcholin for at forbedre muskelfunktion.
- Lambert-Eaton syndrom: Her er acetylcholinniveauerne lave, hvilket fører til muskelsvaghed. Behandling forsøger at korrigere dette.
Funktioner og roller
Acetylcholin har forskellige roller i kroppen.
I hjernen er acetylcholin vigtigt for hukommelse, motivation og koncentration. Nogle stoffer, der blokerer acetylcholin, hindrer indlæring af ny information. Manglen på acetylcholin i hippocampus kan også føre til glemsomhed.
I det somatiske nervesystem aktiverer det muskler og påvirker frivillige bevægelser.
I det autonome nervesystem bruges det i både det sympatiske og parasympatiske system til kommunikation mellem nerveceller.
I fordøjelsessystemet har acetylcholin en bestemt rolle. Det øger peristaltiske bevægelser i maven. Peristaltik er de sammentrækkende bølgebevægelser, der skubber maden gennem mave-tarm-kanalen. Dette hjælper med at fremskynde fordøjelsen. Derudover øger acetylcholin også styrken af de muskulære sammentrækninger i fordøjelseskanalen. Det betyder, at maden bliver blandet og nedbrudt mere effektivt.
Forskning i neurotransmittere og søvn har vist, at acetylcholin er højt aktivt under REM-søvn (Rapid Eye Movement). Det er blandt andet baseret på studier, der har målt neurotransmitteraktivitet i hjernen hos dyr og mennesker.1
Studier har også fokuseret på smerteperception og neurotransmittere. Acetylcholin har vist sig at påvirke smertefølsomhed gennem sin interaktion med forskellige receptorer i nervesystemet.2
Kliniske studier og forskning inden for kardiologi har vist, at acetylcholin spiller en rolle i reguleringen af hjertefrekvens og blodtryk. Det er især vigtigt i det autonome nervesystem, der kontrollerer ufrivillige funktioner som hjerteslag.3
Kosttilskud
Når det kommer til kosttilskud og acetylcholin, er der flere ting at overveje.
Der er kosttilskud på markedet, der hævder at øge acetylcholinniveauer i hjernen. Disse går under kategorien “nootropika”, som er stoffer, der sigter mod at forbedre kognitive funktioner.
En almindelig ingrediens i disse kosttilskud er cholin, et essentielt næringsstof, der findes i forskellige fødevarer som æg og lever. Kroppen bruger cholin til at producere acetylcholin.
Der findes også kosttilskud såsom Alpha-GPC, der kan krydse ind i hjernen gennem blod-hjerne-barrieren, og derfra omdannes til cholin, der kan omdannes til acetylcholin.
Men det er vigtigt at notere, at selv om du indtager mere cholin, garanterer det ikke nødvendigvis højere acetylcholinniveauer i hjernen.
Andre kosttilskud inkluderer urter som ginkgo biloba, bacopa monnieri og stoffer som Huperzine A, der hævdes at inhibere nedbrydningen af acetylcholin i hjernen. Igen, mens nogle studier antyder mulige fordele, er den videnskabelige konsensus ikke entydig.
Sikkerhed og bivirkninger
Cholin og cholinkilder som Alpha-GPC tåles normalt godt i de mængder, der bruges i kosttilskud, men store doser kan give kvalme, løs mave, svedeture, hovedpine og en fiskeagtig kropslugt. Huperzine A hæmmer det enzym, der nedbryder acetylcholin, og bør derfor ikke kombineres med demensmedicin, der virker på samme måde, uden at du har aftalt det med din læge. Tal også med lægen først, hvis du er gravid eller ammer, tager receptpligtig medicin eller har astma, epilepsi eller en hjertesygdom. Kosttilskud kan ikke erstatte behandling af sygdomme i nervesystemet.
Medicin
Ændringer i acetylcholinvejen kan føre til forskellige sygdomme. Nogle lægemidler målretter denne neurotransmitter for at behandle tilstande som Alzheimers sygdom og myasthenia gravis. Toksiner kan også forstyrre denne vej og føre til alvorlige konsekvenser, som for eksempel muskelspasmer eller endda død.
Ved Alzheimers sygdom er der mindre acetylcholin i hjernen, hvilket kan føre til hukommelsestab og andre problemer. Medicin kan hjælpe lidt ved at øge mængden af acetylcholin i hjernen.
Myasthenia gravis er en sygdom, hvor musklerne bliver hurtigt trætte. Dette skyldes, at kroppen angriber acetylcholinreceptorerne på sine egne muskelceller. Problemet ligger på de steder, hvor nerver og muskler mødes, og hvor acetylcholin normalt hjælper musklerne med at trække sig sammen.
Lambert-Eaton syndrom er en anden muskelsygdom. Her er der mindre acetylcholin frigivet fra nerverne, hvilket også fører til muskelsvaghed. Dette sker, fordi kroppen angriber sine egne nerver.
I alle disse sygdomme forsøger læger at regulere mængden eller virkningen af acetylcholin for at lindre symptomerne.
Acetyleret cholin
Acetylcholin er en acetyleret form af cholin.
Det vil sige, at en acetylgruppe er bundet til cholinmolekylet. En acetylgruppe er en funktionel gruppe bestående af et carbonatom, der har et dobbeltbundet oxygenatom og er bundet til en metylgruppe.
Når denne acetylgruppe kobles til cholin, dannes acetylcholin.
Dannelsen sker i en kemisk reaktion kaldet en esterificeringsreaktion. Her kombineres cholin med en acetylgruppe fra et molekyle kaldet acetyl-CoA.
Enzymet cholinacetyltransferase katalyserer denne reaktion. Resultatet er acetylcholin og coenzym A som biprodukt.
Denne acetylering er vigtig for acetylcholins rolle som neurotransmitter. Acetylgruppen gør det muligt for molekylet at binde sig til specifikke receptorer, som igen gør det muligt for nerveimpulser at blive overført mellem nerveceller eller fra nerveceller til muskelceller.
Acetylgruppen spiller også en rolle i nedbrydningen af acetylcholin. Efter at acetylcholin har udført sin funktion, skal det nedbrydes for at stoppe signaloverførslen. Dette gøres af enzymet acetylcholinesterase, som fjerner acetylgruppen og spalter molekylet tilbage til cholin og eddikesyre.
Virkning
Acetylcholin virker gennem to typer af receptorer: nikotiniske og muskariniske.
Nikotiniske receptorer er som porte i celleoverfladen, der åbnes, når acetylcholin binder til dem. De er lavet af fem delenheder og findes i to varianter: en i muskler og en i hjernen. Når acetylcholin binder sig til disse receptorer, åbnes en kanal, og ioner som natrium, kalium og calcium strømmer ind eller ud af cellen. Dette ændrer cellens elektriske tilstand og aktiverer den.
Muskariniske receptorer virker lidt anderledes. De er enkeltstående proteinmolekyler, der går gennem cellemembranen. Når acetylcholin binder sig, sker der en formforandring, og et molekyle kaldet G-protein aktiveres inden i cellen. Dette G-protein kan så påvirke andre processer i cellen.
Muskariniske receptorer kommer i flere varianter, M1, M2, M3, M4 og M5, og de styrer forskellige funktioner. Nogle hæmmer et enzym kaldet adenylatcyklase, hvilket reducerer mængden af et signalstof i cellen (cAMP). Andre aktiverer et enzym kaldet fosfolipase C, som skaber to nye signalstoffer, der blandt andet øger calciumniveauet i cellen.
Kilder
- Kodama, T., Lai, Y. Y., & Siegel, J. M. (1992). Enhancement of acetylcholine release during REM sleep in the caudomedial medulla as measured by in vivo microdialysis. Brain research, 580(1-2), 348–350. https://doi.org/10.1016/0006-8993(92)90967-e ↩︎
- Li, G. Z., Liang, Q. C., Jin, Y. H., Yang, C. X., Zhang, G. W., Gao, H. R., Zhang, D., & Xu, M. Y. (2011). The effect of acetylcholine on pain-related electric activities in the hippocampal CA3 of rats. Journal of neural transmission (Vienna, Austria : 1996), 118(4), 555–561. https://doi.org/10.1007/s00702-010-0545-x ↩︎
- Roy, A., Fields, W. C., Rocha-Resende, C., Resende, R. R., Guatimosim, S., Prado, V. F., Gros, R., & Prado, M. A. (2013). Cardiomyocyte-secreted acetylcholine is required for maintenance of homeostasis in the heart. FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 27(12), 5072–5082. https://doi.org/10.1096/fj.13-238279 ↩︎