Acetylcholinrezeptoren

Acetylcholinrezeptoren sind Proteine in Zellmembranen, die auf den Neurotransmitter Acetylcholin (ACh) reagieren und die Übertragung von Nervenimpulsen vermitteln. Sie lassen sich in zwei Haupttypen unterscheiden: nikotinische ACh-Rezeptoren (nAChR) und muskarinische ACh-Rezeptoren (mAChR).

Nikotinerge ACh-Rezeptoren sind ligandengesteuerte Ionenkanäle. Beim Binden von ACh öffnen sich die Kanäle, wodurch Natrium (und teils Calcium) einströmt und Kalium austritt, was zu einer raschen Depolarisation führt. Muskeltypische nAChR bestehen als Pentamer aus Untereinheiten wie α1, β1, δ und ε; γ kommt nur im Embryo vor. Neuronale nAChR treten in Varianten vor (z. B. α4β2, α7) und vermitteln schnelle synaptische Signale im ZNS sowie in autonomen Ganglien.

Muskarinische ACh-Rezeptoren sind metabotrope GPCRs. Sie existieren als M1–M5. Ihre Aktivierung löst unterschiedliche Signalwege aus: M1, M3 und M5 sind meist Gq/11-gekoppelt, mit IP3/DAG und Ca2+-Anstieg; M2 und M4 sind überwiegend Gi/o-gekoppelt und hemmen die cAMP-Bildung. Dadurch beeinflussen sie Parasympathikus-Funktionen, Verdauung, Herzrate und kognitive Prozesse.

Verteilung und Funktion: nAChRs finden sich an der neuromuskulären Endplatte, in verschiedenen Hirnregionen und in autonomen Ganglien; mAChRs sind breit im ZNS und in Zielorganen des Parasympathikus vertreten und regulieren Verdauung, Bronchialtononus, Herzaktivität sowie Gedächtnisprozesse.

Pharmakologie und klinische Relevanz: Cholinesterasehemmer erhöhen die synaptische ACh-Verfügbarkeit und unterstützen die Übertragung, etwa bei Myasthenia gravis. Autoantikörper gegen nAChR spielen eine zentrale Rolle bei dieser Erkrankung. Atropin blockiert mAChR-Funktionen; nAChR-Modulatoren und NMJ-Blocker werden in der Chirurgie genutzt.