Acetilcolina: Função e Mecanismo de Ação
A acetilcolina é o neurotransmissor específico nos sistemas do sistema nervoso somático e nas sinapses ganglionares do sistema nervoso autônomo.
É uma substância química que permite a operação de um grande número de neurônios e, ao mesmo tempo, permite o desempenho de várias atividades cerebrais.
Foi o primeiro neurotransmissor isolado, conceituado e caracterizado pelo que, segundo muitos cientistas, é a substância "mais antiga" do cérebro.
A acetilcolina foi descrita farmacologicamente por Henry Hallet Delt em 1914 e posteriormente confirmada por Otto Loewi como um neurotransmissor.
A principal atividade da acetilcolina está no sistema colinérgico, o sistema responsável pela produção e síntese da acetilcolina.
Em relação aos seus efeitos mais importantes, destaca a contração muscular, movimento, processos digestivos e neuroendócrinos, e a ativação de processos cognitivos, como atenção e excitação.
Como funciona a acetilcolina?
Como vimos, no cérebro dos mamíferos a informação entre os neurônios é transmitida através de um químico chamado neurotransmissor.
Esta substância é liberada na sinapse em resposta a um estímulo específico e, após a liberação, transmite informações determinadas para o próximo neurônio.
O neurotransmissor que segrega atua em receptores especializados e altamente seletivos, desta forma, como existem diferentes tipos de neurotransmissores, cada um deles atua em determinados sistemas.
Assim, um neurônio colinérgico pode produzir acetilcolina (mas não outros tipos de neurotransmissores), da mesma forma, um neurônio colinérgico pode produzir receptores específicos para a acetilcolina, mas não para outros tipos de neurotransmissores.
Assim, a troca de informações que a acetilcolina realiza é realizada em neurônios e certos sistemas e denominada colinérgica.
Para que a acetilcolina atue, é necessário um neurônio transmissor que produza essa substância e um neurônio receptor que produz um receptor colinérgico capaz de transportar a acetilcolina quando é liberado do primeiro neurônio.
Como a acetilcolina é sintetizada?
A acetilcolina é sintetizada a partir de colina, um nutriente essencial que o corpo gera.
Colina acumula-se nos neurônios colinérgicos através de uma reação com o actil CoA e sob a influência enzimática da colina acetiltransferase.
Esses três elementos são encontrados em regiões específicas do cérebro em que a acetilcolina será produzida, razão pela qual a acetilcolina produz um neurotransmissor pertencente a um sistema específico, o sistema colinérgico.
Quando em um neurônio encontramos essas três substâncias que acabamos de comentar, sabemos que consiste em um neurônio colinérgico e que produzirá acetilcolina através da interação da colina e dos elementos enzimáticos que pertencem a ela.
A síntese da acetilcolina ocorre dentro do neurônio, especificamente no núcleo da célula.
Uma vez sintetizada, a acetilcolina deixa o núcleo do neurônio e percorre o axônio e os dendritos, ou seja, as partes do neurônio responsáveis pela comunicação e associação com outros neurônios.
Liberação de acetilcolina
Até agora, vimos o que é, como funciona e como a acetilcolina é produzida no cérebro humano.
Assim, já sabemos que a função dessa substância é associar e comunicar neurônios específicos (colinérgicos) com outros neurônios específicos (colinérgicos).
Para realizar esse processo, a acetilcolina que está dentro do neurônio deve ser liberada para viajar até o neurônio receptor.
Para que a acetilcolina seja liberada, é necessária a presença de um estímulo que motive sua saída do neurônio.
Assim, se nenhum potencial de ação for percebido por outro neurônio, a acetilcolina não será capaz de sair.
E é que, para liberar a acetilcolina, um potencial de ação deve atingir o terminal nervoso no qual o neurotransmissor está localizado.
Quando isso acontece, o mesmo potencial de ação gera um potencial de membrana, fato que motiva a ativação dos canais de cálcio.
Devido ao gradiente eletroquímico, um influxo de íons de cálcio é gerado, permitindo que as barreiras de membrana se abram e que a acetilcolina seja liberada.
Como vemos, a liberação de acetilcolina responde a mecanismos químicos do cérebro nos quais participam muitas substâncias e diferentes ações moleculares.
Receptores de acetilcolina
Uma vez liberada, a acetilcolina permanece na terra de ninguém, isto é, está fora dos neurônios e está localizada no espaço inter-sináptico.
Assim, para que a sinapse possa ser realizada e a acetilcolina cumpra sua missão de se comunicar com o neurônio consecutivo, é necessária a presença de substâncias conhecidas como receptores.
Os receptores são substâncias químicas cuja função principal é transduzir os sinais emitidos pelo neurotransmissor.
Como já vimos anteriormente, esse processo é realizado seletivamente, de modo que nem todos os receptores respondem à acetilcolina.
Por exemplo, os receptores de outro neurotransmissor, como a serotonina, não capturam os sinais da acetilcolina, de modo que ela pode trabalhar para ser acoplada a uma série de receptores específicos.
Em geral, os receptores que respondem à acetilcolina são chamados de receptores colinérgicos.
Podemos encontrar 4 tipos principais de receptores colinérgicos: receptores agonistas muscarínicos, receptores agonistas nicotínicos, antagonistas de receptores muscarínicos e antagonistas de receptores nicotínicos.
Funções da acetilcolina
A acetilcolina tem muitas funções tanto física quanto psicológica ou cerebralmente.
Desta forma, este neurotransmissor é responsável por realizar atividades básicas, como movimento ou digestão e, ao mesmo tempo, participa de processos cerebrais mais complexos, como cognição ou memória.
Em seguida, revisamos as principais funções desse importante neurotransmissor.
1- funções do motor
É provavelmente a atividade mais importante da acetilcolina.
Este neurotransmissor é responsável pela produção de contração muscular, controlando o potencial de repouso do músculo intestinal, aumentando a produção de espículas e modulando a pressão arterial.
Atua como um vasodilatador suave nos vasos sanguíneos e contém um certo fator de relaxamento.
2- funções neuroendócrinas
Outra função fundamental da acetilcolina é aumentar a secreção de vasopressina, estimulando o lobo posterior da glândula pituitária.
A vasopressina é um hormônio peptídeo que controla a reabsorção de moléculas de água, portanto, sua produção é vital para o funcionamento e desenvolvimento neuroendócrinos.
Da mesma forma, a acetilcolina diminui a secreção de prolactina na glândula pituitária posterior.
3- Funções Parassimpáticas
A acetilcolina tem um papel relevante na ingestão de alimentos e no funcionamento do sistema digestivo.
Este neurotransmissor é responsável por aumentar o fluxo sanguíneo do trato gastrointestinal, aumenta o tônus muscular gastrointestinal, aumenta as secreções endócrinas gastrointestinais e diminui a freqüência cardíaca.
4- funções sensoriais
Neurônios colinérgicos fazem parte do grande sistema ascendente, portanto também participam de processos sensoriais.
Este sistema começa no tronco encefálico e inerva grandes áreas do córtex cerebral onde a acetilcolina é encontrada.
As principais funções sensoriais associadas a esse neurotransmissor estão na manutenção da consciência, na transmissão da informação visual e na percepção da dor.
5- Funções cognitivas
Foi demonstrado como a acetilcolina desempenha um papel crítico na formação de memórias, na capacidade de concentração e no desenvolvimento de atenção e raciocínio lógico.
Este neurotransmissor fornece benefícios de proteção e pode limitar o início do comprometimento cognitivo.
De fato, a acetilcolina tem mostrado ser a principal substância afetada na doença de Alzheimer.
Doenças relacionadas
Como vimos, a acetilcolina participa de várias funções cerebrais, de modo que o déficit dessas substâncias pode ser refletido na deterioração de algumas das atividades discutidas acima.
Clinicamente, a acetilcolina tem sido associada a duas doenças principais, a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson.
Doença de Alzheimer
No que diz respeito à doença de Alzheimer, em 1976, verificou-se que em diferentes regiões do cérebro dos pacientes com esta doença, os níveis da enzima colina acetiltransferase eram até 90% inferiores ao normal.
Como vimos, essa enzima é vital para a produção de acetilcolina, por isso postulou-se que a doença de Alzheimer poderia ser causada pela deficiência dessa substância cerebral.
Actualmente, este factor constitui a principal pista que aponta para a causa da doença de Alzheimer e cobre uma grande parte da atenção científica e investigação que é realizada tanto na doença como na preparação de possíveis tratamentos.
Parkinson
No que diz respeito à doença de Parkinson, a associação entre a causa da doença e a acetilcolina é menos clara.
O Parkinson é uma doença que afeta principalmente o movimento, e é por isso que a acetilcolina pode ter um papel importante em sua gênese.
No entanto, a causa da doença é desconhecida hoje e, além disso, outro neurotransmissor, como a dopamina, parece desempenhar um papel mais importante, e a maioria dos medicamentos para essa condição enfoca a função desse neurotransmissor.
No entanto, a estreita relação entre dopamina e acetilcolina sugere que este último também é um importante neurotransmissor da doença.
O que é um neurotransmissor?
Os neurotransmissores são biomoléculas que transmitem informações de um neurônio para outro neurônio consecutivo.
O cérebro está cheio de neurônios que permitem a atividade cerebral, no entanto, eles devem ser capazes de se comunicar uns com os outros para realizar suas funções.
Dessa forma, os neurotransmissores são as principais substâncias do cérebro que permitem sua atividade e funcionalidade.
A transmissão de informação entre um neurônio e outro é realizada através da sinapse, isto é, através do transporte de informação entre um neurônio transmissor e um neurônio receptor (ou célula).
Portanto, a sinapse é feita por neurotransmissores, pois são essas substâncias que permitem a troca de informações.
Como funciona um neurotransmissor?
Quando a sinapse ocorre, um neurotransmissor é liberado pelas vesículas no final do neurônio pré-sináptico (aquele que emite a informação).
Dessa maneira, os neurotransmissores estão dentro do neurônio e, quando querem se comunicar com outro, são liberados.
Uma vez liberado, o neurotransmissor atravessa o espaço sináptico e age alterando o potencial de ação no próximo neurônio, ou seja, modifica as ondas de choque elétrico do neurônio com o qual ele quer se comunicar.
Portanto, por meio da onda que libera o neurotransmissor quando ele está fora do neurônio, é possível excitar ou inibir (dependendo do tipo de neurotransmissor) o neurônio seguinte.
