ACETILCOLINA: FUNÇÕES, SÍNTESE, MECANISMO DE AÇÃO - NEUROPSICOLOGIA - 2024

A acetilcolina é o neurotransmissor em sistemas específicos e na sinapse ganglionar do sistema nervoso somático do sistema nervoso autônomo. É uma substância química que permite o funcionamento de um grande número de neurônios e, ao mesmo tempo, permite a realização de diversas atividades cerebrais.

A acetilcolina foi o primeiro neurotransmissor isolado, conceituado e caracterizado pelo que muitos cientistas dizem ser a substância "mais antiga" do cérebro. Foi descrito farmacologicamente por Henry Hallet Delt em 1914 e posteriormente confirmado por Otto Loewi como neurotransmissor.

Estrutura molecular da acetilcolina

A principal atividade da acetilcolina recai sobre o sistema colinérgico, que é responsável pela produção e síntese da acetilcolina. Quanto aos seus efeitos mais importantes, destaca a contração muscular, o movimento, os processos digestivos e neuroendócrinos e a ativação de processos cognitivos como a atenção e a excitação.

Como funciona a acetilcolina?

No cérebro dos mamíferos, as informações entre os neurônios são transmitidas por meio de uma substância química chamada neurotransmissor. Essa substância é liberada na sinapse em resposta a um estímulo específico e, ao ser liberada, transmite certas informações ao neurônio seguinte.

O neurotransmissor secretado atua em sítios receptores especializados e altamente seletivos, assim, como existem diferentes tipos de neurotransmissores, cada um deles atua em determinados sistemas.

Um neurônio colinérgico pode produzir acetilcolina (mas não outros tipos de neurotransmissores), da mesma forma, pode produzir receptores específicos para acetilcolina, mas não para outros tipos de neurotransmissores.

A troca de informações realizada pela acetilcolina é realizada em neurônios e sistemas específicos denominados colinérgicos.

Para que a acetilcolina atue, é necessário um neurônio transmissor para produzir essa substância e um neurônio receptor para produzir um receptor colinérgico capaz de transportar a acetilcolina quando ela é liberada do primeiro neurônio. Na imagem a seguir, você pode ver como a acetilcolina é liberada para os neurotransmissores musculares:

Síntese

Micrografia do núcleo basal de Meynert, que produz acetilcolina no sistema nervoso central. Fonte: Nephron

A acetilcolina é sintetizada a partir da colina, um nutriente essencial gerado pelo corpo. A colina se acumula nos neurônios colinérgicos por meio de uma reação com actil CoA e sob a influência enzimática da colina acetiltransferase.

Esses três elementos são encontrados nas regiões específicas do cérebro onde a acetilcolina será produzida, razão pela qual a acetilcolina produz um neurotransmissor pertencente a um sistema específico, o sistema colinérgico.

Quando encontramos essas três substâncias em um neurônio que acabamos de discutir, sabemos que ele consiste em um neurônio colinérgico e que esse neurônio produzirá acetilcolina por meio da interação da colina e dos elementos enzimáticos correspondentes.

A síntese da acetilcolina ocorre dentro do neurônio, especificamente no núcleo da célula. Uma vez sintetizada, a acetilcolina deixa o núcleo do neurônio e viaja pelo axônio e pelos dendritos, ou seja, as partes do neurônio responsáveis ​​pela comunicação e associação com outros neurônios.

Liberação

Moléculas de acetilcolina. Fonte: Criado com o conjunto de dados e o programa gratuito Rasmol.

Já sabemos que a função dessa substância consiste em associar e comunicar neurônios específicos (colinérgicos) com outros neurônios específicos (colinérgicos). Para realizar esse processo, a acetilcolina encontrada 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. Se um potencial de ação realizado por outro neurônio não estiver presente, a acetilcolina não será capaz de sair.

Para que a acetilcolina seja liberada, um potencial de ação deve atingir o terminal nervoso onde 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, é gerado um influxo de íons de cálcio que permite que as barreiras da membrana se abram e a acetilcolina possa ser liberada.

Como podemos ver, a liberação de acetilcolina responde a mecanismos químicos cerebrais dos quais participam muitas substâncias e diferentes ações moleculares.

Receptores

Estrutura do receptor nicotínico. Fonte: Opossum58

Uma vez liberada, a acetilcolina permanece na terra de ninguém, ou seja, está fora dos neurônios e está no espaço intersináptico. Para que a sinapse se realize e para que a acetilcolina cumpra sua missão de se comunicar com o neurônio consecutivo, é necessária a presença de substâncias conhecidas como receptores.

Receptores são substâncias químicas cuja função principal é transduzir os sinais emitidos pelo neurotransmissor. Esse processo é feito de maneira seletiva, de forma que nem todos os receptores respondem à acetilcolina.

Por exemplo, os receptores de outro neurotransmissor, como a serotonina, não vão captar os sinais da acetilcolina, portanto, para funcionar, deve estar acoplado 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, receptores antagonistas muscarínicos e receptores antagonistas nicotínicos.

Funções de acetilcolina

Processamento de acetilcolina em uma sinapse. Fonte: Smedlib, baseado na obra original de Pancrat

A acetilcolina tem muitas funções físicas e psicológicas ou cerebrais. Esse 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.

A seguir, revisamos as principais funções desse importante neurotransmissor.

Funções motoras

É provavelmente a atividade mais importante da acetilcolina. Esse neurotransmissor é responsável por produzir a contração muscular, controlando o potencial de repouso do músculo intestinal, aumentando a produção de picos e modulando a pressão arterial.

Atua de forma moderada como vasodilatador nos vasos sanguíneos e contém um certo fator relaxante.

Funções neuroendócrinas

Outro papel fundamental da acetilcolina é aumentar a secreção de vasopressina estimulando o lobo posterior da hipófise.

A vasopressina é um hormônio peptídico que controla a reabsorção de moléculas de água, portanto sua produção é vital para o desenvolvimento e função neuroendócrina.

Da mesma forma, a acetilcolina diminui a secreção de prolactina na pituitária posterior.

Funções parassimpáticas

A acetilcolina desempenha um papel importante na ingestão de alimentos e no funcionamento do sistema digestivo.

Este neurotransmissor é responsável por aumentar o fluxo sanguíneo no trato gastrointestinal, aumenta o tônus ​​muscular gastrointestinal, aumenta as secreções endócrinas gastrointestinais e diminui a freqüência cardíaca.

Funções sensoriais

Os neurônios colinérgicos fazem parte do grande sistema ascendente, por isso também participam dos processos sensoriais. Este sistema começa no tronco cerebral e inerva grandes áreas do córtex cerebral onde a acetilcolina é encontrada.

As principais funções sensoriais associadas a este neurotransmissor residem na manutenção da consciência, na transmissão da informação visual e na percepção da dor.

Funções cognitivas

Foi demonstrado que a acetilcolina desempenha um papel crítico na formação da memória, na capacidade de concentração e no desenvolvimento da atenção e do raciocínio lógico.

Este neurotransmissor fornece benefícios de proteção e pode limitar a ocorrência de declínio cognitivo. Na verdade, a acetilcolina demonstrou ser a principal substância afetada na doença de Alzheimer.

Doenças relacionadas

Via da acetilcolina no sistema nervoso central. Fonte: BruceBlaus

A acetilcolina participa de várias funções cerebrais, portanto o déficit dessas substâncias pode se refletir 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.

Alzheimer

No que diz respeito ao Alzheimer, em 1976 verificou-se que em diferentes regiões do cérebro de pacientes com essa doença, havia níveis da enzima colina acetiltransferase até 90% abaixo do normal.

Essa enzima é vital para a produção de acetilcolina, por isso foi postulado que o mal de Alzheimer poderia ser causado pela deficiência dessa substância cerebral.

Atualmente, esse fator é a principal pista para a causa do Alzheimer e engloba grande parte da atenção científica e da pesquisa que é realizada tanto sobre a doença quanto sobre o desenvolvimento de possíveis tratamentos.

Parkinson

Em relação ao Parkinson, a associação entre a causa da doença e a acetilcolina é menos clara. O Parkinson é uma doença que afeta principalmente os movimentos, por isso a acetilcolina pode ter um papel importante em sua gênese.

A causa da doença é hoje desconhecida e, além disso, outro neurotransmissor, como a dopamina, parece ter um papel mais importante e a maioria dos medicamentos para essa patologia se concentra na função desse neurotransmissor.

No entanto, a estreita relação entre a dopamina e a acetilcolina sugere que esta também seja um neurotransmissor importante na doença.

Referências

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