Wat zijn nicotinische acetylcholinereceptoren?
Nicotine-acetylcholinereceptoren zijn gespecialiseerde eiwitten in zenuwcellen die reageren op de neurotransmitter acetylcholine (ACh). Ze komen op veel plaatsen in het lichaam voor, vooral op de knooppunten waar zenuwcellen in contact komen met spieren, waardoor de elektrische signalen worden verzonden die de spiercellen samentrekken. Skeletspierbewegingen zijn afhankelijk van de nicotine-acetylcholinereceptoren om feedback te krijgen van de hersenen en het ruggenmerg. Als ziekten de receptorfunctie aantasten, kan verlies van vrijwillige spiercontrole leiden tot verlamming.
Acetylcholine is de neurotransmitter waardoor zenuwen spiercellen samentrekken, en daarom is het cruciaal voor alle vrijwillige bewegingen van de ledematen en alle lichaamsdelen die worden bestuurd door skeletspieren. Net als veel andere chemische boodschappers in levende systemen, bindt ACh aan speciale eiwitten, receptoren ingebed in het membraan van de spiercellen, waardoor een chemische reactie ontstaat die resulteert in spiercontractie. Er zijn twee soorten ACh-receptoren, ook wel cholinerge receptoren genoemd: nicotine en muscarine, elk genoemd naar de chemische stof - anders dan acetylcholine - die aan de receptor bindt en deze activeert.
In het centrale zenuwstelsel modereren nicotine-acetylcholinereceptoren de chemische paden die de opwindingspaden van de hersenen ondersteunen, die verantwoordelijk zijn voor waken, alertheid en aandacht. ACh-receptoren in de hersenen remmen vaak de activering van neuronale groepen in deze routes. In het perifere zenuwstelsel bevinden nicotinische ACh-receptoren zich op de zenuwen die neuromusculaire knooppunten vormen met skeletspieren. Wanneer het signaal om bijvoorbeeld een spier in het been te verplaatsen, wordt verzonden door de hersenschors van de hersenen, zullen nicotinische ACh-receptoren op de zenuwen van de juiste beenspier deze informatie overbrengen naar de spier.
Nicotine-acetylcholinereceptoren werden genoemd naar de waarneming dat de chemische nicotine die wordt aangetroffen in tabaksproducten dezelfde reactie in deze receptoren veroorzaakt als acetylcholine. Nicotine veroorzaakt het openen van de natriumkanalen van de receptoren, waardoor de chemische cascade ontstaat die resulteert in een spiercontractie. Dit is de reden waarom het gebruik van tabak en het stoppen met nicotine spiereffecten hebben, inclusief de krampen geassocieerd met stoppen met roken. De muscarinische acetylcholinereceptoren, die ervoor zorgen dat gladde spieren samentrekken, reageren op de chemische muscarine maar niet op nicotine.
Ziekten die de nicotine ACh-receptoren aantasten, leiden vaak tot verlamming en het verlies van normale spierspanning. Sommige verlammende neurotoxines binden ook aan de nicotinische acetylcholinereceptoren, maar in plaats van ze te activeren, blokkeren deze toxines de receptoren volledig om de spier te signaleren. Hierdoor kan de zenuw geen spiercontractie veroorzaken. Evenzo vernietigt de auto-immuunziekte myasthenia gravis de nicotine-acetylcholinereceptoren door antilichamen tegen hen te produceren en ze doelen van het immuunsysteem te maken, wat ernstige spierzwakte veroorzaakt.