ASETILKOLIN: FUNGSI, SINTESIS, MEKANISME TINDAKAN - NEUROPSIKOLOGI - 2025

The asetilkolina adalah neurotransmitter dalam sistem tertentu dan somatik sistem saraf ganglion sinaps sistem saraf autonomi. Ini adalah bahan kimia yang membolehkan sebilangan besar neuron berfungsi dan, pada masa yang sama, memungkinkan pelaksanaan pelbagai aktiviti otak.

Acetylcholine adalah neurotransmitter pertama yang diasingkan, dikonseptualisasikan dan dicirikan oleh apa yang dikatakan oleh banyak saintis sebagai bahan "tertua" di otak. Ia dijelaskan secara farmakologi oleh Henry Hallet Delt pada tahun 1914 dan kemudian disahkan oleh Otto Loewi sebagai neurotransmitter.

Struktur molekul asetilkolin

Kegiatan utama asetilkolin jatuh pada sistem kolinergik, yang bertanggungjawab untuk menghasilkan dan mensintesis asetilkolin. Mengenai kesannya yang paling penting, ia menyoroti proses pengecutan otot, pergerakan, pencernaan dan proses neuroendokrin, dan pengaktifan proses kognitif seperti perhatian dan rangsangan.

Bagaimanakah asetilkolin berfungsi?

Di otak mamalia, maklumat antara neuron disebarkan melalui bahan kimia yang disebut neurotransmitter. Bahan ini dilepaskan pada sinaps sebagai tindak balas terhadap rangsangan tertentu dan ketika dilepaskan ia menyebarkan maklumat tertentu ke neuron berikutnya.

Neurotransmitter yang dirembeskan bertindak di laman reseptor khusus dan sangat selektif, oleh itu, kerana terdapat pelbagai jenis neurotransmitter, masing-masing bertindak dalam sistem tertentu.

Neuron kolinergik dapat menghasilkan asetilkolin (tetapi bukan jenis neurotransmitter lain), begitu juga, ia dapat menghasilkan reseptor khusus untuk asetilkolin tetapi tidak untuk jenis neurotransmitter lain.

Pertukaran maklumat yang dilakukan oleh asetilkolin dilakukan dalam neuron dan sistem tertentu yang disebut kolinergik.

Agar asetilkolin bertindak, memerlukan neuron pemancar untuk menghasilkan bahan ini dan neuron reseptor untuk menghasilkan reseptor kolinergik yang mampu mengangkut asetilkolin ketika dilepaskan dari neuron pertama. Pada gambar berikut, anda dapat melihat bagaimana asetilkolin dilepaskan ke neurotransmitter otot:

Sintesis

Mikrograf nukleus basalis Meynert, yang menghasilkan asetilkolin dalam sistem saraf pusat. Sumber: Nefron

Asetilkolin disintesis dari kolin, nutrien penting yang dihasilkan oleh badan. Kolin terkumpul dalam neuron kolinergik melalui tindak balas dengan aktil CoA dan di bawah pengaruh enzimatik kolin asetiltransferase.

Ketiga unsur ini terdapat di kawasan otak tertentu di mana asetilkolin akan dihasilkan, itulah sebabnya asetilkolin membuat neurotransmitter milik sistem tertentu, sistem kolinergik.

Apabila kita menjumpai ketiga-tiga zat ini dalam neuron yang baru saja kita bincangkan, kita tahu bahawa ia terdiri daripada neuron kolinergik dan bahawa neuron ini akan menghasilkan asetilkolin melalui interaksi kolin dan unsur enzimatik yang sesuai.

Sintesis asetilkolin berlaku di dalam neuron, khususnya di nukleus sel. Setelah disintesis, asetilkolin meninggalkan nukleus neuron dan bergerak melalui akson dan dendrit, iaitu bahagian-bahagian neuron yang bertanggungjawab untuk komunikasi dan hubungan dengan neuron lain.

Lepaskan

Molekul asetilkolin. Sumber: Dicipta dengan set data dan program percuma Rasmol.

Kita sudah tahu bahawa fungsi bahan ini terdiri daripada mengaitkan dan berkomunikasi neuron tertentu (kolinergik) dengan neuron spesifik lain (kolinergik). Untuk melakukan proses ini, asetilkolin yang terdapat di dalam neuron mesti dilepaskan untuk melakukan perjalanan ke neuron penerima.

Agar asetilkolin dilepaskan, ia memerlukan adanya rangsangan yang mendorong keluarnya dari neuron. Sekiranya potensi tindakan yang dilakukan oleh neuron lain tidak ada, asetilkolin tidak akan dapat keluar.

Agar asetilkolin dilepaskan, potensi tindakan mesti sampai ke terminal saraf di mana neurotransmitter berada. Apabila ini berlaku, potensi tindakan yang sama menghasilkan potensi membran, suatu fakta yang mendorong pengaktifan saluran kalsium.

Oleh kerana kecerunan elektrokimia, masuknya ion kalsium dihasilkan yang membolehkan penghalang membran terbuka dan asetilkolin dapat dilepaskan.

Seperti yang kita lihat, pelepasan asetilkolin bertindak balas terhadap mekanisme kimia di otak di mana banyak zat dan tindakan molekul berbeza.

Penerima

Struktur reseptor nikotinik. Sumber: Opossum58

Setelah dibebaskan, asetilkolin tetap berada di tanah milik manusia, iaitu di luar neuron dan berada di ruang intersynaptik. Agar sinaps dapat direalisasikan dan asetilkolin memenuhi misinya untuk berkomunikasi dengan neuron berturut-turut, diperlukan kehadiran bahan yang dikenali sebagai reseptor.

Reseptor adalah bahan kimia yang fungsi utamanya adalah untuk mengeluarkan isyarat yang dipancarkan oleh neurotransmitter. Proses ini dilakukan secara selektif, jadi tidak semua reseptor bertindak balas terhadap asetilkolin.

Sebagai contoh, reseptor neurotransmitter lain seperti serotonin, tidak akan mengambil isyarat asetilkolin, jadi untuk berfungsi, ia mesti digabungkan dengan rangkaian reseptor tertentu.

Secara umum, reseptor yang bertindak balas terhadap asetilkolin disebut reseptor kolinergik. Kami dapat menemui 4 jenis reseptor kolinergik utama: reseptor agonis muskarin, reseptor agonis nikotinik, reseptor antagonis muskarin dan reseptor antagonis nikotinik.

Fungsi asetilkolin

Pemprosesan asetilkolin pada sinaps. Sumber: Smedlib, berdasarkan karya asli oleh Pancrat

Asetilkolin mempunyai banyak fungsi baik pada tahap fizikal dan tahap psikologi atau otak. Neurotransmitter ini bertanggungjawab untuk menjalankan aktiviti asas seperti pergerakan atau pencernaan dan, pada masa yang sama, ia mengambil bahagian dalam proses otak yang lebih kompleks seperti kognisi atau ingatan.

Di bawah ini kami mengkaji fungsi utama neurotransmitter penting ini.

Fungsi motor

Ia mungkin merupakan aktiviti asetilkolin yang paling penting. Neurotransmitter ini bertanggungjawab untuk menghasilkan pengecutan otot, mengawal potensi rehat otot usus, meningkatkan pengeluaran lonjakan dan memodulasi tekanan darah.

Ia bertindak dengan cara yang ringan sebagai vasodilator pada saluran darah dan mengandungi faktor relaksasi tertentu.

Fungsi neuroendokrin

Peranan utama lain dari asetilkolin adalah meningkatkan rembesan vasopresin dengan merangsang lobus posterior pituitari.

Vasopressin adalah hormon peptida yang mengawal penyerapan semula molekul air, jadi penghasilannya sangat penting untuk pengembangan dan fungsi neuroendokrin.

Begitu juga, asetilkolin mengurangkan rembesan prolaktin di pituitari posterior.

Fungsi parasimpatis

Asetilkolin memainkan peranan penting dalam pengambilan makanan dan dalam fungsi sistem pencernaan.

Neurotransmitter ini bertanggung jawab untuk meningkatkan aliran darah di saluran gastrointestinal, meningkatkan nada otot gastrousus, meningkatkan rembesan endokrin gastrointestinal, dan menurunkan degupan jantung.

Fungsi deria

Neuron kolinergik adalah sebahagian daripada sistem menaik yang hebat, jadi mereka juga mengambil bahagian dalam proses deria. Sistem ini bermula di batang otak dan menghidupkan kawasan besar korteks serebrum di mana asetilkolin dijumpai.

Fungsi deria utama yang berkaitan dengan neurotransmitter ini terletak pada pemeliharaan kesedaran, penghantaran maklumat visual dan persepsi kesakitan.

Fungsi kognitif

Asetilkolin terbukti memainkan peranan penting dalam pembentukan memori, kemampuan untuk berkonsentrasi, dan pengembangan perhatian dan penaakulan logik.

Neurotransmitter ini memberikan manfaat perlindungan dan dapat membatasi terjadinya penurunan kognitif. Sebenarnya, asetilkolin telah terbukti menjadi bahan utama yang terkena penyakit Alzheimer.

Penyakit yang berkaitan

Laluan asetilkolin di sistem saraf pusat. Sumber: BruceBlaus

Asetilkolin mengambil bahagian dalam pelbagai fungsi otak, jadi kekurangan zat ini dapat dilihat dalam kemerosotan beberapa aktiviti yang dibincangkan di atas.

Secara klinikal, asetilkolin telah dikaitkan dengan dua penyakit utama, penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson.

Alzheimer

Berkenaan dengan Alzheimer, pada tahun 1976 ditemukan bahwa di berbagai daerah otak pasien dengan penyakit ini, ada kadar enzim kolin asetiltransferase hingga 90% lebih rendah dari biasanya.

Enzim ini sangat penting untuk penghasilan asetilkolin, oleh sebab itu diduga bahawa penyakit Alzheimer dapat disebabkan oleh kekurangan zat otak ini.

Pada masa ini, faktor ini adalah petunjuk utama penyebab Alzheimer dan merangkumi banyak perhatian dan penyelidikan saintifik yang dilakukan baik mengenai penyakit ini maupun mengenai perkembangan kemungkinan rawatan.

Parkinson

Berkenaan dengan Parkinson, hubungan antara penyebab penyakit dan asetilkolin kurang jelas. Parkinson adalah penyakit yang terutama mempengaruhi pergerakan, sebab itulah asetilkolin dapat memainkan peranan penting dalam genesisnya.

Punca penyakit ini tidak diketahui hari ini dan, di samping itu, neurotransmitter lain seperti dopamin nampaknya memainkan peranan yang lebih penting dan kebanyakan ubat untuk patologi ini memberi tumpuan kepada fungsi neurotransmitter ini.

Walau bagaimanapun, hubungan erat antara dopamin dan asetilkolin menunjukkan bahawa yang terakhir ini juga merupakan neurotransmitter penting dalam penyakit ini.

Rujukan

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholine dalam fikiran: neurotransmitter berkorelasi kesedaran? TINS 1999; 22-6, 273-80.
2. McMahan UJ. Struktur dan peraturan agrin. Dalam: Koelle GB. Simposium mengenai sinaps kolinergik. Life Science, Vol. 50. New York: Pergamon Press; 1992, hlm. 93-4.
3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Reseptor asetilkolin: protein "allosteric" yang terlibat dalam komunikasi intraselular. Sains 1984; 225: 1335-45.
4. Duclert A, Chengeux JP. Ekspresi gen reseptor asetilkolin pada persimpangan neuromuskular yang sedang berkembang. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.
5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Peranan asetilkolin dan dopamin dalam demensia dan psikosis dalam penyakit Parkinson. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.
6. Montgomery, SA and Corn, TH (Eds) Psychopharmacology of Depression Oxford University Press, British Association for Psychopharmacology, Monographs No. 13, 1994.