Acetylcholin ein Neurotransmitter, der weniger bekannt als Serotonin, Adrenalin oder Dopamin ist. Doch für die Psyche ist er nicht weniger wichtig.
Acetylcholin (ACh), früher auch Vagusstoff genannt, ist ein chemischer Stoff, der bei vielen verschiedenen Körperfunktionen eine wichtige Rolle spielt. Die Substanzt ist einer von mehreren Neurotransmittern, die Signale zwischen den Neuronen im zentralen Nervensystem (ZNS) und dem peripheren Nervensystem (PNS) übertragen (1).
Acetylcholin erfüllt neben der Erregungsübertragung eine Reihe wichtiger Funktionen, von denen viele durch Krankheiten oder Medikamente, die die Funktion dieses Neurotransmitters beeinflussen, beeinträchtigt werden können. Der Name Acetylcholin leitet sich von seiner Struktur ab. Es ist eine chemische Verbindung mit dem Namen (2-Acetoxyethyl)trimethylammonium, die aus Essigsäure und Cholin besteht.
In diesem Artikel erläutere ich,
- wie Acetylcholin im Körper funktioniert,
- wie es hergestellt wird
- und was passieren kann, wenn die Acetylcholinfunktion gestört ist.
Die Funktion von Acetylcholin (ACh) als Neurotransmitter
Acetylcholin hat zahlreiche Funktionen im Körper. Es ist in allen motorischen Neuronen zu finden, wo es die Muskeln zum Zusammenziehen anregt (2). Von den Bewegungen des Magens und des Herzens bis hin zum Blinzeln eines Auges sind alle Bewegungen des Körpers an der Wirkung dieses wichtigen Neurotransmitters beteiligt.
Er ist auch in vielen Nervenzellen (Neuronen) des Gehirns zu finden und spielt eine wichtige Rolle bei mentalen Prozessen und menschlichen Verhaltensweisen wie Gedächtnis und Wahrnehmung (1). Acetylcholin ist auch an Aufmerksamkeit, Erregung, Neuroplastizität und REM-Schlaf beteiligt.
Einige Körperzellen haben so genannte cholinerge Synapsen. Diese Synapsen wandeln ein elektrisches Signal in Acetylcholin um, das dann mit Acetylcholin-Rezeptoren auf der anderen Seite der Synapse interagiert und ein weiteres elektrisches Signal auslöst (3).
Peripheres Nervensystem
Im peripheren Nervensystem ist Acetylcholin ein wichtiger Bestandteil des somatischen Nervensystems. Innerhalb dieses Systems spielt es eine erregende Rolle, die, bei entsprechender Acetylcholin-Konzentration, zur willentlichen Aktivierung der Muskeln führt.
Im autonomen System, steuert Acetylcholin eine Reihe von Funktionen, indem es auf Neuronen im Sympathikus und Parasympathicus wirkt. Es ist auch an der Kontraktion der glatten Muskeln und der Erweiterung der Blutgefäße beteiligt und kann eine erhöhte Sekretion und eine langsamere Herzfrequenz fördern (2).
Beispiel einer Signalübertragung
Das Gehirn kann zum Beispiel ein Signal aussenden, den rechten Arm zu bewegen. Das Signal wird von den Nervenfasern zu den neuromuskulären Knotenpunkten geleitet. Das Signal wird über diese Verbindung durch Acetylcholin weitergeleitet und löst die gewünschte Reaktion in diesen bestimmten Muskeln aus.
Da Acetylcholin eine wichtige Rolle bei Muskelaktionen spielt, können Arzneimittel, die diesen Neurotransmitter beeinflussen, verschiedene Grade von Bewegungsstörungen und sogar Lähmungen verursachen.
Gehirn und ZNS
Acetylcholin wirkt auch an verschiedenen Stellen im ZNS, wo es als Neurotransmitter und als Neuromodulator fungieren kann (1). Es spielt eine Rolle bei Motivation, Erregung, Aufmerksamkeit, Lernen und Gedächtnis und ist auch an der Förderung des REM-Schlafs beteiligt.
Ein gestörter Acetylcholinspiegel kann mit Krankheiten wie Alzheimer in Verbindung gebracht werden (4). Auch ein ernstes Thema: Drogen und Substanzen, die die Acetylcholinfunktion unterbrechen, wie z. B. einige Arten von Pestiziden und Nervengasen, können negative Auswirkungen auf den Körper haben und sogar zum Tod führen (5).
Entdeckung
Acetylcholin war der erste Neurotransmitter, der identifiziert wurde. Er wurde 1914 von Henry Hallett Dale entdeckt, und seine Existenz wurde später von Otto Loewi bei Experimenten am Froschherzen bestätigt. Beide wurden 1936 für ihre Entdeckung mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet (6).
Cholin und Acetylcholin
Acetylcholin wird in den Nervenenden der cholinergen Neuronen produziert. Es wird durch das Enzym Cholin-Acetyltransferase hergestellt.
Cholin ist eine Nährstoffvorstufe von Acetylcholin. Der Körper verwendet Cholin, um Acetylcholin zu produzieren. Wenn Menschen nicht ausreichend Cholin zu sich nehmen, kann das eine Reihe von negativen Auswirkungen auf die Gesundheit haben.
Ein Cholinmangel kann die Fähigkeit der Leber beeinträchtigen, Fett zu verarbeiten, was das Risiko von Leberkrebs und Diabetes erhöht. Bei Kindern, die in kritischen Entwicklungsphasen zu wenig Cholin zu sich nehmen, kann es zu Beeinträchtigungen der geistigen Funktion und der kognitiven Leistung kommen (7).
Da der Körper nicht genügend Cholin selbst herstellen kann, muss es mit der Nahrung aufgenommen werden. Es sind cholinhaltige Nahrungsergänzungsmittel erhältlich. Zu den Nahrungsquellen für Cholin gehören (7):
- Fleisch, Fisch, Milchprodukte und Eier
- Vollkorngetreide, Hülsenfrüchte, Nüsse und Samen
- Brokkoli, Kohl, Äpfel und Mandarinen
Die angemessene Tagesdosis an Cholin beträgt 550 mg pro Tag für Männer und 425 mg pro Tag für Frauen über 19 Jahren. Menschen, die ihre Menstruation haben, benötigen möglicherweise weniger, da Östrogen die Cholinsynthese anregt (7).
Acetylcholin-Dysfunktion
Die Funktion von Acetylcholin im Körper kann durch eine Vielzahl von Ursachen gestört werden, darunter Krankheiten und Gifte. Ein Ungleichgewicht dieses wichtigen Neurotransmitters kann zu einer Reihe von gesundheitlichen Folgen führen, von denen viele das Gedächtnis und die Muskelkontrolle beeinträchtigen.
Einige dieser Erkrankungen sind auf einen Mangel an Acetylcholin (z.B. durch eine gestörte Acetylcholin-Synthese) oder eine Schädigung der Acetylcholinrezeptoren zurückzuführen, aber auch ein Übermaß an Acetylcholin kann schädliche Auswirkungen haben. Wenn Acetylcholin in den Synapsen und neuromuskulären Verbindungen zunimmt, kann dies zu einer so genannten nikotinischen und muskarinischen Toxizität führen. Zu den Symptomen gehören vermehrter Speichelfluss, Krämpfe, Durchfall, verschwommenes Sehen, Lähmungen und Muskelzuckungen (8).
Alzheimer-Krankheit
Die Alzheimer-Krankheit verursacht Probleme mit dem Gedächtnis und dem Denken. Sie ist ein Beispiel für eine Krankheit, die durch Acetylcholinmangel verursacht werden kann. Die genauen Ursachen der Krankheit sind nicht bekannt, aber die Krankheit beeinträchtigt auch Acetylcholin, was zu einem niedrigen Spiegel des Neurotransmitters führt (9).
Myasthenia gravis
Myasthenia gravis ist eine Krankheit, die zu Muskelschwäche führt. Sie kann die Muskeln in Armen, Beinen, Nacken, Händen und Fingern betreffen. Es handelt sich um eine Autoimmunerkrankung, die auftritt, wenn das körpereigene Immunsystem die Acetylcholinrezeptoren im Nerv angreift (10).
Die Parkinson-Krankheit
Die Parkinson-Krankheit ist eine degenerative neurologische Erkrankung, die Zittern und unwillkürliche Bewegungen verursacht. Die genauen Ursachen der Krankheit sind noch nicht vollständig geklärt, aber es wird angenommen, dass ein Ungleichgewicht des Acetylcholins eine Rolle spielt (11).
Gifte und Pestizide
Bestimmte Gifte können sich auf Acetylcholin im Körper auswirken und es verstärken, imitieren oder mit ihm interagieren (12). Dies kann zu Symptomen wie verschwommenem Sehen, Muskelschwäche, Durchfall und Lähmungen führen.
Das Gift der Schwarzen Witwe interagiert zum Beispiel mit Acetylcholin. Wenn eine Person von einer Schwarzen Witwe gebissen wird, steigt ihr Acetylcholinspiegel drastisch an, was zu schweren Muskelkontraktionen, Krämpfen, Lähmungen und sogar zum Tod führt (13).
Medikamente, die sich auf Acetylcholin im synaptischen Spalt auswirken
Medikamente, die Acetylcholin beeinflussen, werden zur Behandlung bestimmter Krankheiten eingesetzt.
- Botox ist ein Medikament, das das Acetylcholin in bestimmten Muskeln, in die es injiziert wird, beeinträchtigt. Es führt zu einer Lähmung dieser Muskeln, weshalb es Falten vorübergehend reduziert.
- AChE (Acetylcholinesterase)-Hemmer sind Medikamente, die die Enzyme beeinflussen, die für die Acetylcholinproduktion zuständig sind. Diese Medikamente, zu denen Aricept (Donepezil), Exelon (Rivastigmin) und Razadyne (Galantamin) gehören, werden eingesetzt, um die Symptome der Alzheimer-Krankheit und der Myasthenia gravis zu verbessern (14).
- Anticholinergika sind Medikamente, die die Wirkung von Acetylcholin blockieren. Diese Medikamente werden häufig zur Behandlung der Parkinson-Krankheit eingesetzt.
Die Behandlung von Erkrankungen, die mit einem Überschuss oder Mangel an Acetylcholin zusammenhängen, kann die Einnahme von Medikamenten beinhalten, die die Wirkung oder den Spiegel dieses Neurotransmitters im Körper beeinflussen. Zu diesen Medikamenten gehören AChE-Hemmer und Anticholinergika.
Mein Fazit
Acetylcholin ist ein wichtiger Neurotransmitter, der eine wichtige Rolle für die normale Funktion des Gehirns und des Körpers spielt. Störungen in der Freisetzung und Funktion dieses Neurotransmitters können zu erheblichen Problemen in Bereichen wie Gedächtnis und Bewegung führen.
HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN
Was macht Acetylcholin?
Acetylcholin ist eine Art chemischer Botenstoff oder Neuro-Transmitter, der eine wichtige Rolle im zentralen und peripheren Nervensystem spielt. Es ist wichtig für die Muskelkontrolle, die autonomen Körperfunktionen und für das Lernen, das Gedächtnis und die Aufmerksamkeit.
Wo wird Acetylcholin produziert?
Bestimmte Zellen, die so genannten cholinergen Neuronen, produzieren Acetylcholin, indem sie es aus Cholin und Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA) synthetisieren. Dieser Prozess findet im Zytoplasma an den Nervenenden der Zelle statt (15).
Welche Rolle spielt Acetylcholin bei einer Muskelkontraktion?
Um einen Muskel zu kontrahieren, muss ein elektrischer Impuls ein Motoneuron hinunterwandern, bis er am Ende der Muskelzellen ankommt. Dann löst er die Freisetzung von Acetylcholin aus winzigen Bläschen aus, damit der Neurotransmitter den synaptischen Spalt durchqueren und an Rezeptoren auf der anderen Seite der Zelle binden kann. Die Nachricht kann dann eine Reaktion in der Zelle auslösen, mit der sie verbunden ist. Die motorische Endplatte und Calcium-Ionen spielen hierbei eine wichtige Rolle bei der Übertragung bzw. Weiterleitung eines Nervenimpulses.
Welche Lebensmittel enthalten Acetylcholin?
Der Körper stellt Acetylcholin her, indem er es aus Cholin synthetisiert. Gute Nahrungsquellen für Cholin sind Fleisch, Eier, Milchprodukte, Nüsse, Vollkornprodukte, Äpfel und Brokkoli (7).
