Acetylcholin

Geschichte

Acetylcholin ist einer der am längsten bekannten und am besten untersuchten Neurotransmitter ^[1]. Die Verbindung wurde 1921 von Otto Loewi bei der Untersuchung von Fröschen nachgewiesen ^[2]. Den Chemikern war Acetylcholin schon seit 1867 bekannt, Adolf Baeyer hat ihn damals synthetisch hergestellt ^[2].

Funktion im Nervensystem

Acetylcholin ist ein erregender Neurotransmitter, der nicht nur in den Synapsen der motorischen Endplatte wirkt, sondern auch in vielen Synapsen des Gehirns. In der postsynaptischen Membran der motorischen Endplatte öffnet das Acetylcholin chemisch gesteuerte Natriumkanäle, so dass die im Überschuss vorhandenen Natrium-Ionen in die postsynaptische Membran eindiffundieren können, um dort eine Depolarisierung zu erzeugen.

Biosynthese

Das Acetylcholin-Molekül besteht aus den beiden Bestandteilen Essigsäure (Acetyl-Rest) und Cholin. Das Enzym Cholinacetyl-Transferase ist im Zellplasma der Nervenzellen für den Aufbau des Acetylchlolins aus Acetyl-CoA und Cholin zuständig. Das fertig synthetisierte Acetylcholin wird dann in die synaptischen Vesikel transportiert, und zwar über einen Protonen/Acetylcholin-Antiporter in der Vesikelmembran. Jeder synaptische Vesikel enthält ca. 5.000 bis 10.000 Acetylcholin-Moleküle ^[2].

Abbau

Das Enzym Acetylcholinesterase baut den Neurotransmitter im synaptischen Spalt wieder zu Essigsäure bzw. Acetat und Cholin ab, so dass der Neurotransmitter seine Wirkung verliert, was für die korrekte Funktion der synaptischen Übertragung äußerst wichtig ist. Das Cholin wird dann durch die präsynaptische Membran wieder zurück in das Zellplasma der Präsynapse transportiert, so dass für eine erneute Acetylcholin-Synthese zur Verfügung steht.