La acetilcolina es un neurotransmisor, una sustancia producida por nuestro cuerpo para transferir impulsos nerviosos a múltiples puntos del sistema nervioso central y periférico.Las neuronas que secretan acetilcolina se definen como colinérgicas; de manera análoga a sus receptores, que se dividen en receptores nicotínicos Las diferentes concentraciones y La conformación química de estos receptores, y de las isoformas relativas en los tejidos, significa que los diversos fármacos que interfieren con la acción de la acetilcolina pueden producir efectos principalmente limitados a un sector más que a otro. A pesar de esta diversidad estructural, la acetilcolina es capaz de unirse a ambos receptores, ya que la parte de la molécula que interactúa con los receptores muscarínicos es diferente a los nicotínicos. Ésta es una de las razones por las que la acetilcolina no se utiliza directamente con fines terapéuticos: dado que actúa sobre todos los receptores colinérgicos del organismo (tanto muscarínicos como nicotínicos) su acción está demasiado extendida y poco específica.
La acetilcolina fue el primer neurotransmisor descubierto, gracias a los estudios de Otto Loewi coronado en 1924. Desde el punto de vista químico, la acetilcolina se forma por la unión de una molécula de colina con una de acetil-coenzima A (acetil-CoA) ; la primera es una pequeña molécula concentrada en las membranas de fosfolípidos, mientras que la Acetil-CoA representa el intermedio metabólico entre la glucólisis y el ciclo de Krebs. La síntesis de acetilcolina a partir de estas dos sustancias ocurre a lo largo del terminal axonal; después de ser sintetizada, es luego se almacenan en vesículas, que a la llegada de un impulso nervioso se unen a la membrana presináptica, fusionándose y liberando su contenido por exocitosis. En este punto, la acetilcolina liberada en la hendidura sináptica es libre para alcanzar los receptores postsinápticos e interactuar con ellos. , despolarizando la célula y provocando la formación de un potencial de acción en la fibra nerviosa o en la fibra muscular lare que ha estimulado; inmediatamente después de esta interacción, gran parte de la acetilcolina se degrada inmediatamente por la acetilcolinesterasa (ACHE). Es una enzima ubicada cerca de los receptores colinérgicos, donde actúa rompiendo el enlace entre acetato y colina; esta última sustancia es fácilmente reabsorbida por el terminal presináptico y utilizada para la síntesis de nueva acetilcolina (gracias a la enzima colina-acetiltransferasa). La acción de esta enzima es muy importante, ya que permite interrumpir la transmisión del impulso nervioso.
La acetilcolina es el transmisor de todos los nervios que controlan la musculatura voluntaria (ver placa neuromuscular); sin embargo, aunque a este nivel produce un efecto excitador, dentro del sistema parasimpático realiza principalmente acciones inhibidoras (la mayoría de las neuronas simpáticas secretan epinefrina, mientras que la mayoría las neuronas parasimpáticas secretan acetilcolina). De hecho, esta molécula provoca una ralentización del ritmo cardíaco, al tiempo que estimula la secreción de las glándulas bronquiales, salivales, gástricas y pancreáticas, aumentando la peristalsis intestinal y en general todas las funciones digestivas. Además de las placas motoras de los músculos esqueléticos y las terminaciones posganglionares del sistema nervioso parasimpático, se puede encontrar acetilcolina a nivel de las sinapsis entre las fibras preganglionares y las neuronas posganglionares del sistema nervioso simpático y parasimpático. , y de la médula suprarrenal, así como en algunas sinapsis del sistema nervioso central.
Las acciones muscarínicas corresponden a las inducidas por la acetilcolina liberada por las terminaciones nerviosas parasimpáticas posganglionares, con dos importantes excepciones:
La acetilcolina produce vasodilatación generalizada, aunque la mayoría de los vasos no están inervados por el sistema parasimpático.
La acetilcolina provoca la secreción por las glándulas sudoríparas, que están inervadas por fibras colinérgicas del sistema nervioso simpático.
los acciones nicotínicas corresponden a los de la acetilcolina liberada a nivel de las sinapsis ganglionares de los sistemas simpático y parasimpático, de la placa neuromuscular de los músculos voluntarios y de las terminaciones nerviosas de los nervios esplácnicos que rodean las células secretoras de la médula suprarrenal.
Como se anticipó, los efectos similares a los de la acetilcolina pueden ser producidos por sustancias capaces de estimular los receptores colinérgicos (parasimpaticomiméticos) o bloquear la acción de la acetilcolinesterasa (anticolinesterasas). Al mismo tiempo, los efectos de la acetilcolina pueden ser bloqueados por sustancias capaces de unirse a los receptores colinérgicos, haciéndolos no disponibles para captar la señal transmitida por la acetilcolina (anticolinérgicos). Veamos algunos ejemplos.
Curare causa la muerte por parálisis muscular, bloqueando la acción de la acetilcolina en las membranas musculares (donde se encuentran los receptores nicotínicos); La fisostigmina, por su parte, prolonga la acción de la acetilcolina bloqueando la colinesterasa, mientras que el veneno de la viuda negra estimula un exceso de liberación. Los gases nerviosos también bloquean esta enzima, provocando que la acetilcolina permanezca anclada a sus receptores; el efecto letal de estos gases es útil para investigar los efectos de la interacción entre la acetilcolina y sus receptores muscarínicos: tos, opresión torácica, hipersecreción bronquial hasta edema pulmonar, náuseas, vómitos, diarrea, aumento de la salivación, miosis y dificultad en la visión, disminución de la frecuencia cardíaca hasta la parada e incontinencia urinaria. Debido a la acumulación de acetilcolina en los receptores nicotínicos, síntomas como: palidez de la piel, taquicardia, hipertensión arterial, hiperglucemia y alteraciones en el sistema musculoesquelético, en particular astenia y fatiga muscular fácil, temblores y calambres. Debido a la acumulación de acetilcolina, la musculatura esquelética puede quedar paralizada y puede producirse la muerte por parálisis muscular en contracción. Finalmente, los efectos sobre el sistema nervioso central incluyen contracciones tónico-clónicas de tipo epileptiforme, hasta la depresión de los centros respiratorios. y muerte, generalmente por asfixia por parálisis del diafragma y de los músculos intercostales, incluso el botulínico, una toxina muy venenosa utilizada en concentraciones infinitesimales en medicina estética, tiene que ver con la acetilcolina; con su acción, de hecho, evita su liberación de las vesículas. De esta manera, el Botox provoca una parálisis flácida de los músculos, volviéndose fatal cuando involucra fuertemente a los respiratorios; en este sentido, contrasta con la acción del tétanos, que se caracteriza por una parálisis espástica que, sin embargo, es independiente de la acetilcolina. La pilocarpina, un fármaco utilizado principalmente en oftalmología para estrechar la pupila y estimular el lagrimeo del ojo (útil en el tratamiento del glaucoma) es un agonista muscarínico; de hecho, se une a los receptores muscarínicos de la acetilcolina, en este sentido la pilocarpina contrarresta la acción de la atropina, que en cambio es un antagonista muscarínico y como tal inhibe la actividad del parasimpático (parasimpaticolítico). El fármaco atropina bloquea los receptores muscarínicos, mientras que el curare bloquea los receptores nicotínicos.
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