Tutto sull’acetilcolina

L’acetilcolina è uno dei numerosi neurotrasmettitori presenti nel corpo umano ed è stato il primo a essere scoperto dai ricercatori. I neurotrasmettitori sono specifiche sostanze chimiche che agiscono come messaggeri per il corpo, trasmettendo segnali attraverso le sinapsi chimiche tra neuroni, cellule muscolari o ghiandole. L’acetilcolina svolge funzioni fondamentali, supportando capacità cognitive come memoria, vigilanza e apprendimento. Inoltre, facilita la contrazione dei muscoli scheletrici ed è coinvolta nel funzionamento del sistema nervoso centrale e periferico.

Sistema nervoso periferico

Nel sistema nervoso periferico, l’acetilcolina agisce principalmente nella giunzione neuromuscolare. Mediante segnali tra i nervi motori e i muscoli scheletrici, permette i movimenti volontari. I motoneuroni del midollo spinale o del tronco encefalico inviano segnali ai muscoli tramite i nervi motori. Questi ultimi si collegano alle fibre muscolari nelle giunzioni neuromuscolari, dove, una volta ricevuto il segnale, viene rilasciata l’acetilcolina. Essa si lega ai recettori nicotinici sui canali ionici, provocando l’apertura di questi canali e l’ingresso di ioni di sodio nella cellula muscolare, portando alla contrazione muscolare e al movimento.

Sistema nervoso autonomo

All’interno del sistema nervoso periferico, il sistema nervoso autonomo gestisce la muscolatura liscia e le ghiandole, responsabili dei movimenti involontari. Il sistema nervoso autonomo è cruciale per preparare l’organismo all’azione, spesso descritto come risposta di “lotta o fuga”. L’acetilcolina agisce sui neuroni pregangliari dei sistemi simpatico e parasimpatico, influenzando il funzionamento del sistema autonomo.

Azioni in altri sistemi

L’acetilcolina esercita significativi effetti su diversi sistemi del corpo. Nel sistema cardiovascolare, dilata i vasi sanguigni e riduce la frequenza e la forza delle contrazioni del muscolo cardiaco. Favorisce anche la digestione nel sistema gastrointestinale e nel sistema urinario contribuisce a ridurre la capacità della vescica. Inoltre, stimola la secrezione delle ghiandole innervate dai nervi parasimpatici, come le ghiandole sudoripare.

Sistema nervoso centrale

Nel sistema nervoso centrale, che comprende cervello e midollo spinale, l’acetilcolina influisce su eccitazione, ricompensa e plasticità neuronale. Svolge un ruolo cruciale nel migliorare la vigilanza durante il risveglio dal sonno e nel mantenimento dell’attenzione durante il giorno. Sebbene il suo impatto su memoria e apprendimento sia complesso e non completamente compreso, è oggetto di numerosi studi.

Apprendimento e memoria

I ricercatori hanno stabilito un legame tra acetilcolina e funzioni cognitive quali apprendimento e memoria, anche se il ruolo specifico di questo neurotrasmettitore non è ancora completamente chiarito. È noto che i farmaci anticolinergici, come quelli usati per trattare la cinetosi, possono compromettere l’acquisizione di nuove informazioni. Inoltre, in studi su animali, l’interruzione dell’apporto di acetilcolina può ostacolare l’apprendimento di compiti semplici, suggerendo che fenomenti simili possano verificarsi anche negli esseri umani, portando a difficoltà nel memorizzare nuove informazioni o causando amnesia anterograda.

La sintesi

L’acetilcolina è prodotta dall’organismo nei terminali nervosi dei neuroni colinergici. La sintesi richiede un enzima specifico, la colina acetiltransferasi, che unisce i due precursori dell’acetilcolina: la colina, una vitamina essenziale del gruppo B sintetizzata dalla lecitina presente in alcuni alimenti come uova, soia e pollo, e l’acetil-coenzima A, che partecipa al metabolismo di proteine, lipidi e carboidrati.

Conservazione

All’interno delle terminazioni nervose, l’acetilcolina è principalmente contenuta in piccole vescicole. Tuttavia, una porzione minore può trovarsi libera nel citosol di alcune cellule. Per il trasferimento dell’acetilcolina nelle vescicole, l’organismo utilizza una pompa per acidificare la vescicola. Una volta acidificata, un trasportatore vescicolare di acetilcolina scambia protoni con molecole di acetilcolina. Il legame tra il gene del trasportatore vescicolare di acetilcolina e la colina acetiltransferasi suggerisce una stretta interazione tra queste due proteine colinergiche.

Impatto sull’acetilcolina

Vari fattori, quali malattie, condizioni e farmaci, possono influenzare l’attività dell’acetilcolina. Alcuni antibiotici possono inibire il rilascio di acetilcolina, causando difficoltà nei movimenti muscolari. Anche il bilanciamento di minerali come calcio e magnesio è cruciale: una carenza di calcio o un eccesso di magnesio possono infatti alterare l’attività dell’acetilcolina. La sindrome miastenica di Lambert-Eaton è una malattia autoimmune che colpisce la giunzione neuromuscolare, interferendo con i canali del calcio necessari per rilasciare acetilcolina, risultando in debolezza muscolare.

Miastenia Gravis

La miastenia grave è una patologia in cui l’organismo produce anticorpi che attaccano i recettori dell’acetilcolina. Questa condizione provoca sintomi quali debolezza muscolare e affaticamento e può portare alla distruzione della giunzione neuromuscolare. Per gestire la malattia, si utilizzano farmaci che inibiscono l’enzima acetilcolinesterasi, prevenendo la degradazione dell’acetilcolina e prolungando la sua interazione con i recettori.

Scoperta dell’acetilcolina

Il farmacologo e fisiologo inglese Henry Hallett Dale fu il primo a identificare l’acetilcolina nel 1914. Otto Loewi, suo collega, dimostrò che l’acetilcolina era un neurotrasmettitore e insieme ricevettero il Premio Nobel per la Medicina nel 1936. Originariamente, Loewi chiamò l’acetilcolina “vagusstoff” durante esperimenti sul nervo vago, poiché inizialmente si pensava che il suo unico ruolo fosse la riduzione della frequenza cardiaca.