Sintesi, distribuzione e azione dell'acetilcolina nei tessuti nervosi

Metodi di identificazione dell'acetilcolina

Negli ultimi anni, l'acetilcolina nei tessuti o che si libera dalle terminazioni nervose è identificata e dosata con metodi gascromatografici e di spettrometria di massa, radioenzimatici o di cromatografia liquida. La sintesi dell'acetilcolina avviene nei tessuti per opera di un'enzima, la colinacetiltransferasi (ChAT), partendo dalla colina all'acetil-CoA. La ChAT è stata purificata e sono stati ottenuti anticorpi monoclonali che hanno permesso un accurato studio della sua distribuzione. La ChAT è contenuta solo nei neuroni colinergici e, nei primati, incluso l'uomo, anche nella placenta. L'attività della ChAT nei tessuti non è uniforme e, con l'eccezione della placenta, che non è innervata, dipende dalla densità dei neuroni colinergici. Se una fibra nervosa viene interrotta, la ChAT si accumula a monte e diminuisce a valle dell'interruzione a dimostrazione che l'enzima si forma nel corpo cellulare e scorre verso le terminazioni con il flusso assoplasmatico. L'acetil-CoA per la sintesi dell'acetilcolina deriva dall'acido piruvico che si forma dal metabolismo del glicoso.

Meccanismi di captazione della colina

Per la sintesi basale dell'acetilcolina viene utilizzata la colina citoplasmatica, fornita dal meccanismo di captazione a bassa affinità presente in tutte le cellule. Per la sintesi di acetilcolina in corso di stimolazione, la colina è fornita da un sistema di captazione ad alta affinità che la trasporta dagli spazi extracellulari all'interno dei neuroni. Questo meccanismo esiste solo nei neuroni colinergici e la sua attivazione è direttamente proporzionale alla loro frequenza di scarica. La sintesi dell'acetilcolina è inibita da falsi precursori, quali le mostarde della colina, da inibitori della ChAT o da inibitori della captazione della colina, quali l'emicolinio. Essa può essere stimolata, in condizioni particolari, dalla somministrazione di grandi quantità di colina.

Liberazione e azione dell'acetilcolina

La depolarizzazione delle terminazioni nervose colinergiche per opera degli stimoli nervosi comporta liberazione di acetilcolina mediante un meccanismo di exocitosi calciodipendente. La liberazione di pacchetti di acetilcolina contenuti nelle vescicole è definita quantale. L'acetilcolina uscita dalle terminazioni nello spazio intersinaptico può:

- Legarsi a specifici recettori pre- o postsinaptici;

- Essere allontanata per diffusione nei liquidi extracellulari;

- Essere inattivata dalle colinesterasi prima o dopo aver preso contatto con i recettori.