Ацетилхолин — это химический посредник, вырабатываемый нервами. Некоторые лекарства, используемые для лечения различных неврологических заболеваний, действуют, препятствуя выполнению ацетилхолином своей функции.
Ацетилхолин (АХ) был впервые идентифицирован в 1914 году Генри Халлеттом Дейлом за его воздействие на сердечную ткань. Отто Лёви подтвердил, что он является нейромедиатором . Оба получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине в 1936 году за свои работы.
Более поздние исследования показали, что связывание ацетилхолина с ацетилхолиновыми рецепторами на поперечно-полосатых мышечных волокнах открывает каналы в мембране. Затем ионы натрия проникают в мышечную клетку, стимулируя сокращение мышц.
Ацетилхолин также используется в головном мозге, где он, как правило, вызывает возбуждающие реакции. Железы, получающие импульсы от парасимпатической части вегетативной нервной системы, также стимулируются аналогичным образом.
Ацетилхолин синтезируется в некоторых нейронах ферментом холин-ацетилтрансферазой из соединений холина и ацетил-КоА. Органические ртутные соединения обладают высоким сродством к сульфгидрильным группам, что обуславливает их влияние на нарушение функции фермента холин-ацетилтрансферазы. Это ингибирование может привести к дефициту ацетилхолина и иметь последствия для двигательной функции.
В норме фермент ацетилхолинэстераза превращает ацетилхолин в неактивные метаболиты холин и ацетат. Разрушительное действие нервно-паралитических веществ обусловлено ингибированием этого фермента, что приводит к непрерывной стимуляции мышц, желез и центральной нервной системы.
Некоторые инсектициды эффективны, потому что они подавляют этот фермент у насекомых. С другой стороны, поскольку дефицит ацетилхолина в мозге связывают с болезнью Альцгеймера, некоторые препараты, ингибирующие ацетилхолинэстеразу, используются в лечении этого заболевания.
Рецепторы ацетилхолина
Существует два основных класса ацетилхолиновых рецепторов (АХР): никотиновые и мускариновые. Они названы в честь лигандов, использованных для открытия этих рецепторов.
Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы (АХР) — это ионотропные рецепторы, проницаемые для ионов натрия, калия и хлора. Они стимулируются никотином и блокируются кураре. Все периферические АХР являются никотиновыми, например, рецепторы в сердце или в нервно-мышечном соединении. Они также широко распространены в головном мозге, но в относительно небольших количествах.
Мускариновые рецепторы являются метаботропными и воздействуют на нейроны в течение более длительного времени. Они стимулируются мускарином и блокируются атропином, ядом, содержащимся в белладонне. Экстракты этого растения содержали это соединение, и его действие на мускариновые ацетилхолиновые рецепторы, увеличивающее размер зрачка, использовалось в прошлом во многих европейских культурах для повышения привлекательности.
В настоящее время ацетилхолин (АХ) иногда используется во время операции по удалению катаракты для быстрого сужения зрачка. Его необходимо вводить внутриглазно, поскольку холинэстераза роговицы метаболизирует АХ, введенный местно, прежде чем он сможет проникнуть в глаз. Он продается под торговым названием Miochol-E (CIBA Vision). Аналогичные препараты используются для мидриаза (расширения зрачка) при сердечно-легочной реанимации и во многих других ситуациях.
Миастения гравис, характеризующаяся мышечной слабостью и утомляемостью, возникает, когда организм неадекватно вырабатывает антитела к рецепторам ацетилхолина, тем самым нарушая правильную передачу сигнала ацетилхолина. Для лечения этого заболевания эффективны препараты, конкурентно ингибирующие ацетилхолинэстеразу (например, неостигмин или физостигмин).
Блокирование, подавление или имитация действия ацетилхолина находит широкое применение в медицине. Ингибиторы холинэстеразы усиливают действие ацетилхолина, замедляя его расщепление; некоторые из них использовались в качестве нервно-паралитических веществ или пестицидов. В клинической практике они применяются для нейтрализации действия миорелаксантов, лечения миастении и болезни Альцгеймера (ривастигмин, который усиливает холинергическую активность в головном мозге).