Acetylcholin 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 vigtig til hukommelse, motivation og koncentration.
- Somatisk nervesystem: Det aktiverer muskler og styrer frivillige bevægelser.
- Autonomt nervesystem: Anvendes i både sympatiske og parasympatiske systemer for 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 sammentrækning.
Kosttilskud som cholin (fx. Healthwells Kolin 500) 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:
- Alzheimer’s: 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 acetylcholin-niveauer lave, hvilket fører til muskelsvaghed. Behandling forsøger at korrigere dette.
Funktioner og roller
Acetylcholin har forskellige roller i kroppen.
I hjernen er acetylcholin vigtig for hukommelse, motivation og koncentration. Nogle stoffer, der blokerer acetylcholin, hindre 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 er blevet fundet 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, en essentiel 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 kryse 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 gingko 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.
Medicin
Ændringer i acetylcholinvejen kan føre til forskellige sygdomme. Nogle lægemidler målretter denne neurotransmitter for at behandle forhold som Alzheimer’s sygdom og myasthenia gravis. Toxiner kan også forstyrre denne vej og føre til alvorlige konsekvenser, som for eksempel muskelspasmer eller endda død.
I Alzheimer’s 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 sine egne muskelceller. Problemet ligger i 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 en carbonatom, en dobbeltbundet oxygenatom og en enkeltbundet oxygenatom, der 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 et 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 ↩︎