Resumo de acetilcolina: metabolismo, importância clínica e mais!

Resumo de acetilcolina: metabolismo, importância clínica e mais!

A acetilcolina é um neurotransmissor com várias funções nos sistema nervoso central autônomo e em outros sistemas orgânicos. É o principal neurotransmissor do sistema nervoso parassimpático, por isso é conhecido por sua atividade colinérgica. 

Síntese e liberação da acetilcolina

A acetilcolina deriva de dois constituintes, colina e um grupo acetil, este último derivado da coenzima acetil-CoA. A colina está presente em alimentos como gema de ovo, fígado, sementes de vários vegetais e legumes, mas também é produzida pelo fígado nativamente. 

A síntese de acetilcolina ocorre nas extremidades terminais dos axônios após a colina atravessar a barreira hematoencefálica e, através da enzima colina acetiltransferase (CAT), reagir com acetil-CoA para criar uma nova molécula de acetilcolina. Esta reação é limitada pela quantidades de colina, da enzima CAT e da acetil-CoA. 

Após ser sintetizada, parte da acetilcolina é transportada e armazenada nas fendas pré-ganglionares. A liberação de acetilcolina dos terminais axônicos ocorre por exocitose após despolarização do neurônio, liberadas na fenda sináptica. Por outro lado, a ação da acetilcolina cessa quando é hidrolisada em acetato e colina pela enzima acetilcolinesterase (AChE), também presente na fenda sináptica.

Síntese, liberação, degradação e recaptação da acetilcolina na fenda sináptica. Transportador vesicular de acetilcolina (▲), transportador de colina (█) e receptor de acetilcolina (R). Crédito: Ventura ALM et al, 2010. 

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Receptores de acetilcolina

Após ser liberada inteiramente por exocitose, a Ach interage especificamente com os receptores colinérgicos presentes nas membranas pré e pós sinápticas. Em 1914, Dale classificou as ações da Ach em muscarínicas e nicotínicas. 

Os receptores colinérgicos nicotínicos atuam nos processos de memória e aprendizado e tem participação na fisiopatologia e nos processos inflamatórios característicos da doença de Alzheimer. Além disso, tem sido associado a atividade excitatória do SNC após o uso simultâneo de antagonistas nicotínicos e de receptores glutamatérgicos do tipo N-metil-D-aspartato (NMDA) terem atenuado ataques epilépticos induzidos em ratos e camundongos.

Os receptores colinérgicos muscarínicos também são amplamente distribuídos por diversos sistemas biológicos, onde participam de várias funções vitais. Os subtipos de receptores muscarínicos M2 e M4 exercem seus efeitos através da inibição da adenilato ciclase e os receptores M1, M3 e M5 exercem suas funções por meio da estimulação da fosfolipase C. 

  • Receptores M1: maior parto nas regiões cerebrais, principalmente no hipocampo. 
  • Receptores M2: no SNC foram localizados principalmente em neurônios estriatais, no tegumento mesopontino e no núcleo motor do nervo craniano. Também há receptores M2 cardíacos que participam do controle da contração cardíaca. 
  • Receptores M3: estão presentes em várias regiões cerebrais que incluem o núcleo estriado, hipocampo, núcleo talâmico anterior, colículo superior, núcleo pontiforme, região límbica cortical e camadas superficiais do neocórtex. 
  • Receptores M4: são abundantes em neurônios estriatais de ratos, mas também estão presentes no hipocampo de roedores. Compõem importantes vias de sinalização inibitória ou estimulatória para a formação da memória juntamente com receptores M1 e M2.
  • Receptores M5: apresentam distribuição menos conhecida e é determinada principalmente pela distribuição do seu RNAm. Foi encontrada em células do melanoma humano. 

Ações da acetilcolina

A acetilcolina tem diferentes papeis e funções em diferentes sinapses em todo o corpo. No sistema nervoso somático, a acetilcolina é usada nas junções neuromusculares desencadeando o disparo de neurônios motores e afetando os movimentos voluntários. 

No sistema nervoso autônomo simpático e parassimpático, a acetilcolina é utilizada pelos neurônios pré-ganglionares do corno intermediário da medula espinhal para se comunicar com os neurônios pós-sinápticos.

#Ponto importante: No sistema nervoso autônomo, a acetilcolina é o único neurotransmissor das fibras pré-ganglionares do corno intermediário da medula espinhal para se comunicar com as fibras pós-ganglionares. Nas fibras pós-ganglionares, a acetilcolina continua sendo o neurotransmissor primário das fibras parassimpáticas, enquanto que nas fibras simpáticas passam a ser adrenérgicas.  

No entanto, dentro do sistema nervoso simpático, os únicos neurônios pós-ganglionares que liberam acetilcolina como seu neurotransmissor primário são aqueles encontrados inervando as glândulas sudoríparas (sudoríferas) e alguns vasos sanguíneos da pele não apical.

No cérebro, a acetilcolina tem envolvimento na memória, motivação, excitação e atenção. Receptores M1 no SNC constituem cerca de 50% dos receptores muscarínicos presentes no hipocampo e partes do córtex cerebral. Os dados sugerem que os receptores M3 medeiam vários processos colinérgicos no cérebro que incluem a formação de memória, aprendizado, o controle da função motora e o comportamento social. 

Importância clínica da acetilcolina

A acetilcolina é clinicamente significativa em muitos processos patológicos. Pacientes com doença de Alzheimer têm conteúdo cerebral reduzido de colina acetiltransferase, o que leva a uma diminuição na síntese de acetilcolina e comprometimento da função colinérgica cortical. 

A miastenia gravis é uma doença autoimune caracterizada por rápida perda de força muscular rápida que ocorre pela produção de anticorpos que têm tropismo por receptores de acetilcolina ou suas proteínas associadas localizadas na membrana pós-sináptica da junção neuromuscular.

Outra condição relacionada é a síndrome miastênica de Lambert-Eaton, uma síndrome paraneoplásica.  Ocorre a produção de autoanticorpos para os canais de cálcio controlados por voltagem encontrados no terminal axônico dos neurônios pré-sinápticos, prejudicando a liberação de acetilcolina nas fendas pré-sinápticas e levando a uma deficiência mesmo que o metabolismo da acetilcolina esteja intacto. 

Além disso, a acetilcolina está relacionada a duas síndromes tóxicas, seja por sua deficiência ou por hiperestimulação. 

Síndrome colinérgica

A toxicidade colinérgica é causada por substâncias que estimulam, potencializam ou mimetizam o neurotransmissor acetilcolina, geralmente através da inibição da acetilcolinesterase. Os principais agentes associados são carbamatos e organofosforados

O aumento do tônus colinérgico gera um quadro clínico de sudorese, sialorreia, diarreia, broncorreia, broncoespasmo, lacrimejamento e miose. O tratamento inclui medidas de suporte e uso de medicações que irão inibir a ação colinérgica como atropina e pralidoxima. 

Síndrome anticolinérgica

Por outro lado, o mecanismo para as intoxicações anticolinérgicas é a antagonização do neurotransmissor acetilcolina. Os principais agentes associados são antidepressivos tricíclicos, antialérgicos e antipsicóticos. 

O quadro clínico é caracterizado por temperatura elevada, constipação, agitação, arritmias, psicose, convulsões, pele seca e midríase. O tratamento inclui medidas de suporte e por vezes, em casos graves, usamos o antídoto fisostigmina. 

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Referências bibliográficas:

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  • Ventura ALM, Abreu PA, Freitas RCC, Sathler PC, Loureiro N, Castro HC. Sistema colinérgico: revisitando receptores, regulação e a relação com a doença de Alzheimer, esquizofrenia, epilepsia e tabagismo. Arch Clin Psychiatry (São Paulo) [Internet]. 2010;37(2):66–72. Available from: https://doi.org/10.1590/S0101-60832010000200007
  • Crédito da imagem em destaque: Pixabay
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