Acetylkolin (ACh) är den primära neurotransmittern vid den neuromuskulära synapsen, avgörande för viljen styrd muskelkontraktion. Dess upptäckt av Otto Loewi (1921) etablerade kemisk neurotransmission, vilket gav 1936 års Nobelpris.
Mekanism vid den neuromuskulära synapsen
- Syntes: Kolin + acetyl-CoA → ACh (katalyserades av kolin acetyltransferas) i motoriska nervändar
- Förvaring: Paketeras i synaptiska vesicles av VAChT-transportör
- Utsläpp: Aktionspotential → spänningsberoende Ca²⁺-kanaler öppnas → Ca²⁺-influx → vesiclefusion → ACh-exocytos
- Bindning: ACh diffunderar över synaptiska klyftan → binder nikotinerg ACh-receptorer (nAChR) på motoriska ändplattan
- Depolarisering: nAChR öppnas → Na⁺-influx/K⁺-efflux → ändplattspotential (EPP)
- Aktionspotential: EPP utlöser spänningsberoende Na⁺-kanaler → muskelfiber aktionspotential → Ca²⁺-frigivning från SR → kontraktion
- Avslutning: Acetylkolinesteras (AChE) hydrolysiserar ACh → kolin + acetat; kolin återvinns via högaffinitetstransportör
Klinisk relevans
- Myasthenia gravis: Autoantikroppar mot nAChR → nedsatt transmission → utmattningsberoende svaghet
- Botulism: BoNT kliver SNARE-proteiner → blockerar ACh-frisättning
- Organofosfatförgiftning: AChE-hämmning → kolinerg kris
- Neuromuskulära blockerare: Kompetitiva (icke-depolariserande) eller depolariserande nAChR-antagonister
Bortom muskler: Autonoma och centrala roller
- Autonoma ganglier (sympatiska & parasympatiska)
- Parasympatiska målorgan (hjärta, glatt muskulatur, körtlar)
- Centrala funktioner: uppmärksamhet, inlärning, minne, väckelse (basala frontala kärnor)
- Alzheimer: Degeneration av kolinerga neuroner → kognitiv nedgång
Acetylkolins utbredda inflytande gör det till en hörnsten i både det perifera och centrala nervsystemets funktion.
