Ацетилхолин

АЦЕТИЛХОЛИН, СН₃СООСН₂СН₂Н⁺(СН₃)₃ОН^-, медиатор, осуществляющий межклеточную передачу сигналов через синапсы между нейронами и от нейронов к мышечным и железистым клеткам. Впервые медиаторная функция ацетилхолина установлена О. Лёви (1921), участие ацетилхолина во взаимодействии нейронов доказано Г. Дейлом. Ацетилхолин синтезируется нервными клетками из холина и уксусной кислоты при участии фермента холинацетилазы, накапливается нервными окончаниями в синаптических пузырьках пресинаптической клетки (от 5 до 10 тысяч молекул ацетилхолина в каждом) и при её возбуждении освобождается в синаптическую щель. При взаимодействии с рецепторами (холинорецепторами) постсинаптических мембран нервных, мышечных и секреторных клеток ацетилхолин вызывает специфическую для этих клеток реакцию - соответственно возбуждение или торможение, сокращение, секрецию.

Описано два основных типа холинорецепторов. Рецепторы никотинового типа (названы так из-за их высокой чувствительности к никотину) локализованы как в нейронах головного мозга, так и в месте контакта двигательных аксонов со скелетными мышцами и представляют собой ионные каналы. Под действием ацетилхолина они открываются, и ионы натрия входят в клетку, вызывая её деполяризацию и тем самым генерацию быстрого электрического сигнала. Рецепторы мускаринового типа (чувствительны к токсину из мухомора - мускарину) локализованы в нейронах головного мозга, секреторных клетках, клетках гладких мышц и миокарда. Их активация сопровождается серией внутриклеточных химических реакций, приводящих к относительно медленному изменению функционального состояния клетки. Молекулы ацетилхолина пребывают в синаптические щели недолго ввиду их быстрого разрушения (гидролиза) ферментом ацетилхолинэстеразой, что обеспечивает синаптическую передачу дискретных нервных импульсов. Фермент препятствует накоплению ацетилхолина в постсинаптической щели и длительной активации постсинаптических клеток. Действие некоторых лекарственных препаратов основано на способности продлевать время жизни молекул ацетилхолина в синаптической щели (антихолинэстеразные средства), воспроизводить действие ацетилхолина или препятствовать ему (холинергические средства). Чрезмерное накопление ацетилхолина вследствие ингибирования ацетилхолинэстеразы сопровождается блокированием передачи сигнала с двигательных нервов на мышцы, вызывая их паралич и остановку дыхания, замедление сердечной деятельности, спазм бронхов, нарушение психической функции, усиление секреции желёз. Именно с ингибированием фермента связана высокая токсичность ряда фосфорорганических инсектицидов и отравляющих веществ (в том числе зарина и зомана).

Лит.: Михельсон М. Я., Зеймаль Э. В. Ацетилхолин. О молекулярном механизме действия. Л., 1970; Скок В. И., Селянко А.А., Деркач В. А. Нейрональные холинорецепторы. М., 1987; Massoulie J. е.а. Molecular and cellular biology of cholinesterases // Progress in Neurobiology. 1993. Vol. 41. № 7; От нейрона к мозгу. М., 2003.