ACETYLCHOLINE: CHỨC NĂNG, TỔNG HỢP, CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG - TÂM THẦN KINH - 2026

Các acetylcholine là dẫn truyền thần kinh trong các hệ thống cụ thể và soma thần kinh khớp thần kinh hệ thống hạch của hệ thần kinh tự trị. Nó là một chất hóa học cho phép một số lượng lớn các tế bào thần kinh hoạt động và đồng thời cho phép thực hiện các hoạt động khác nhau của não.

Acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh đầu tiên được phân lập, hình thành và được đặc trưng bởi những gì nhiều nhà khoa học nói là chất "lâu đời nhất" trong não. Nó được Henry Hallet Delt mô tả về mặt dược lý học vào năm 1914 và sau đó được Otto Loewi xác nhận là một chất dẫn truyền thần kinh.

Cấu trúc phân tử acetylcholine

Hoạt động chính của acetylcholine rơi vào hệ thống cholinergic, chịu trách nhiệm sản xuất và tổng hợp acetylcholine. Về tác dụng quan trọng nhất của nó, nó làm nổi bật sự co cơ, chuyển động, các quá trình tiêu hóa và nội tiết thần kinh cũng như kích hoạt các quá trình nhận thức như sự chú ý và kích thích.

Acetylcholine hoạt động như thế nào?

Trong não động vật có vú, thông tin giữa các tế bào thần kinh được truyền qua một chất hóa học gọi là chất dẫn truyền thần kinh. Chất này được giải phóng tại khớp thần kinh để đáp ứng với một kích thích cụ thể và khi được giải phóng nó sẽ truyền thông tin nhất định đến tế bào thần kinh tiếp theo.

Chất dẫn truyền thần kinh được tiết ra hoạt động trên các vị trí thụ thể chuyên biệt và có tính chọn lọc cao, do đó, có nhiều loại chất dẫn truyền thần kinh khác nhau, mỗi loại hoạt động trong một số hệ thống nhất định.

Một tế bào thần kinh cholinergic có thể sản xuất acetylcholine (nhưng không phải các loại chất dẫn truyền thần kinh khác), tương tự như vậy, nó có thể tạo ra các thụ thể cụ thể cho acetylcholine nhưng không cho các loại chất dẫn truyền thần kinh khác.

Việc trao đổi thông tin được thực hiện bởi acetylcholine được thực hiện trong các tế bào thần kinh và hệ thống cụ thể được gọi là cholinergic.

Để acetylcholine hoạt động, nó cần một tế bào thần kinh dẫn truyền để sản xuất chất này và một tế bào thần kinh thụ cảm để tạo ra một thụ thể cholinergic có khả năng vận chuyển acetylcholine khi nó được giải phóng từ tế bào thần kinh đầu tiên. Trong hình ảnh sau, bạn có thể thấy cách acetylcholine được giải phóng đến các chất dẫn truyền thần kinh cơ:

Tổng hợp

Hình ảnh hiển vi của cơ sở nhân của Meynert, nơi sản xuất acetylcholine trong hệ thần kinh trung ương. Nguồn: Nephron

Acetylcholine được tổng hợp từ choline, một chất dinh dưỡng thiết yếu được tạo ra bởi cơ thể. Choline tích tụ trong các tế bào thần kinh cholinergic thông qua phản ứng với actyl CoA và dưới tác động của enzym choline acetyltransferase.

Ba yếu tố này được tìm thấy trong các vùng cụ thể của não, nơi acetylcholine sẽ được sản xuất, đó là lý do tại sao acetylcholine tạo ra chất dẫn truyền thần kinh thuộc một hệ thống cụ thể, hệ thống cholinergic.

Khi chúng ta tìm thấy ba chất này trong một tế bào thần kinh mà chúng ta vừa thảo luận, chúng ta biết rằng nó bao gồm một tế bào thần kinh cholinergic và nó sẽ tạo ra acetylcholine thông qua sự tương tác của choline và các yếu tố enzym tương ứng.

Quá trình tổng hợp acetylcholine diễn ra trong tế bào thần kinh, đặc biệt là trong nhân tế bào. Sau khi được tổng hợp, acetylcholine rời khỏi nhân của nơ-ron và di chuyển qua sợi trục và đuôi gai, tức là các phần của nơ-ron chịu trách nhiệm giao tiếp và liên kết với các tế bào thần kinh khác.

Giải phóng

Các phân tử acetylcholin. Nguồn: Được tạo bằng tập dữ liệu và chương trình miễn phí Rasmol.

Chúng ta đã biết rằng chức năng của chất này bao gồm liên kết và giao tiếp các tế bào thần kinh cụ thể (cholinergic) với các tế bào thần kinh cụ thể khác (cholinergic). Để thực hiện quá trình này, acetylcholine được tìm thấy trong tế bào thần kinh phải được giải phóng để di chuyển đến tế bào thần kinh nhận.

Để acetylcholine được giải phóng, nó đòi hỏi sự hiện diện của một kích thích thúc đẩy nó thoát ra khỏi tế bào thần kinh. Nếu điện thế hoạt động được thực hiện bởi một tế bào thần kinh khác không có, acetylcholine sẽ không thể rời khỏi.

Để acetylcholine được giải phóng, một điện thế hoạt động phải đến được đầu cuối thần kinh, nơi đặt chất dẫn truyền thần kinh. Khi điều này xảy ra, cùng một điện thế hoạt động tạo ra điện thế màng, một thực tế thúc đẩy sự hoạt hóa các kênh canxi.

Do gradient điện hóa, một dòng ion canxi được tạo ra cho phép các hàng rào màng mở ra và acetylcholine có thể được giải phóng.

Như chúng ta có thể thấy, việc giải phóng acetylcholine phản ứng với các cơ chế hóa học trong não, trong đó nhiều chất và các hoạt động phân tử khác nhau tham gia.

Người nhận

Cấu trúc của thụ thể nicotinic. Nguồn: Opossum58

Sau khi được giải phóng, acetylcholine vẫn ở trong không gian của con người, nghĩa là, nó ở bên ngoài tế bào thần kinh và nằm trong không gian kẽ khớp. Để khớp thần kinh được thực hiện và để acetylcholine hoàn thành sứ mệnh giao tiếp với tế bào thần kinh liên tiếp, cần phải có sự hiện diện của các chất được gọi là thụ thể.

Receptor là các chất hóa học có chức năng chính là truyền tín hiệu do chất dẫn truyền thần kinh phát ra. Quá trình này được thực hiện một cách chọn lọc, vì vậy không phải tất cả các thụ thể đều đáp ứng với acetylcholine.

Ví dụ, các thụ thể của một chất dẫn truyền thần kinh khác như serotonin, sẽ không nhận tín hiệu của acetylcholine, vì vậy để nó hoạt động, nó phải được kết hợp với một loạt các thụ thể cụ thể.

Nói chung, các thụ thể đáp ứng với acetylcholine được gọi là các thụ thể cholinergic. Chúng ta có thể tìm thấy 4 loại thụ thể chính cholinergic: thụ thể chủ vận muscarinic, thụ thể chủ vận nicotinic, thụ thể đối kháng muscarinic và thụ thể đối vận nicotinic.

Các chức năng của acetylcholine

Xử lý acetylcholine tại khớp thần kinh. Nguồn: Smedlib, dựa trên nguyên tác của Pancrat

Acetylcholine có nhiều chức năng cả ở cấp độ vật lý và cấp độ tâm lý hoặc não bộ. Chất dẫn truyền thần kinh này chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động cơ bản như vận động hoặc tiêu hóa, đồng thời, nó tham gia vào các quá trình phức tạp hơn của não như nhận thức hoặc ghi nhớ.

Dưới đây chúng tôi xem xét các chức năng chính của chất dẫn truyền thần kinh quan trọng này.

Chức năng vận động

Nó có lẽ là hoạt động quan trọng nhất của acetylcholine. Chất dẫn truyền thần kinh này có nhiệm vụ tạo ra sự co cơ, kiểm soát điện thế nghỉ của cơ ruột, tăng sản sinh gai và điều hòa huyết áp.

Nó hoạt động một cách nhẹ nhàng như một chất giãn mạch trong mạch máu và chứa một yếu tố thư giãn nhất định.

Chức năng nội tiết thần kinh

Một vai trò quan trọng khác của acetylcholine là tăng tiết vasopressin bằng cách kích thích thùy sau của tuyến yên.

Vasopressin là một hormone peptide kiểm soát sự tái hấp thu của các phân tử nước, vì vậy việc sản xuất nó rất quan trọng đối với sự phát triển và chức năng nội tiết thần kinh.

Tương tự như vậy, acetylcholine làm giảm bài tiết prolactin ở thùy sau tuyến yên.

Chức năng phó giao cảm

Acetylcholine đóng một vai trò quan trọng trong lượng thức ăn và trong hoạt động của hệ tiêu hóa.

Chất dẫn truyền thần kinh này có nhiệm vụ làm tăng lưu lượng máu trong ống tiêu hóa, tăng trương lực cơ đường tiêu hóa, tăng tiết nội tiết đường tiêu hóa, giảm nhịp tim.

Chức năng cảm giác

Tế bào thần kinh cholinergic là một phần của hệ thống tăng dần, vì vậy chúng cũng tham gia vào các quá trình cảm giác. Hệ thống này bắt đầu trong thân não và nuôi dưỡng các khu vực lớn của vỏ não, nơi acetylcholine được tìm thấy.

Các chức năng cảm giác chính có liên quan đến chất dẫn truyền thần kinh này nằm trong việc duy trì ý thức, truyền tải thông tin thị giác và nhận thức về cơn đau.

Các chức năng nhận thức

Acetylcholine đã được chứng minh là đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành trí nhớ, khả năng tập trung và sự phát triển của sự chú ý và suy luận logic.

Chất dẫn truyền thần kinh này mang lại lợi ích bảo vệ và có thể hạn chế sự xuất hiện của suy giảm nhận thức. Trên thực tế, acetylcholine đã được chứng minh là chất bị ảnh hưởng chính trong bệnh Alzheimer.

Các bệnh liên quan

Con đường acetylcholine trong hệ thần kinh trung ương. Nguồn: BruceBlaus

Acetylcholine tham gia vào các chức năng khác nhau của não, vì vậy sự thiếu hụt các chất này có thể được phản ánh trong sự suy giảm của một số hoạt động đã thảo luận ở trên.

Về mặt lâm sàng, acetylcholine có liên quan đến hai bệnh chính là bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson.

Bệnh Alzheimer

Liên quan đến bệnh Alzheimer, vào năm 1976, người ta phát hiện ra rằng ở các vùng khác nhau trong não của những bệnh nhân mắc bệnh này, có mức độ enzym choline acetyltransferase thấp hơn tới 90% so với bình thường.

Enzyme này rất quan trọng trong việc sản xuất acetylcholine, đó là lý do tại sao người ta cho rằng bệnh Alzheimer có thể do thiếu hụt chất não này gây ra.

Hiện tại, yếu tố này là đầu mối chính cho nguyên nhân của bệnh Alzheimer và bao gồm nhiều sự chú ý và nghiên cứu khoa học được thực hiện cả về căn bệnh này và về việc phát triển các phương pháp điều trị có thể.

Parkinson

Đối với bệnh Parkinson, mối liên hệ giữa nguyên nhân gây bệnh và acetylcholine ít rõ ràng hơn. Parkinson là một bệnh chủ yếu ảnh hưởng đến vận động, đó là lý do tại sao acetylcholine có thể đóng một vai trò quan trọng trong nguồn gốc của nó.

Nguyên nhân của căn bệnh này ngày nay vẫn chưa được biết rõ và ngoài ra, một chất dẫn truyền thần kinh khác như dopamine dường như đóng một vai trò quan trọng hơn và hầu hết các loại thuốc cho bệnh lý này đều tập trung vào chức năng của chất dẫn truyền thần kinh này.

Tuy nhiên, mối quan hệ chặt chẽ giữa dopamine và acetylcholine cho thấy rằng chất sau cũng là một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng trong bệnh.

Người giới thiệu

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetylcholine trong tâm trí: một chất dẫn truyền thần kinh tương quan với ý thức? TINS 1999; 22-6, 273-80.
2. McMahan UJ. Cấu trúc và quy định của agrin. Trong: Koelle GB. Hội nghị chuyên đề về synap cholinergic. Khoa học Đời sống, Tập 50. New York: Pergamon Press; 1992, tr. 93-4.
3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Thụ thể acetylcholine: một loại protein "allosteric" tham gia vào quá trình giao tiếp nội bào. Khoa học 1984; 225: 1335-45.
4. Duclert A, Chengeux JP. Biểu hiện gen thụ thể acetylcholine tại điểm nối thần kinh cơ đang phát triển. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.
5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Vai trò của acetylcholine và dopamine trong bệnh sa sút trí tuệ và rối loạn tâm thần trong bệnh Parkinson. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.
6. Montgomery, SA và Corn, TH (Eds) Psychopharmacology of Depression Nhà xuất bản Đại học Oxford, Hiệp hội Pháp nhân tố Anh, Chuyên khảo số 13, 1994.