Hva er nikotiniske acetylkolinreseptorer?

Nikotiniske acetylkolinreseptorer er spesialiserte proteiner i nerveceller som reagerer på nevrotransmitteren acetylcholine (ACh). De forekommer mange steder i kroppen, spesielt i veikryssene der nervecellene kommer i kontakt med muskler, og sender de elektriske signalene som forteller muskelcellene trekke seg sammen. Bevegelse av skjelettmuskulatur er avhengig av nikotinacetylkolinreseptorene for å motta tilbakemeldinger fra hjernen og ryggmargen. Hvis sykdommer svekker reseptorfunksjonen, kan tap av frivillig muskelkontroll føre til lammelse.

Acetylkolin er nevrotransmitteren som nervene fører til at muskelceller trekker seg sammen, og dermed er det avgjørende for all frivillig bevegelse av lemmene og noen av kroppsdelene som kontrolleres av skjelettmuskulaturen. Som mange andre kjemiske budbringere i levende systemer, binder ACh seg til spesielle proteiner som kalles reseptorer innebygd i membranen til muskelcellene, noe som forårsaker en kjemisk reaksjon som resulterer i muskelkontraksjon. Det er to typer ACh-reseptorer, også kalt kolinergiske reseptorer: nikotin og muskarin, som hver er oppkalt etter kjemikaliet - annet enn acetylkolin - som binder seg til reseptoren og aktiverer den.

I sentralnervesystemet modererer nikotiniske acetylkolinreseptorer de kjemiske traséene som hjelper hjernens opphissingsveier, som er ansvarlige for våkne, våkenhet og oppmerksomhet. ACh-reseptorer i hjernen hemmer ofte aktiveringen av neuronale grupper i disse traseene. I det perifere nervesystemet er nikotiniske ACh-reseptorer lokalisert på nervene som danner nevromuskulære forbindelser med skjelettmuskel. Når signalet om å bevege en muskel i benet, for eksempel, sendes av hjernens hjernebark, vil nikotiniske ACh-reseptorer på nervene til den aktuelle benmuskelen formidle denne informasjonen til muskelen.

Nikotiniske acetylkolinreseptorer ble oppkalt etter observasjonen at det kjemiske nikotinet som finnes i tobakksprodukter utløser den samme reaksjonen i disse reseptorene som acetylkolin. Nikotin forårsaker åpningen av reseptorenes natriumkanaler, og starter den kjemiske kaskaden som vil resultere i en muskelsammentrekning. Dette er grunnen til at tobakkbruk og tilbaketrekning av nikotin har muskulære effekter, inkludert rykningene assosiert med å slutte med sigarettrøyking. De muskarine acetylcholine-reseptorene, som får glatte muskler til å trekke seg sammen, reagerer på den kjemiske muskarinen, men ikke på nikotin.

Sykdommer som plager nikotiniske ACh-reseptorer fører ofte til lammelse og tap av normal muskeltonus. Noen lammende nevrotoksiner binder seg også til de nikotiniske acetylkolinreseptorene, men i stedet for å aktivere dem, blokkerer disse giftstoffene reseptorene fra å signalisere muskelen. Dette lar nerven ikke være i stand til å indusere muskelsammentrekning. Tilsvarende ødelegger den autoimmune sykdommen myasthenia gravis de nikotiniske acetylkolinreseptorene ved å produsere antistoffer mot dem og gjøre dem til mål for immunforsvaret, som forårsaker alvorlig muskelsvakhet.