Acetilcolina: il neurotrasmettitore che controlla la contrazione muscolare e non solo
L'acetilcolina (ACh) è il neurotrasmettitore primario alla giunzione neuromuscolare, essenziale per la contrazione muscolare volontaria. La sua scoperta da parte di Otto Loewi (1921) ha stabilito la neurotrasmissione chimica, guadagnando il Nobel 1936.
Meccanismo alla giunzione neuromuscolare
- Sintesi: Colina + acetil-CoA → ACh (catalizzata da colina acetiltransferasi) nei terminali motoneuroni
- Accumulo: Impacchettata in vescicole sinaptiche dal trasportatore VAChT
- Rilascio: Potenziale d'azione → canali Ca²⁺ voltaggio-dipendenti si aprono → afflusso Ca²⁺ → fusione vescicole → esositosi ACh
- Legame: ACh diffonde attraverso fessura sinaptica → lega recettori nicotinici ACh (nAChR) su placca motoria
- Depolarizzazione: nAChR si apre → afflusso Na⁺/deflusso K⁺ → potenziale di placca (EPP)
- Potenziale d'azione: EPP innesca canali Na⁺ voltaggio-dipendenti → potenziale d'azione fibra muscolare → rilascio Ca²⁺ da SR → contrazione
- Terminazione: Acetilcolinesterasi (AChE) idrolizza ACh → colina + acetato; colina riciclata via trasportatore ad alta affinità
Rilevanza clinica
- Miastenia gravis: Autoanticorpi contro nAChR → trasmissione compromessa → debolezza affaticabile
- Botulismo: BoNT taglia proteine SNARE → blocca rilascio ACh
- Avvelenamento da organofosfati: Inibizione AChE → crisi colinergica
- Bloccanti neuromuscolari: Antagonisti competitivi (non-depolarizzanti) o depolarizzanti nAChR
Oltre il muscolo: ruoli autonomici e centrali
- Gangli autonomici (simpatici & parasimpatici)
- Organi bersaglio parasimpatici (cuore, muscolo liscio, ghiandole)
- Funzioni centrali: attenzione, apprendimento, memoria, arousal (nuclei basali anteriori)
- Alzheimer: Degenerazione neuroni colinergici → declino cognitivo
L'influenza pervasiva dell'acetilcolina ne fa una pietra angolare della funzione del sistema nervoso periferico e centrale.