ASETILKOLIN: FUNGSI, SINTESIS, MEKANISME KERJA - NEUROPSIKOLOGI - 2025

The asetilkolin adalah neurotransmitter dalam sistem tertentu dan somatik sistem saraf ganglion sinaps dari sistem saraf otonom. Ini adalah zat kimia yang memungkinkan sejumlah besar neuron berfungsi dan, pada saat yang sama, memungkinkan kinerja berbagai aktivitas otak.

Asetilkolin adalah neurotransmitter pertama yang diisolasi, dikonseptualisasikan, dan dicirikan oleh apa yang menurut banyak ilmuwan sebagai zat "tertua" di otak. Ini dijelaskan secara farmakologis oleh Henry Hallet Delt pada tahun 1914 dan kemudian dikonfirmasi oleh Otto Loewi sebagai neurotransmitter.

Struktur molekul asetilkolin

Aktivitas utama asetilkolin berada pada sistem kolinergik, yang bertanggung jawab untuk memproduksi dan mensintesis asetilkolin. Mengenai efek terpentingnya, ini menyoroti kontraksi otot, gerakan, proses pencernaan dan neuroendokrin, dan aktivasi proses kognitif seperti perhatian dan kegembiraan.

Bagaimana cara kerja asetilkolin?

Di otak mamalia, informasi antar neuron ditransmisikan melalui zat kimia yang disebut neurotransmitter. Zat ini dilepaskan di sinaps sebagai respons terhadap rangsangan tertentu dan ketika dilepaskan, zat ini mengirimkan informasi tertentu ke neuron berikutnya.

Neurotransmitter yang disekresikan bekerja pada situs reseptor khusus dan sangat selektif, dengan demikian, karena terdapat berbagai jenis neurotransmitter, masing-masing bertindak dalam sistem tertentu.

Neuron kolinergik dapat menghasilkan asetilkolin (tetapi tidak jenis neurotransmiter lain), juga dapat menghasilkan reseptor spesifik untuk asetilkolin tetapi tidak untuk jenis neurotransmitter lainnya.

Pertukaran informasi yang dilakukan oleh asetilkolin dilakukan di neuron dan sistem tertentu yang disebut kolinergik.

Agar asetilkolin dapat bekerja, diperlukan neuron pemancar untuk menghasilkan zat ini dan neuron reseptor untuk menghasilkan reseptor kolinergik yang mampu mengangkut asetilkolin ketika dilepaskan dari neuron pertama. Pada gambar berikut, Anda dapat melihat bagaimana asetilkolin dilepaskan ke neurotransmiter otot:

Perpaduan

Mikrograf nukleus basalis Meynert, yang menghasilkan asetilkolin di sistem saraf pusat. Sumber: Nephron

Asetilkolin disintesis dari kolin, nutrisi penting yang dihasilkan oleh tubuh. Kolin terakumulasi dalam neuron kolinergik melalui reaksi dengan asetil KoA dan di bawah pengaruh enzimatis kolin asetiltransferase.

Ketiga elemen ini ditemukan di daerah tertentu di otak tempat asetilkolin akan diproduksi, itulah sebabnya asetilkolin membuat neurotransmitter milik sistem tertentu, sistem kolinergik.

Ketika kita menemukan ketiga zat ini di dalam neuron yang baru saja kita diskusikan, kita tahu bahwa ia terdiri dari neuron kolinergik dan neuron ini akan menghasilkan asetilkolin melalui interaksi kolin dan elemen enzimatik yang sesuai.

Sintesis asetilkolin terjadi di dalam neuron, khususnya di inti sel. Setelah disintesis, asetilkolin meninggalkan inti neuron dan bergerak melalui akson dan dendrit, yaitu bagian-bagian neuron yang bertanggung jawab untuk komunikasi dan asosiasi dengan neuron lain.

Melepaskan

Molekul asetilkolin. Sumber: Dibuat dengan kumpulan data dan program gratis Rasmol.

Kita telah mengetahui bahwa fungsi zat ini terdiri dari menghubungkan dan mengkomunikasikan neuron tertentu (kolinergik) dengan neuron spesifik lainnya (kolinergik). Untuk melakukan proses ini, asetilkolin yang ditemukan di dalam neuron harus dilepaskan untuk melakukan perjalanan ke neuron penerima.

Agar asetilkolin dilepaskan, diperlukan adanya stimulus yang memotivasi keluarnya dari neuron. Jika potensial aksi yang dilakukan oleh neuron lain tidak ada, asetilkolin tidak akan bisa keluar.

Agar asetilkolin dilepaskan, potensial aksi harus mencapai terminal saraf tempat neurotransmitter berada. Ketika ini terjadi, potensial aksi yang sama menghasilkan potensial membran, sebuah fakta yang memotivasi aktivasi saluran kalsium.

Karena gradien elektrokimia, masuknya ion kalsium dihasilkan yang memungkinkan penghalang membran terbuka dan asetilkolin dapat dilepaskan.

Seperti yang bisa kita lihat, pelepasan asetilkolin merespons mekanisme kimiawi di otak di mana banyak zat dan tindakan molekuler yang berbeda berpartisipasi.

Penerima

Struktur reseptor nikotinik. Sumber: Opossum58

Setelah dilepaskan, asetilkolin tetap berada di tanah tak bertuan, yaitu berada di luar neuron dan berada di ruang intersinaptik. Agar sinapsis terwujud dan asetilkolin memenuhi misinya untuk berkomunikasi dengan neuron yang berurutan, keberadaan zat yang dikenal sebagai reseptor diperlukan.

Reseptor adalah zat kimia yang fungsi utamanya mentransduksi sinyal yang dipancarkan oleh neurotransmitter. Proses ini dilakukan secara selektif, sehingga tidak semua reseptor merespon asetilkolin.

Misalnya, reseptor neurotransmitter lain seperti serotonin, tidak akan menangkap sinyal asetilkolin, sehingga agar dapat berfungsi, ia harus digabungkan dengan serangkaian reseptor tertentu.

Secara umum, reseptor yang merespons asetilkolin disebut reseptor kolinergik. Kita dapat menemukan 4 tipe utama reseptor kolinergik: reseptor agonis muskarinik, reseptor agonis nikotinik, reseptor antagonis muskarinik, dan reseptor antagonis nikotinik.

Fungsi asetilkolin

Pemrosesan asetilkolin di sinaps. Sumber: Smedlib, berdasarkan karya asli Pancrat

Asetilkolin memiliki banyak fungsi baik pada tingkat fisik maupun psikologis atau otak. Neurotransmitter ini bertanggung jawab untuk melakukan aktivitas dasar seperti gerakan atau pencernaan dan, pada saat yang sama, berpartisipasi dalam proses otak yang lebih kompleks seperti kognisi atau memori.

Di bawah ini kami meninjau fungsi utama neurotransmitter penting ini.

Fungsi motorik

Ini mungkin aktivitas asetilkolin yang paling penting. Neurotransmitter ini bertanggung jawab untuk menghasilkan kontraksi otot, mengendalikan potensi istirahat otot usus, meningkatkan produksi paku dan memodulasi tekanan darah.

Bertindak ringan sebagai vasodilator di pembuluh darah dan mengandung faktor relaksasi tertentu.

Fungsi neuroendokrin

Peran kunci lain dari asetilkolin adalah untuk meningkatkan sekresi vasopresin dengan menstimulasi lobus posterior hipofisis.

Vasopresin adalah hormon peptida yang mengontrol reabsorpsi molekul air, sehingga produksinya sangat penting untuk perkembangan dan fungsi neuroendokrin.

Demikian juga, asetilkolin menurunkan sekresi prolaktin di hipofisis posterior.

Fungsi parasimpatis

Asetilkolin memainkan peran penting dalam asupan makanan dan fungsi sistem pencernaan.

Neurotransmitter ini bertanggung jawab untuk meningkatkan aliran darah di saluran pencernaan, meningkatkan tonus otot gastrointestinal, meningkatkan sekresi endokrin gastrointestinal, dan menurunkan detak jantung.

Fungsi sensorik

Neuron kolinergik adalah bagian dari sistem asendens yang hebat, sehingga mereka juga berpartisipasi dalam proses sensorik. Sistem ini dimulai di batang otak dan menginervasi area yang luas di korteks serebral tempat asetilkolin ditemukan.

Fungsi sensorik utama yang telah dikaitkan dengan neurotransmitter ini terletak pada pemeliharaan kesadaran, transmisi informasi visual, dan persepsi nyeri.

Fungsi kognitif

Asetilkolin telah terbukti memainkan peran penting dalam pembentukan memori, kemampuan untuk berkonsentrasi, dan pengembangan perhatian dan penalaran logis.

Neurotransmitter ini memberikan manfaat perlindungan dan dapat membatasi terjadinya penurunan kognitif. Faktanya, asetilkolin telah terbukti menjadi zat utama yang terkena penyakit Alzheimer.

Penyakit terkait

Jalur asetilkolin di sistem saraf pusat. Sumber: BruceBlaus

Asetilkolin berperan dalam berbagai fungsi otak, sehingga defisit zat ini dapat tercermin dalam kemunduran beberapa aktivitas yang dibahas di atas.

Secara klinis, asetilkolin telah dikaitkan dengan dua penyakit utama, penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson.

Alzheimer

Berkenaan dengan Alzheimer, pada tahun 1976 ditemukan bahwa di berbagai daerah otak penderita penyakit ini, terdapat kadar enzyme choline acetyltransferase hingga 90% lebih rendah dari biasanya.

Enzim ini sangat penting untuk produksi asetilkolin, itulah sebabnya penyakit Alzheimer dapat disebabkan oleh kekurangan zat otak ini.

Saat ini, faktor ini merupakan petunjuk utama penyebab Alzheimer dan mencakup banyak perhatian ilmiah dan penelitian yang dilakukan baik pada penyakit tersebut maupun pada pengembangan kemungkinan pengobatan.

Parkinson

Berkenaan dengan Parkinson, hubungan antara penyebab penyakit dan asetilkolin kurang jelas. Parkinson adalah penyakit yang terutama mempengaruhi gerakan, itulah sebabnya asetilkolin dapat memainkan peran penting dalam genesisnya.

Penyebab penyakit ini tidak diketahui saat ini dan, sebagai tambahan, neurotransmitter lain seperti dopamin tampaknya memainkan peran yang lebih penting dan sebagian besar obat untuk patologi ini berfokus pada fungsi neurotransmitter ini.

Namun, hubungan erat antara dopamin dan asetilkolin menunjukkan bahwa asetilkolin juga merupakan neurotransmitter penting dalam penyakit ini.

Referensi

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Asetilkolin dalam pikiran: korelasi neurotransmitter kesadaran? TINS 1999; 22-6, 273-80.
2. McMahan UJ. Struktur dan regulasi agrin. Masuk: Koelle GB. Simposium tentang sinaps kolinergik. Ilmu Kehidupan, Vol. 50. New York: Pergamon Press; 1992, hal. 93-4.
3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. Reseptor asetilkolin: protein "alosterik" yang terlibat dalam komunikasi intraseluler. Ilmu 1984; 225: 1335-45.
4. Duclert A, Chengeux JP. Ekspresi gen reseptor asetilkolin pada sambungan neuromuskuler yang sedang berkembang. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.
5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Peran asetilkolin dan dopamin di demensia dan psikosis pada penyakit Parkinson. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.
6. Montgomery, SA dan Corn, TH (Eds) Psikofarmakologi Depresi Oxford University Press, Asosiasi Inggris untuk Psikofarmakologi, Monograf No. 13, 1994.