Acetylcholin ist ein essenzieller Neurotransmitter, der für die Übertragung von Signalen zwischen Nervenzellen verantwortlich ist. Es beeinflusst viele Körperfunktionen, darunter Muskelbewegungen, Herzfrequenz, Verdauung und kognitive Prozesse. Neben seiner Rolle im Nervensystem ist es auch an der Regulation des Herz-Kreislauf-Systems und der Sekretion verschiedener Drüsen beteiligt. Der folgende Artikel beleuchtet die Eigenschaften, Synthese und medizinische Relevanz von Acetylcholin.

Was ist Acetylcholin?

Acetylcholin wurde vom Pharmakologen Otto Loewi entdeckt und ist ein chemischer Botenstoff, der an der Synapse freigesetzt wird, um Nervenimpulse zu übertragen. Es ist der erste entdeckte Neurotransmitter und wirkt sowohl im zentralen Nervensystem (ZNS) als auch im peripheren Nervensystem (PNS). Es ist entscheidend für Gedächtnis, Lernen, motorische Funktionen und vegetative Abläufe.

Synthese und Abbau des Neurotransmitters

Der Neurotransmitter wird im präsynaptischen Neuron durch Cholinacetyltransferase aus Cholin und Acetyl-CoA synthetisiert. Nach seiner Freisetzung in den synaptischen Spalt wird es durch Acetylcholinesterase abgebaut. Der rasche Abbau verhindert eine Dauerstimulation der Nerven.

Funktionen und Wirkungen

Acetylcholin erfüllt zahlreiche Funktionen:

  • Fördert kognitive Fähigkeiten wie Aufmerksamkeit und Gedächtnis im ZNS.
  • Reguliert Muskelkontraktionen und autonome Prozesse wie Herzfrequenz, Verdauung und Pupillenreaktionen.

Im Herz-Kreislauf-System führt es zu einer Senkung der Herzfrequenz und des Blutdrucks. In der glatten Muskulatur bewirkt es Kontraktionen, während es Drüsen wie die Speicheldrüsen zur Sekretion anregt.

Acetylcholin-Rezeptoren

Acetylcholin bindet an:

  • Nikotinerge Rezeptoren: In Muskeln und autonomen Ganglien, schnelle Signalweiterleitung.
  • Muskarinerge Rezeptoren: Im parasympathischen Nervensystem, langsamere, langanhaltende Effekte.

Medizinische Bedeutung

Acetylcholin ist in der Medizin unverzichtbar. Bei Myasthenia gravis werden die Acetylcholinrezeptoren durch Antikörper blockiert, was zu Muskelschwäche führt. Alzheimer-Patienten weisen oft niedrige Acetylcholin-Spiegel auf, weshalb Acetylcholinesterase-Hemmer wie Donepezil zur Therapie eingesetzt werden. Auch in der Anästhesie finden Acetylcholin-Agonisten und -Antagonisten Anwendung zur Muskelrelaxation.

Zusammenfassung wichtiger Eigenschaften

  • Neurotransmitter im ZNS und PNS
  • Reguliert Herzfrequenz, Muskelkontraktion, Verdauung
  • Abbau durch Acetylcholinesterase
  • Medizinisch relevant bei Alzheimer, Myasthenia gravis, Anästhesie

Fazit

Acetylcholin ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Nervensystems, der zahlreiche physiologische Funktionen steuert. Die Forschung zu diesem Neurotransmitter ist essenziell, um Krankheiten besser zu verstehen und zu behandeln.

Quellen

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  • Taylor P. Acetylcholine: From neurotransmission to therapeutics. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 1991;31(1):279-306.
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  • Wessler I, Kirkpatrick CJ. Acetylcholine beyond neurons: The non-neuronal cholinergic system in humans. Br J Pharmacol. 2008;154(8):1558-1571.