Acetylcholin: Neurotransmitteren, der styrer muskelkontraktion og meget mere

Acetylcholin (ACh) er den primære neurotransmitter ved det neuromuskulære synapse, essentiel for vilkårlig muskelkontraktion. Dens opdagelse af Otto Loewi (1921) etablerede kemisk neurotransmission, hvilket gav 1936 Nobelprisen.

Mekanisme ved det neuromuskulære synapse

1. Syntese: Cholin + acetyl-CoA → ACh (katalyseret af cholin acetyltransferase) i motorneuron-terminaler
2. Opbevaring: Pakket i synaptiske vesikler af VAChT-transporter
3. Frigivelse: Handlingspotentiale → spændingsgældede Ca²⁺-kanaler åbner → Ca²⁺-indstrømning → vesikelfusion → ACh-eksocytose
4. Binding: Ak diffunderer over synaptisk cleft → binder nikotinerg ACh-receptorer (nAChR) på motorisk endplade
5. Depolarisering: nAChR åbner → Na⁺-indstrømning/K⁺-udstrømning → endplade-potentiale (EPP)
6. Handlingspotentiale: EPP udløser spændingsgældede Na⁺-kanaler → muskelfiber handlingspotentiale → Ca²⁺-frigivelse fra SR → kontraktion
7. Afslutning: Acetylcholinesterase (AChE) hydrolysere ACh → cholin + acetat; cholin genbruges via høj-affinitets-transporter

Klinisk relevans

• Myasthenia gravis: Autoantistoffer mod nAChR → forringet transmission → udmattelses-betinget svaghed
• Botulisme: BoNT kløver SNARE-proteiner → blokerer ACh-frigivelse
• Organofosfat-forgiftning: AChE-hæmning → kolinerig krise
• Neuromuskulære blokerende midler: Konkurrerende (ikke-depolariserende) eller depolariserende nAChR-antagonister

Udover muskler: Autonome og centrale roller

• Autonome ganglioner (sympatiske & parasympatiske)
• Parasympatiske målorganer (hjerte, glat muskel, kirtler)
• Centrale funktioner: opmærksomhed, læring, hukommelse, vækning (basale forhjernen-kerner)
• Alzheimer: Kolinerig neuron-degeneration → kognitiv nedgang

Acetylcholins udbredte indflydelse gør det til en hjørnesten i både det periferie og centrale nervesystems funktion.