Ацетилхолин

Влияние на ваш мозг

Холин необходим для производства ацетилхолина – нейромедиатора, который играет важную роль в регуляции памяти, настроения и интеллекта ().

Он также необходим для процесса, в котором происходит синтез ДНК, что важно для функционирования и развития мозга (). Поэтому неудивительно, что потребление холина связано с улучшением работы мозга

Поэтому неудивительно, что потребление холина связано с улучшением работы мозга.

Память и функции мозга

Крупные обсервационные исследования связывают потребление холина и его уровень в крови с улучшением работы мозга, включая улучшение памяти и обработки информации (, ).

Прием 1000 мг в день привел к улучшению кратко- и долгосрочной вербальной памяти у взрослых в возрасте 50-85 лет, у которых была плохая память ().

В 6-месячном исследовании прием фосфатидилхолина людьми с ранней стадией болезни Альцгеймера незначительно улучшил память в одной небольшой подгруппе ().

Тем не менее другие исследования на здоровых людях и людях с деменцией не выявили влияния на память (, , ).

Развитие мозга

Некоторые исследования на животных показывают, что прием добавок холина во время беременности может улучшить развитие мозга плода (, , ).

Тем не менее проводилось только несколько исследований на людях.

Одно обсервационное исследование с участием 1210 беременных женщин показало, что потребление холина не имело связи с умственными способностями у их детей в возрасте 3 лет ().

Тем не менее в том же исследовании было установлено, что более высокий уровень потребления холина во втором триместре был связан с лучшими показателями зрительной памяти у тех же детей в возрасте 7 лет ().

В другом исследовании 99 беременных женщин принимали 750 мг холина в день с 18 недели беременности до трех месяцев после беременности. Они не испытывали никаких улучшений в работе мозга или памяти ().

Психическое здоровье

Некоторые данные свидетельствуют о том, что холин может играть роль в развитии и лечении некоторых психических расстройств.

Одно большое обсервационное исследование связало более низкие уровни холина в крови с более высоким риском беспокойства – но не депрессии ().

Эти уровни также используются в качестве индикатора определенных расстройств настроения, и добавки холина иногда используются для лечения биполярного расстройства ().

Одно исследование показало, что терапия холином улучшает симптомы мании у людей с диагнозом биполярное расстройство ().

Тем не менее в настоящее время не так много исследований по этому вопросу.

Ацетилхолин и его действие на организм

Есть несколько веских причин, заставляющих людей принимать добавки ацетилхолина. Возможно, они хотят улучшить память или сохранить ее высокое качество в будущем. Или пытаются преодолеть типичные признаки дефицита, такие как постоянная потеря предметов, невозможность уследить за разговором, СДВГ.

Дефицит ацетилхолина связан с серьезными неврологическими расстройствами, такими как заболевание Альцгеймера, слабоумие, болезнь Паркинсона, миастения и рассеянный склероз.

Мозг пациентов с болезнью Альцгеймера содержит лишь малую часть того, что считается нормальным уровнем этого вещества. Таким образом, лекарства от этого заболевания работают путем блокирования распада ацетилхолина.

Добавки ацетилхолина особенно показаны тем, кто обычно не потребляет продукты, обеспечивающие поступление в организм основных строительных блоков этого нейромедиатора, — людям, придерживающимся диеты с низким содержанием жиров или полностью исключившим из рациона яйца и мясо.

Пищевые жиры и холин, найденные в продуктах животного происхождения, необходимы для синтеза ацетилхолина. При их нехватке мозг начинает буквально уничтожать сам себя, пытаясь таким образом получить материал для формирования дефицитного вещества.

Антихолинергические лекарства

Прием добавок особенно важен, если вы принимаете какие-либо антихолинергические препараты. — вещества, блокирующие действие ацетилхолина. Правило заключается в том, что любое лекарство, начинающееся с “анти”, скорее всего снижает уровень ацетилхолина. Сюда относятся антидепрессанты, нейролептики, антибиотики, спазмолитики, гипотензивные средства и даже безрецептурные антигистаминные препараты.

Рецепторы ацетилхолина

Действие ацетилхолина определяется его взаимодействием с рядом рецепторов, которые реагируют на его присутствие в разных местах, в которых действует этот нейротрансмиттер. В частности, мы можем найти в нервной системе два основных типа холинергических рецепторов .

Мускариновый рецептор

Это своего рода метаботропный рецептор, то есть он требует использования цепочек вторичных мессенджеров для которые позволяют открытие ионных каналов , Это подразумевает, что их производительность обычно медленная и имеет более длительный эффект.

Этот тип рецептора обычно тот, который имеет самый высокий уровень присутствия в мозге, а также в парасимпатической нервной системе. Они могут иметь представление как возбуждающий, так и тормозящий .

Никотиновый рецептор

Этот тип рецептора, который также имеет сродство к никотину, является ионотропным, который генерирует быстрый ответ приемником, который позволяет немедленное открытие канала. Его эффект в корне возбуждающий. Они обычно встречаются в связях между нейроном и мышцей .

Общие сведения

Окончания волокон, от которых медиатор ацетилхолин осуществляет передачу, именуются холинергическими. Кроме этого, существуют специальные элементы, с которыми он взаимодействует. Они называются холинорецепторами. Эти элементы представляют собой сложные молекулы белка – нуклеопротеиды. Рецепторы ацетилхолина отличаются тетрамерной структурой. Они локализуются на внешней поверхности плазматической (постсинаптической) мембраны. По своей природе эти молекулы неоднородны.

В экспериментальных исследованиях и в медицинских целях используется препарат «Ацетилхолин-хлорид», представленный в растворе для инъекций. Другие лекарственные средства на основе этого вещества не выпускаются. Существуют синонимы препарата: «Миохол», «Ацеколин», «Цитохолин».

Польза

1. Обучение и память. Хотя точные механизмы, участвующие в влиянии ацетилхолина на память полностью не изучены, некоторые исследователи считают, что он играет центральную роль в синаптической пластичности. Это биологический механизм, который позволяет нейронам хранить новую информацию и воспоминания.

Согласно одному исследованию с участием почти 1400 человек, увеличенное потребление холина с пищей было связано с улучшением когнитивных функций: вербальную и зрительную память.

2. Управление циклом сна-бодрствования. Когда ацетилхолин был впервые открыт, его изучали из-за его роли в регуляции цикла сна-бодрствования. Он по-прежнему является одним из основных нейромедиаторов, которые ответственны за стимуляцию бодрствования.

Несмотря на то, что активность ацетилхолина обычно подавляется во время многих стадий сна, его уровень повышается во время быстрого сна — одной из наиболее важных стадий сна для сохранения новых воспоминаний.

3

Повышает внимание и бдительность. Более поздние исследования подтвердили роль ацетилхолина в повышении внимания и бдительности

Одно исследование на животных показало, что уровни ацетилхолина в головном мозге повысились, когда крысы были помещены в среду, требующую высокой степени постоянного внимания.

4. Снижает воспаление. Влияние ацетилхолина на воспаление на столько велико, что в его честь даже назван биологический путь «холинергическим противовоспалительным путем». Согласно одному исследованию на животных, повышенный уровень ацетилхолина был связан со снижением воспаления в слизистой оболочке кишечника. Это связано с активацией никотиновых ацетилхолиновых рецепторов альфа-7, которые ингибируют высвобождение провоспалительных цитокинов.

5. Облегчает движение пищи по желудочно-кишечному тракту. Ещё одна важная функция ацетилхолина процесс, называемый перистальтикой. Эта функция облегчает движение пищи по желудочно-кишечному тракту. Она связана с активностью ацетилхолина в «парасимпатической» нервной системе.

6. Уменьшает боль. Систематический обзор многочисленных исследований на клетках и животных показал, что повышение уровня ацетилхолина в спинном мозге ассоциируется с облегчением боли. А снижение активности ацетилхолина часто приводит к повышению чувствительности к боли.

7. Улучшает кровоток. Согласно некоторым исследованиям, ацетилхолин играет роль в регулировании кровообращения, путем стимуляции выработки оксида азота. Это соединение, которое контролирует кровяное давление, расслабляя кровеносные сосуды по всей сердечно-сосудистой системе.

Вызванный недостаток холина

После исследования 1991 года, описанного выше, было проведено еще пять исследований Университетом Северной Каролины города Чапел Хилл, в котором специально провоцировался недостаток холина (8, 11, 9, 14, 18). Все они проходили по аналогичным схемам. Участники находились на диете с большим потреблением холина в течение короткого периода времени, после чего они получали около 50 мг или меньше холина в день в течение шести недель или до тех пор, пока не появятся симптомы дисфункции (в зависимости от того, что наступит раньше). Симптомы могут быть следующими: повышение ферментов печени, стеатоз печени или повышение креатинфосфокиназы (8), при котором ухудшается состояние мышц.

Во всех исследованиях большинство испытуемых получали симптомы дисфункции в течение шести недель, это говорит о том, что немногие люди могут оставаться здоровыми при потреблении менее 50 мг/сут холина. Также были обнаружены некоторые различия между группами:

• Около 50% женщин в пременопаузе получали дисфункцию органов из-за дефицита холина, тогда как около 75% женщин в постменопаузе и мужчин получали дисфункцию (11, 9);
• Есть люди с генетическими вариациями, при которых вероятность дефицита холина увеличивается или уменьшается. Эстроген защищает, по крайней мере, от воздействия одного из этих генов (после шести недель, в любом случае) (9, 14).

После достижения дефицита холина, исследователи перевели участников на диету, которая обеспечивала дневную норму холина, и в большинстве случаев состояние органов, по которым наблюдалась дисфункция из-за дефицита холина, пришло в норму. Следует отметить, что дисфункция органов не проявлялась у испытуемых заметным образом. К сожалению, после переведения участников на диету с потреблением нормы холина, стало невозможным понять, снизит ли меньшее количество холина дисфункцию органов. Было одно исключение, при котором после 10 дней потребления 138 мг на 70 кг массы тела, участников (четырех мужчин) вернули к норме потребления холина (8). Исходя из исследования, 138 мг на 70 кг массы тела холина в день может быть достаточным, но эти результаты сложно считать серьезными, так как в исследовании участвовало всего четыре человека, это были только мужчины и дисфункция печени не рассматривалась. В другом исследовании, при потреблении целых 825 мг/сут на 70 кг массы тела холина показало нормализацию функции печени для некоторых людей (11).

Исходя из указанных выше исследований, трудно понять, сколько холина требуется людям. Некоторым достаточно 138 мг в день, а другим может требоваться больше. Но есть больше информации, касающейся не только предотвращения болезней печени и дисфункции мышц. Взаимосвязь потребления холина и его уровня также была изучена в отношении сердечно-сосудистых заболеваний, рака, дефектов нервной трубки и слабоумия, с некоторыми интересными фактами.

Физиологические свойства

В малых дозах ацетилхолин  является физиологическим передатчиком нервного возбуждения, а в больших дозах может   блокировать передачу возбуждения.

На этот нейромедиатор влияет курение и употребление мухоморов.

 Связь с дофамином

Дофамин – это один из факторов внутреннего подкрепления (ФВП), который выделяется при получении удовольствия. У него   есть наркотические аналоги: амфетамин, экстази, эфедрин. Кокаин – ингибитор  обратного захвата дофамина (делает, чтоб дофамина было больше). Резерпин блокирует накачку дофамина в пресинаптические везикулы.

Медиаторную роль играют разные  вещества: норадреналин, дофамин, ацетилхолин,  серотонин, g-аминомасляная кислота, глицин и др.

Некоторые – ацетилхолин, норадреналин, дофамин, серотонин – участвуют в передаче возбуждения в синапсах, другие – g-аминомасляная кислота, глицин, аденозин  – тормозят межнейронную передачу.

Основными нейромедиаторами для периферической нервной системы являются норадреналин и  ацетилхолин.

Дофамина больше у женщин, а у мужчин ацетилхолина, поэтому им больше свойственны некоторые болезни как инфаркт и язва. Также дофамина много у детей, может, поэтому они более счастливые.

Связь ацетилхолина с дофамином в том, что они антагонисты друг для друга. Дофамин возбуждает, ацетилхолин тормозит.

Симптомы повышенного ацетилхолина в мозге: 

Агедония (неспособность получать удовольствие) 

Трудности с концентрацией 

Путаницы

Проблемы с памятью 

Снижение мотивации 

Умственная усталость 

Приглушенное или подавленное настроение 

Чувство чрезмерной усталости или сонливость, особенно вечером, несмотря на достаточный сон и отдых 

• Проблемы с памятью 
• Пессимистичные, отрицательные мысли или размышления 

*Чувства безпомощности и безнадежности 

Помутнение зрения 

*Раздражительность

Эмоциональная лабильность

*Грусть, плаксивость 

Измененные обоняние, чувствительность к запахам

*Головная боль 

Сухость во рту 

*Выделения из носа ;

Кишечные газы или вздутие живота 

*Тошнота, Головокружение, Рвота

Боль в животе или дискомфорт 

*Понос или запор 

Мышечные боли или дискомфорт

*Боль в зубах, челюсти или дискомфорт

Мышечная слабость 

*Боли в суставах или дискомфорт

Увеличение частоты мочеиспускания или проблемы с контролем мочевого пузыря 

*Покалывание или онемение в руках или ногах 

Простудные симптомы, похожие на ослабевшую иммунную систему

*Кашель 

Нарушение сна 

*Озноб или ощущение холода 

Холодные ноги, руки 

*Интроверсия

Много ярких сновидений и повышенная частота кошмаров

*Тревога 

Ацетилхолин: нейротрансмиттер

Ацетилхолин — это вещество, которое классифицируется как сложный эфир и состоит из соединений оксигенированной кислоты и органического радикала. С ним обращаются, как я уже упоминал, первый нейротрансмиттер, который был обнаружен в 1914 году, и различные элементы, которые ответственны за его синтез и устранение. составляют так называемую холинергическую систему .

Ацетилхолин в основном рассматривается как нейротрансмиттер возбуждающего типа , но он также может оказывать ингибирующее действие в зависимости от типа синапса в акте.

С другой стороны, считается, что ацетилхолин является одним из основных нейротрансмиттеров нервной системы и одним из наиболее распространенных, быть в состоянии найти по всему энцефалону и в вегетативной нервной системе.

Антагонисты и ингибиторы

Сотни антагонистов холина и ингибиторов ферментов были разработаны в исследовательских целях. Аминометилпропанол одним из первых стал использоваться в качестве инструмента исследования. Подавляет синтез холина и триметилглицина . Он может вызывать дефицит холина, что, в свою очередь, приводит к ожирению печени у грызунов. Диэтаноламин — еще одно такое соединение, но также загрязняет окружающую среду. N -циклогексилхолин подавляет захват холина в основном мозгом. Гемихолиний-3 является более общим ингибитором, но также умеренно ингибирует холинкиназы . Также были разработаны более специфические ингибиторы холинкиназы. Также существуют ингибиторы синтеза триметилглицина: карбоксибутилгомоцистеин является примером специфического ингибитора BHMT .

Холинергическая гипотеза о деменции не только приводит к лекарственным ингибиторам ацетилхолинэстеразы , но также и к различным ингибиторам ацетилхолина . Примерами таких химических веществ , ингибирующих исследовательских включают triethylcholine , homocholine и многие другие N — этил производные холина, которые являются ложные нейротрансмиттеров аналоги ацетилхолина. Также были разработаны ингибиторы холинацетилтрансферазы .

Где и как вырабатывается

Ацетилхолин синтезируется в аксонах, нервных терминалях, это участок, где окончание одного нейрона примыкает к другому, из 2-х веществ:

1. Из ацетил кофермента А или КоА, который в свою очередь появляется из обычной глюкозы (сладких продуктов).
2. Из холина или витамина B4, которого много в орехах и яйцах, в реакции холинацетилтрансферазы.

Затем ацетилхолин в нейроне упаковывается в своеобразные шарики, контейнеры, под названием везикулы в количестве около 10 000 молекул. И направляется к окончанию нейрона в пресинаптическое окончание. Там везикулы сливаются клеточной мембраной, а их содержимое вылетает из нейрона в синаптическую щель. Представьте железную сетку, которую часто натягивают вместо заборов в небольших городках и маленький пакет с водой. Мы кидаем этот пакет в сетку, он рвется, остается на сетке, а вода летит дальше. Принцип похож: ацетилхолин в везикулах, шариках направляется к окончанию нейрона, там «рвется» шарик остался внутри, а ацетилхолин пролетел.

Ацетилхолин или задерживается в синаптической щели, или проникает в другой нейрон, или возвращается обратно в первый. Если возвращается, то снова собирается в пакеты и об забор)

Как он попадает во второй нейрон?

Каждый нейромедиатор стремится к своему рецептору на поверхности 2-го нейрона. Рецепторы – это как двери, к каждой двери нужен свой ключ, свой нейромедиатор. У ацетилхолина есть 2 типа ключей, с помощью которых он открывает 2 типа дверей в другой нейрон: никотиновый и мускариновый.

Интересный момент: За баланс ацетилхолина в синаптической щели отвечает фермент Ацетилхолинэстераза. Когда вы объедаетесь некоторыми таблетками-ноотропами, ацетилхолин повышается, если его количество становится сумасшедшим, то включается этот фермент. Он разрушает «лишний» ацетилхолин на холин и ацетат.

У больных Альцгеймером (плохая память) этот фермент работает на повышенных оборотах, неплохие результаты в их лечении показывают препараты с временным ингибированием фермента ацетилхолинэстеразы. Ингибирование значит торможение реакции, тоесть лекарства, которые тормозят работу фермента, который разрушает ацетилхолин, грубо говоря, делают умнее. НО!!! Есть огромное НО! Необратимое ингибирование этого фермента слишком сильно увеличивает концентрацию ацетилхолина, это не есть гуд.

Это вызывает судороги, паралич, даже смерть. Необратимые ингибиторы ацетилхолинэстеразы – это большинство нервно-паралитических газов. Нейромедиатора становится так много, что все мышцы буквально замирают, в сокращённом положении. Если сильно сузятся, например, бронхи – человек задохнется. Ну вот, теперь вы знаете, как работают парализующие газы.

Участие в процессах жизнедеятельности

Образующийся в организме (эндогенный) ацетилхолин играет важную роль в процессах жизнедеятельности: он принимает участие в передаче нервного возбуждения в ЦНС, вегетативных узлах, окончаниях парасимпатических и двигательных нервов. Ацетилхолин связан с функциями памяти. Снижение ацетилхолина при болезни Альцгеймера приводит к ослаблению памяти у пациентов. Ацетилхолин играет важную роль в засыпании и пробуждении. Пробуждение происходит при увеличении активности холинергических нейронов в базальных ядрах переднего мозга и стволе головного мозга.

Ацетилхолин вырабатывают нейроны базальных ядер, которые активируются во время концентрации внимания.

Физиологические свойства

Ацетилхолин является химическим передатчиком (медиатором) нервного возбуждения; окончания нервных волокон, для которых он служит медиатором, называются холинергическими, а рецепторы, взаимодействующие с ним, называют холинорецепторами. Холинорецептор (по современной зарубежной терминологии — «холиноцептор») является сложной белковой макромолекулой (нуклеопротеидом), локализованной на внешней стороне постсинаптической мембраны. При этом холинорецептор постганглионарных холинергических нервов (сердца, гладких мышц, желез) обозначают как м-холинорецепторы (мускариночувствительные), а расположенные в области ганглионарных синапсов и в соматических нервномышечных синапсах — как н-холинорецепторы (никотиночувствительные). Такое деление связано с особенностями реакций, возникающих при взаимодействии ацетилхолина с этими биохимическими системами: мускариноподобных в первом случае и никотиноподобных — во втором; м- и н-холинорецепторы находятся также в разных отделах ЦНС.

По современным данным, мускариночувствительные рецепторы делят на М1-, М2- и М3-рецепторы, которые по-разному распределяются в органах и разнородны по физиологическому значению (см. Атропин, Пиренцепин).

Ацетилхолин не оказывает строгого избирательного действия на разновидности холинорецепторов. В той или другой степени он действует на м- и н-холинорецепторы и на подгруппы м-холинорецепторов. Периферическое никотиноподобное действие ацетилхолина связано с его участием в передаче нервных импульсов с преганглионарных волокон на постганглионарные в вегетативных узлах, а также с двигательных нервов на поперечнополосатую мускулатуру. В малых дозах он является физиологическим передатчиком нервного возбуждения, в больших дозах может вызвать стойкую деполяризацию в области синапсов и блокировать передачу возбуждения.

Химия

Холин — это семейство водорастворимых соединений четвертичного аммония . Холин гидроксид известен как холин основание. Он гигроскопичен и поэтому часто встречается в виде бесцветного вязкого гидратированного сиропа с запахом триметиламина (ТМА). Водные растворы холина стабильны, но соединение медленно распадается на этиленгликоль , полиэтиленгликоли и ТМА.

Хлорид холина можно получить путем обработки ТМА 2-хлорэтанолом :

(CH ₃ ) ₃ N + ClCH ₂ CH ₂ OH → (CH ₃ ) ₃ N + CH ₂ CH ₂ OH · Cl —

2-хлорэтанол можно получить из окиси этилена . Холин исторически был произведен из природных источников, такие , как с помощью гидролиза из лецитина .

Назначение ацетилхолина

Ацетилхолин участвует в процессе напряжения и расслабления всех мышц нашего тела, при быстрой фазе сна и регулировании температуры. Интересный факт: низкий уровень ацетилхолина наблюдается у людей с синдромом Альцгеймера.

Если в течение дня уровень ацетилхолина у вас будет низким, то вы наверняка будете чувствовать себя вялыми и уставшими, более того исследования, которые проводились над лаболаторными животными, показали, что при долгом отсутствии сна, их организм терял способность сохранять температуру тела в нормальном состоянии.

Избыток же ацетилхолина негативно повлияет на сон, возникнут проблемы с засыпанием и будет сложно просыпаться. Также большое количество этого вещества может приводить к мышечным спазмам.

Если количество поступающего ацетилхолина превышает потребность, в синаптической щели вырабатывается фермент ацетилхолинэстераза, который расщепляет его на холин, уксусную кислоту и продукты гидролиза. Все эти вещества в конечном итоге используются повторно для синтеза ацетилхолина.

Влияние ацетилхолина на память

Отдел мозга, который непосредственно отвечает за способность запоминать, называется гиппокамп. Ацетилхолиновые нейроны распределены в коре больших полушарий довольно широко и соединяются в том числе с гиппокампом.

Когнитивные (познавательные) способности и память напрямую зависят от способности синапса нервных окончаний увеличивать и снижать количество нейромедиаторов, проходящих через него. Ацетилхолиновые нейроны, которые находятся в гиппокампе, принимают в этом процессе активное участие — регулируют выделение нейромедиаторов из других нервных клеток.

При низком уровне ацетилхолина или недостаточном количестве ацетилхолиновых (никотиновых) рецепторов сильно ухудшается память и интеллект.