Acetylcholin

Lexikon der Neurowissenschaft: Acetylcholin

Acetylcholin s [von latein. acetum = Essig, griech. cholos = Galle], Abk. ACh, E acetylcholine, der am längsten bekannte (seit 1920) und wegen des experimentell gut zugänglichen Ortes seiner Ausschüttung (motorische Endplatte) am besten untersuchte Neurotransmitter ( siehe Abb. ). Acetylcholin wirkt auch bereits an den Präsynapsen von Motoneuronen, die mit Interneuronen im Vorderhorn verschaltet sind (Renshaw-Zellen), und sowohl im autonomen Nervensystem als auch an cholinergen Synapsen des übrigen Zentralnervensystems. Im Gehirn ist Acetylcholin an einer Vielzahl von Prozessen beteiligt. Viel diskutiert wird seine Rolle bei Vorgängen wie Lernen und der Ausbildung von Gedächtnis. Zur Zeit geht man davon aus, daß Acetylcholin die Speicherung von Informationen im Hippocampus erleichtert sowie die Aufmerksamkeit erhöht. Darüber hinaus sensibilisiert es Schmerzrezeptoren, steuert motorische Zentren im Gehirn und moduliert den Schlafrhythmus. – Acetylcholin ist eine phylogenetisch alte Körpersubstanz, die schon bei den Einzellern auftritt und bei Wirbeltieren von dem Enzym Cholinacetyl-Transferase aus Acetyl-Coenzym A und Cholin synthetisiert wird. Diese Bildung erfolgt in vielen Nervengeweben, wobei Acetylcholin in synaptischen Vesikeln von 30-60 nm Durchmesser in cholinergen Nervenendigungen gespeichert und durch Exocytose in den synaptischen Spalt freigesetzt wird. Die postsynaptischen Aktionen des Acetylcholins werden durch enzymatische Spaltung durch das Enzym Acetylcholin-Esterase, das sich im synaptischen Spalt befindet, beendet. Na⁺-abhängige Transporter nehmen das dabei entstandene Cholin wieder in die Synapse auf. Dies ist für Neurone besonders wichtig, da sie selbst Cholin nicht synthetisieren können, sondern aus dem Blut aufnehmen müssen. – Acetylcholin bindet an zwei Typen von Acetylcholinrezeptoren: Nicotinrezeptoren (benannt nach einem Alkaloid des Tabaks, Nicotiana) und Muscarinrezeptoren (benannt nach einem Alkaloid des Fliegenpilzes, Amanita muscaria). Bei Aktivierung des nicotinischen Acetylcholinrezeptors wird für 3 ms ein Ionenkanal geöffnet, durch den ein Na⁺-Einstrom in die Zelle und ein K⁺-Ausstrom aus der Zelle erfolgt. Der muscarinische Acetylcholinrezeptor ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor (G-Proteine). Die physiologische Wirkung des Acetylcholins kann durch Blocker der Acetylcholin-Esterase (Carbamate oder Organophosphate) gesteigert werden (Acetylcholin-Esterase-Hemmer, Parasympathomimetika). Als Hormon hat Acetylcholin durch Erweiterung der peripheren Gefäße eine blutdrucksenkende Wirkung. Ferner bewirkt es eine Verlangsamung des Herzschlags, eine Beschleunigung der Peristaltik, eine Bronchokonstriktion und eine Zunahme der Drüsensekretion. ARIA, Dale.