Acetilcolina (ACh): Qué es, función y deficiencia

La acetilcolina (ACh) es un neurotransmisor clave en la comunicación entre neuronas y entre neuronas y músculos, con roles esenciales tanto en el sistema nervioso central como en el periférico. Es un neurotransmisor excitatorio que facilita la transmisión de mensajes; participa en movimientos voluntarios, memoria, atención y aprendizaje, así como en funciones automáticas como la regulación de la frecuencia cardíaca, la motilidad intestinal y la secreción glandular. La ACh se sintetiza a partir de un grupo acetilo y de la colina, se almacena en las terminales nerviosas, se libera en la sinapsis y se degrada por una enzima, permitiendo la transmisión continua de información. Su desequilibrio se asocia con diversas afectaciones neuromusculares y neurodegenerativas, por lo que comprender su biología es crucial para entender su impacto en la salud.

Definición y origen

La acetilcolina es un neurotransmisor que transmite señales desde el cerebro y la médula espinal hacia el resto del cuerpo, así como entre neuronas dentro del sistema nervioso central. Es excitatorio, lo que significa que, cuando se une a sus receptores, estimula la célula postsináptica a generar un impulso nervioso. Su formación implica un origen doble: por un lado, el grupo acetilo procede de la coenzima A acetilada, que deriva del metabolismo de la glucosa; por otro, la colina, un nutriente presente en varios alimentos y también sintetizado por el hígado, se une al grupo acetilo para formar ACh.

La colina se obtiene en la dieta y se produce endógenamente en el hígado. Entre las fuentes dietéticas destacadas se encuentran las yemas de huevo, la soja, el hígado, semillas y legumbres. Una vez sintetizada, la acetilcolina se almacena en vesículas dentro de las terminaciones nerviosas y se libera ante la llegada de un impulso nervioso.

Síntesis de la acetilcolina

La síntesis de ACh es catalizada por la enzima colina acetiltransferasa (ChAT). Esta enzima facilita la reacción entre la colina y el grupo acetilo procedente de la acetil-CoA, para producir acetilcolina en el terminal axónico de la neurona. Este proceso ocurre al final de las neuronas, en las terminaciones nerviosas, listas para liberar ACh cuando llega un impulso eléctrico.

¿Cómo actúa la acetilcolina?

Una vez producida y almacenada, la acetilcolina se libera al espacio sináptico, o hendidura sináptica, que separa la neurona presináptica de la neurona postsináptica o del músculo. Allí puede unirse a dos grandes clases de receptores: receptores nicotínicos y receptores muscarínicos.

Existen subtipos de receptores nicotínicos y muscarínicos, lo que permite una diversidad de respuestas según el tejido y la localización. Tras la unión al receptor, la señal se transmite al siguiente objetivo y el proceso continúa hasta alcanzar su destino funcional.

La acetilcolinesterasa, una enzima presente en la sinapsis y en la membrana postsináptica, degrada la ACh en colina y acetato. Estos productos son reabsorbidos y reciclados para volver a emplearse en la transmisión de nuevas señales.

Degradación y reciclaje

En la sinapsis, la acetilcolinesterasa descompone la acetilcolina en colina y acetato. Este proceso garantiza que la señal sea de carácter transitorio y que la transmisión pueda reiniciarse con cada potencial de acción. La colina liberada se reutiliza para sintetizar más acetilcolina, manteniendo el ciclo de comunicación sináptica.

Qué hace la acetilcolina (funciones)

Con receptores muscarínicos

• Regulación de la contracción cardíaca y la presión arterial, con tendencia a disminuir la frecuencia cardíaca cuando la estimulación es dominante en ciertas ramas del sistema parasimpático.
• Movimiento de los alimentos a lo largo del tracto gastrointestinal, contrayendo músculos intestinales y aumentando las secreciones gástricas e intestinales.
• Estimulación secretora de glándulas, provocando secreciones como lágrimas, saliva, sudor y jugos digestivos.
• Control de la micción, influyendo en la contracción de la vejiga y la eliminación urinaria.
• Contracción de los músculos que permiten la visión cercana, facilitando la acomodación del ojo para enfoque a corta distancia.
• Función eréctil, participando en la respuesta sexual en ciertos tejidos.

Con receptores nicotínicos

• Contracción de músculos esqueléticos, permitiendo el movimiento voluntario y la coordinación muscular.
• Estimulación de la liberación de adrenalina y noradrenalina desde las glándulas suprarrenales, modulando la respuesta de lucha o huida.
• Activación del sistema simpático mediante la liberación de norepinefrina, aportando a la respuesta global de la organización nerviosa ante estímulos relevantes.

Tanto los receptores muscarínicos como los nicotínicos participan en procesos de memoria y aprendizaje en el cerebro, así como en la consolidación y recuperación de información a largo plazo. En el cerebro, la acetilcolina también está implicada en la motivación, la activación, la atención y el sueño REM, contribuyendo a estados de alerta y a la experiencia de vigilia y aprendizaje.

¿Dónde se encuentra la acetilcolina?

La ACh se halla tanto en el sistema nervioso central (CNS), que abarca el cerebro y la médula espinal, como en el sistema nervioso periférico (SNP), que comprende las fibras nerviosas que se extienden desde el CNS hacia músculos y órganos de todo el cuerpo. En el cerebro, la acetilcolina tiene orígenes clave en áreas como el prosencéfalo basal y la región tegmental mesopontina, que son relevantes para la modulación de la atención, la memoria y la vigilia.

En el SNP, la acetilcolina se libera en la unión neuromuscular, la zona de contacto entre un nervio y la célula muscular. la ACh juega un papel significativo en el sistema nervioso autónomo, la rama del SNP que regula funciones automáticas como la frecuencia cardíaca, la digestión y la sudoración, entre otras. También se ha observado que la ACh influye en el sistema inmunitario, con secreción de acetilcolina por linfocitos T, aportando a la comunicación entre el sistema nervioso y las defensas del organismo.

Qué sucede cuando hay niveles bajos de acetilcolina (ACh)

La deficiencia de ACh está vinculada a varias condiciones clínicas importantes. Entre las más relevantes se encuentran:

• Enfermedad de Alzheimer: se observa una disminución de la estimulación de los receptores de acetilcolina en el cerebro, lo que contribuye a déficits de memoria y cognición.
• Síndrome de Lambert-Easton: un trastorno autoinmune que reduce la liberación de acetilcolina desde las neuronas motoras, causando debilidad muscular.
• Miastenia gravis: otra enfermedad autoinmune en la que los anticuerpos interfieren con los receptores de acetilcolina en la unión neuromuscular, produciendo debilidad muscular rápida tras esfuerzos repetidos.

Factores que interfieren con la acetilcolina (ACh)

El conocimiento de la ACh ha permitido entender cómo ciertos agentes pueden alterar su función de forma peligrosa:

• Nervios de tipo gas nervioso (p. ej., algunos agentes nerviosos) y pesticidas inhiben la acetilcolinesterasa, la enzima que descompone la ACh. La acumulación de acetilcolina en la sinapsis provoca parálisis muscular y puede ser fatal si no se trata a tiempo.
• Veneno de araña viuda negra puede elevar notablemente los niveles de ACh, causando contracciones musculares intensas, espasmos y, en casos graves, parálisis.

Tratamientos que afectan la acetilcolina (ACh)

Existen fármacos que modulan la actividad de la ACh al influir en su destrucción o liberación. Los bloqueadores o inhibidores de la colinesterasa aumentan la actividad en las sinapsis al impedir la descomposición de la ACh, lo que eleva su cantidad disponible para activar los receptores:

• Inhibidores de la colinesterasa bloquean la descomposición de la acetilcolina en la sinapsis, incrementando la estimulación de los receptores. Se utilizan en condiciones como la enfermedad de Alzheimer y la miastenia gravis, proporcionado beneficios sintomáticos modestos en algunos pacientes.
• Botulínica toxina botulínica impide la liberación de acetilcolina desde las terminaciones nerviosas, y se emplea para tratar la espasticidad muscular, por motivos estéticos (reducción de arrugas) y para ciertos tipos de migrañas al reducir la actividad muscular y nerviosa local.

¿Existe un suplemento de acetilcolina (ACh)?

No existe un suplemento dietético de acetilcolina disponible en sí. Sin embargo, ciertos suplementos que aumentan la liberación de ACh o que inhiben su descomposición en la sinapsis se han considerado para mejorar la función cognitiva o la memoria. Entre estos se incluyen:

• Colina, que puede favorecer la disponibilidad de sustratos para la síntesis de acetilcolina.
• Suplementos que inhiben la descomposición de ACh, como algunos extractos herbales, que han sido estudiados por sus posibles efectos en la memoria y la cognición.

Aunque se han propuesto estos enfoques, los investigadores señalan que aún se requieren más estudios para confirmar beneficios claros en la memoria, el estado de ánimo u otros aspectos de la salud cerebral, y para entender posibles interacciones con medicamentos. Antes de iniciar cualquier suplemento, es fundamental consultar a un profesional de la salud para evaluar beneficios y riesgos y la posible interferencia con tratamientos vigentes.

Alimentos que contienen colina

La colina que puede convertirse en acetilcolina está presente en diversos alimentos. Consumir una dieta variada que incluya estas fuentes puede ayudar a mantener niveles adecuados de colina disponible para la síntesis de ACh:

• Hígado de res
• Huevos
• Lomo de res (o corte magro de res similar)
• Soja tostada y frijoles rojos enlatados
• Pechuga de pollo asada
• Bacalao
• Quinoa cocida
• Champiñones shiitake cocidos
• Brócoli cocido y coles de Bruselas
• Leche al 1%
• Yogur natural sin grasa con sabor a vainilla

En conjunto, la acetilcolina es un componente fundamental para la comunicación nerviosa, la regulación de funciones automáticas y la modulación de procesos cognitivos. Su equilibrio se mantiene a través de la síntesis, la liberación, la interacción con receptores específicos y la degradación por enzimas. Comprender estas etapas ayuda a interpretar cómo ciertos trastornos neuromusculares y neurodegenerativos emergen, y por qué determinadas terapias buscan modular la actividad colinérgica para aliviar síntomas y mejorar la calidad de vida.