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Acetylcholin

Acetylcholin Formel


Acetylcholin zählt zu den wichtigsten Neurotransmittern im menschlichen Körper. Es sorgt dafür, dass Signale zwischen den Zellen übertragen werden. Der Botenstoff hat sowohl Einfluss auf Gedächtnis- und Gehirnaktivitäten als auch auf jegliche Muskelbewegungen im Körper. Es ist der erste als Neurotransmitter identifizierte chemische Neurotransmitter.

Inhaltsverzeichnis

  1. Was ist Acetylcholin?
  2. Wie wirkt Acetylcholin?
  3. Weitere Funktionen von Acetylcholin
  4. Acetylcholin-Synthese
  5. Welche Probleme kann ein Acetylcholin-Mangel verursachen?
  6. Interessantes zu Acetylcholin
  7. Erhöhung des Acetylcholin-Spiegels
  8. Zusammenfassung
  9. Quellen

 

Wirkung von Acetylcholin
  • gute Gedächtnisleistung
  • ausgeglichener Muskeltonus
  • stabile Herzfrequenz
  • emotionale Stabilität
  • gutes Körpergefühl

    1. Was ist Acetylcholin?

    Acetylcholin ist einer der am häufigsten vorkommenden Neurotransmitter im menschlichen Körper, oft abgekürzt mit ACh. Es ist sowohl im zentralen Nervensystem (ZNS) als auch im peripheren Nervensystem (PNS) zu finden. Es ist einer der wichtigsten neuronalen Transmitter des Körpers und der Nerven hilft dabei, Signale von einer Zelle zur anderen übertragen.

    Der Name "Acetylcholin" leitet sich von seiner Struktur ab. Es ist eine chemische Verbindung, die aus Essigsäure und Cholin besteht. Cholinerge Synapsen sind solche, bei denen die Übertragung durch Acetylcholin vermittelt wird.

    Man findet den Botenstoff in allen Motoneuronen, wo es die Muskelzellen zur Kontraktion anregt (das nenn man auch Erregungsübertragung). Von den Bewegungen des Magens und des Herzens bis hin zum Wimpernschlag - alle Bewegungen des Körpers umfassen die Aktionen dieses wichtigen Transmitters. Es kommt auch in vielen Gehirnneuronen vor und spielt eine wichtige Rolle bei mentalen Prozessen wie Gedächtnis und Kognition. Eine starke Abnahme von Acetylcholin ist mit der Alzheimer-Krankheit verbunden.

    Acetylcholin ist nicht nur der häufigste chemische Botenstoff, sondern war auch der allererste Neurotransmitter, der direkt in Synapsen identifiziert werden konnte – und zwar 1914 von Henry Hallett Dale zum ersten Mal entdeckt und später von Otto Loewi bestätigt.

    Beide Personen erhielten 1936 für ihre Entdeckung den Nobelpreis für Physiologie/Medizin.

    2. Wie wirkt Acetylcholin?

    Im peripheren Nervensystem ist dieser Botenstoff ein wesentlicher Bestandteil des autonomen Nervensystems. Er aktiviert und erregt die Muskeln (Erregungsübertragung).

    Innerhalb des autonomen Systems steuert Acetylcholin eine Reihe von Funktionen, indem es auf präganglionäre Neuronen im sympathischen und parasympathischen System wirkt. Da der neuronalen Transmitter eine wichtige Rolle bei Muskelaktionen spielt, können Medikamente, die diesen Transmitter beeinflussen, verschiedene Grade von Bewegungsstörungen oder sogar Lähmungen verursachen.

    Im peripheren Nervensystem ist Acetylcholin der Transmitter, der Signale zwischen motorischen Nerven und Skelettmuskeln überträgt. Eine der Hauptfunktionen von dabei ist es, Signale von Motoneuronen zu den Skelettmuskeln des Körpers zu übertragen.

    Acetylcholin wirkt auch an verschiedenen Stellen des zentralen Nervensystems. Acetylcholin bewegt sich zwischen verschiedenen Neuronen in den Bereichen des Gehirns, die für Motivation, Erregung und Aufmerksamkeit zuständig sind. Eine Verschlechterung des Acetylcholin-Stoffwechsels im ZNS wurde mit dem Ausbruch der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht.

    Medikamente und Substanzen, die die Acetylcholin-Funktion beeinträchtigen, können negative Auswirkungen auf den Körper haben und sogar zum Tod führen. Beispiele für solche Stoffe sind einige Arten von Pestiziden und Nervengasen.

    Das Gift der schwarzen Witwe (Spinne) bewirkt beispielsweise eine schnelle Freisetzung von Acetylcholin. Wenn ein Mensch von einer schwarzen Witwe gebissen wird, steigt der Acetylcholinspiegel dramatisch an, was zu schweren Muskelkontraktionen, Krämpfen, Lähmungen und sogar zum Tod führen kann.

    3. Weitere Funktionen von Acetylcholin

    Verhaltensdaten deuten darauf hin, dass cholinerge Modulation eine Rolle bei bestimmten Aspekten des räumlichen Gedächtnisses spielen kann und neurophysiologische Daten zeigen, dass Neuronen, die als Reaktion auf räumliche Dimensionen (einschließlich Gitterzellen und Platzzellen) auf Ort und Laufgeschwindigkeit reagieren.

    4. Die Acetylcholin-Synthese

    Botenstoffe und Ihre Aufgaben beim chemischen Prozess

    Neurotransmitter haben mehrere Eigenschaften gemeinsam. Die erste ist, dass sie in Neuronen synthetisiert werden. Danach werden sie in Areale nahe dem Ende der Neuronen gebracht, wo sie gespeichert werden, bis sie benötigt werden. Dies geschieht als Vorbereitung für die Übertragung von Signalen, die die Freisetzung des Transmitters vom Neuron, das die Nachricht sendet, in den Raum zwischen den Nervenzellen beinhaltet, damit er die Acetylcholin Rezeptoren auf den Neuronen, die die Nachricht erhalten, aktivieren – d. h. daran binden – kann.

    Nachdem dieses Signal gesendet wurde, muss der Raum zwischen den Neuronen quasi "aufgeräumt" werden, damit er für das nächste Mal, wenn eine Nachricht übertragen werden muss, wieder bereit ist. Dies kann durch die erneute Aufnahme des Transmitters erreicht werden, sodass er wieder verwendet werden kann.

     

    Was passiert dort chemisch genau? Das Fachchinesisch:

    Acetylcholin wird in den Nervenendungen der cholinerge Nervenzellen produziert. Dieser Syntheseprozess verwendet das Enzym "Cholin-Acetyltransferase", um die Übertragung der Acetylgruppe von Acetyl-Coenzym A auf Cholin zu katalysieren.

    Enzyme sind übrigens Katalysatoren, die für die Durchführung bestimmter biochemischer Reaktionen verwendet werden. Coenzyme sind Teile von bestimmten Enzymen. Viele Coenzyme sind von Vitaminen abgeleitet. CoA wird aus dem essenziellen Nährstoff Vitamin B5, also der Pantothensäure, synthetisiert. Es wird dann zu sogenanntem "Acetyl-CoA" acetyliert.

    Die Verfügbarkeit sowohl von Acetyl-CoA als auch von Cholin bestimmt die Rate der Acetylcholin-Synthese im Gehirn. Das Cholin wird von cholinergen Nervenzellen durch den hochaffinen "Transportern" aus der Flüssigkeit aufgenommen und reichert sich im synaptischen Terminal an.

     

    Und das heiß im Klartext für das Acetylcholin?

    Neurotransmitter, einschließlich Acetylcholin, übermitteln also Informationen von einem Neuron (präsynaptisch, also Sender von Nachrichten) zu anderen "Ziel"-Neuronen (postsynaptisch oder Empfänger von Nachrichten) innerhalb neuronaler Schaltkreise.

    Nachdem das Acetylcholin synthetisiert wurde, überträgt der vesikuläre "Transporter" Acetylcholin die Vesikel, wo es in Vorbereitung auf die Signalübertragung gespeichert wird. Die "Signalisierung" wird durch den Calcium-Einstrom in das "Terminal" ausgelöst, der durch einen Nervenimpuls verursacht wird. Dies bewirkt die Freisetzung von Acetylcholin...

    ... Einmal im synaptischen Spalt angekommen, bindet Acetylcholin an seine Rezeptoren auf dem postsynaptischen Neuron, oder seinen präsynaptischen Acetylcholin Rezeptoren, und aktiviert diese. Diese Aktivierung im synaptischen Spalt löst eine Reaktion des postsynaptischen Neurons aus.

     

    5. Welche Probleme kann ein Acetylcholin-Mangel verursachen?

    • Verstopfung / Gastroparese
    • Erinnerungs- /Gedächtnisprobleme
    • Schwierigkeiten der Worterinnerung beim Sprechen
    • Lernschwierigkeiten
    • Trockener Mund
    • Trockene Augen
    • Geringer Muskeltonus
    • Schnelle Herzfrequenz
    • Chronische Entzündungen
    • Emotionale Instabilität

     

    6. Interessantes zu Acetylcholin

    Das Gift der Hornisse hat eine sehr hohe Acetylcholin Konzentration. Das ist der Grund, warum ein Hornissen-Stich besonders schmerzhaft ist. Auch in der Brennnessel und in verschiedenen Giftfischen, wie dem Feuerfisch, ist die hohe Acetylcholin Konzentration enthalten und für die schmerzhafte Wirkung verantwortlich.

     

    7. Erhöhung des Acetylcholin-Spiegels

    Wie schon erwähnt, braucht unser Körper zur Acetylcholinbildung eine Cholin-Quelle:

    Fleisch, Milchprodukte, Geflügel und Fisch enthalten einen hohen Gehalt an Cholin. Eine Portion Fleisch enthält etwa 70 mg Cholin. Schokolade, Erdnussbutter, Rosenkohl und Brokkoli sind ebenfalls reich an Cholin und eignen sich somit optimal, um den Spiegel zu erhöhen.

     

    Phosphatidylcholin

    Phosphatidylcholin (PC), die Hauptquelle von diätetischem Cholin, verbessert nachweislich die Lern- und Gedächtnisfähigkeit von Nagetieren.

     

    EPA und DHA

    Die längerkettigen ungesättigten Omega-3-Fettsäuren Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) sind grundsätzlich für viele positive Eigenschaften im menschlichen Körper bekannt. Studien haben gezeigt, dass diese Fettsäuren einen positiven Einfluss auf den Acetylcholin-Stoffwechsel haben.

    DMAE und PABA

    DMAE (Dimethylaminoäthanol) ähnelt Cholin und hat vor allem im Gehirn viele Funktionen. PABA (Paraaminobenzoesäure) ist ein Vitaminoid und besonders für den Stoffwechsel von Proteinen, aber auch für das Immunsystem wichtig.

    DMAE ist eine veränderte Form des Cholins. Es entfaltet seine Wirkungen vor allem im Nervensystem, da es besser als Cholin die Blut-Hirn-Schranke überwinden kann.

    PABA ist ein Vitaminoid mit Vitamin-ähnlichen Fähigkeiten. Es ist in die Gruppe der B-Vitamine einbezogen und wie diese wasserlöslich. PABA ist auch ein Bestandteil der Folsäure, die zu den B-Vitaminen gehört.

     

    DMAE und seine Funktionen

    DMAE regt die Acetylcholinbildung an – es stärkt somit auch die körperlichen und kognitiven Leistungen indirekt. DMAE hat im Zentralen Nervensystem sehr viele Funktionen:

    Es regt die Bildung von Cholin an, was dazu führt, dass vermehrt Acetylcholin gebildet wird. Dieser Transmitter ist für die Lern- und Gedächtnisfunktionen sehr wichtig. DMAE kann die mentalen Leistungen ebenso wie die Aufmerksamkeit, die Konzentration und das Gedächtnis stärken. DMAE kann auch dazu beitragen, dass sich apathische, ängstliche Gefühle verringern, Stimmungen verbessern, Motivation und Selbstwertgefühle gestärkt werden. Bei Aufmerksamkeits-Defiziten (ADD) und Hyperaktivität (ADHS) können damit verbundene, verhaltensbedingte Probleme wie Aggressionen gemildert werden.

    Außerdem können Schlafprobleme verringert und die Schlafqualität allgemein verbessert werden. DMAE kann weiter zur Stärkung von körperlichen Leistungen und zur Vermeidung von Müdigkeit beitragen. Es erhöht die körpereigene Gewinnung von Energie und verstärkt den Muskeltonus. DMAE kann vermutlich auf einige Altersprozesse einwirken. Es kann beispielsweise dazu beitragen, Lipofuszin, ein stark fetthaltiges Pigment aus Proteinen und Cholesterin, abzubauen. Lipofuszin sammelt sich mit zunehmendem Alter verstärkt im Herzmuskel, in der Leber, in den Nervenzellen und in der Haut an. DMAE kann außerdem die Zellen stärken, indem es die Zellmembranen stabilisiert.

     

    Hyperzine A

    Hyperzine A wird aus der Pflanze Huperzia Serrata gewonnen – welche in der traditionellen chinesischen Medizin bei verschiedenen Krankheiten gegen Fieber und Entzündungen eingesetzt wird und wurde. Es hat eine starke Cholinesterase-Hemmungsaktivität.

    Obwohl es sich als wirksam zur Verbesserung des Gedächtnisses aufgrund anderer Mechanismen als nur der Cholinesterasehemmung erwiesen hat, wurde es traditionell nicht bei Kindern verwendet und es gibt keine Studien, die über seine Wirksamkeit oder Sicherheit bei Kindern berichten. Die Verwendung bei Kindern gilt als "möglicherweise sicher", wenn sie weniger als einen Monat lang eingenommen wird.

    Zu den möglichen Nebenwirkungen gehören Übelkeit, Durchfall, Erbrechen, Schwitzen, verschwommenes Sehen, undeutliche Sprache, Unruhe, Appetitlosigkeit, Kontraktion und Zucken der Muskelfasern, Krämpfe, erhöhter Speichel und Urin, Unfähigkeit, das Wasserlassen zu kontrollieren, Bluthochdruck und verlangsamte Herzfrequenz.

     

    8. Zusammenfassung

    Acetylcholin ist ein Botenstoff, der eine wichtige Rolle bei der normalen Funktion von Gehirn und Körper spielt. Störungen in der Freisetzung und Funktion dieses Botenstoffes können zu erheblichen Problemen in Bereichen wie Gedächtnis und Bewegung führen. Der neuronale Transmitter kann einfach über die Nahrung durch Lebensmittel mit Cholin begünstigt werden und durch das allgemeine Verhalten im Alltag.

    Die Acetylcholin Wirkung auf den Organismus und auf alle Nerven- und Muskelzellen ist dabei essenziell für ein funktionierendes Gedächtnis und die Konzentration, sowie für einen stabilen Muskeltonus.

     

    9. Quellen

    1. https://bit.ly/3rqPOBb
    2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2659740/
    3. https://link.springer.com/article/10.1007/BF01752098




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