Acetylcholin – Was bewirkt es im Körper?

In diesem Artikel erfährst du mehr über den Wirkstoff Acetylcholin. Es werden dir die Wirkungsweise im menschlichen Körper, die Funktionsweise im Zusammenhang mit den neuronalen Verbindungen deines Gehirns und die wissenschaftlichen Grundsätze dieser, erläutert. Es wird deutlich welche Vorteile sich durch die Erhöhung des Acetylcholin-Pools, im Hinblick auf deine Leistungsfähigkeit und den allgemeinen Zustand deines Körpers, für dich ergeben.

Was ist Cholin?

Zu den wichtigsten Teilen der cholin-bezogenen Signalgebung  gehören: (1) die Vergrößerung des Cholinpools; (2) die Auswahl von Cholinquellen und anderen Nährstoffen, die den Cholinweg vollständig unterstützen; (3) die Optimierung des Acetylcholinumsatzes (d.h. Recycling und Abbau); und (4) die Unterstützung einer ausgewogenen Signalübertragung und Neuroprotektion. Die Unterstützung von Bahnen und Prozessen, die sich mit der cholinkorrelierten Signalübertragung überlappen, ist die Grundlage eines großartigen nootropen Stacks.* Ohne ausreichende Mengen an Cholin im Gehirn (und die Fähigkeit, es gut zu nutzen), ist es unwahrscheinlich, dass andere Nootropika gut funktionieren.*

Was ist Acetylcholin?

Acetylcholin ist ein Neurotransmitter und Neuromodulator (d.h. ein Botenmolekül, das von Nervenzellen freigesetzt wird, um andere Nervenzellen zu signalisieren und zu regulieren). Es spielt eine wichtige Rolle bei der kognitiven Funktion, insbesondere bei den neuronalen Mechanismen des Gedächtnisses. Zusätzlich zu dieser Gedächtnisfunktion ist Acetylcholin an der Unterstützung von Wachsamkeit, Aufmerksamkeit und Lernen beteiligt. Desweiteren ist es auch für die neuromuskuläre Verbindung verantwortlich. Es hilft bei der Kontraktion der Skelettmuskulatur und hat viele gesundheitliche Vorteile. Dabei spielt es eine große Rolle im zentralen Nervensystem, im peripheren Nervensystem und im autonomen Nervensystem.

Was bewirkt Acetylcholin?

Die Acetylcholinfreisetzung unterstützt und moduliert verschiedene Arten des Gedächtnisses, vom Arbeitsgedächtnis bis zum Langzeitgedächtnis, und verschiedene Phasen des Gedächtnisses, von der Gedächtnisbildung bis zur Konsolidierung und zum Abruf.  Die cholinerge Aktivierung in Hirnarealen, die mit der Gedächtnisspeicherung und -konsolidierung assoziiert sind, wie dem Hippocampus, der Amygdala und der Großhirnrinde, ist notwendig, damit sich diese Gedächtnisprozesse entfalten können.2,3 Defizite in der cholinergen Funktion sind ein Hauptmerkmal des altersbedingten Gedächtnisverlusts, wobei der Verlust cholinerger Neuronen (d.h. der Nervenzellen, die Acetylcholin produzieren und freisetzen) und die verminderte Fähigkeit, Acetylcholin zu produzieren, zum schlechteren Gedächtnis und zur verminderten Aufmerksamkeit beitragen.4

Acetylcholin fördert auch die Gedächtnisbildung und -konsolidierung, indem es die hippocampale und kortikale synaptische Plastizität unterstützt – die Fähigkeit, die Signalübertragung zwischen Neuronen im Laufe der Zeit zu verstärken oder zu schwächen, um Lernen und Gedächtnis zu formen.  Acetylcholin kann die glutamaterge synaptische Übertragung erhöhen und die Induktion und das Ausmaß der als Langzeitpotenzierung (LTP) bezeichneten Teilmenge der Plastizität verstärken.5,6 LTP ist die Stärkung von Synapsen auf der Grundlage von Mustern neuronaler Aktivität und ein zellulärer Schlüsselmechanismus des Gedächtnisses und Lernens. 

Das Cholinerge System

“Gruppen von Nervenzellen bilden neurale Schaltkreise, um Funktionen im kleinen Maßstab auszuführen. Neuronale Schaltkreise verbinden sich zu großräumigen Hirnnetzwerken, die komplexere Funktionen ausführen (z.B. Hören, Sehen). Acetylcholin wird verwendet, um einzelne Nervenzellen dazu zu bringen, über diese Netzwerke hinweg zusammenzuarbeiten.”

Das cholinerge System hat auch eine wichtige modulierende Wirkung auf die Exekutivfunktion, d.h. auf die Reihe kognitiver Prozesse höherer Ordnung, die unserer Leistung von zielorientiertem Verhalten zugrunde liegen – Impulskontrolle, Reaktionshemmung, Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, kognitive Flexibilität, Planung, Urteilsvermögen und Entscheidungsfindung.7,8 Das cholinerge System reguliert die exekutive Funktion entweder durch direkte Wirkung oder durch Modulation anderer Neurotransmittersysteme (z.B. Dopamin, Noradrenalin und Serotonin-Signalübertragung). Indem es die Dopaminfreisetzung im präfrontalen Kortex erhöht, unterstützt es die Aufgabenverlagerung und Aufmerksamkeit. Acetylcholin vermittelt die Fokussierung und Filterung der Aufmerksamkeit, die sich auf selektive Aufmerksamkeitsprozesse beziehen. Und es spielt eine Rolle bei der zentralen visuellen Verarbeitung, die für die Ausführung jeder visuellen Aufmerksamkeitsaufgabe erforderlich ist.8,9

Acetylcholinsynthese, Signalgebung und Reinigung 

Neurotransmitter haben mehrere Eigenschaften gemeinsam. Die erste ist, dass sie in Neuronen synthetisiert werden. Danach werden sie in Bereiche in der Nähe des Endes von Neuronen (synaptische Vesikel) gebracht, wo sie gespeichert werden, bis sie gebraucht werden. Dies geschieht in Vorbereitung auf die Signalübertragung, bei der der Neurotransmitter aus dem Botschaft sendenden Neuron (präsynaptisch) in den Raum zwischen den Neuronen (synaptischer Spalt) freigesetzt wird, so dass er Rezeptoren auf den Nachrichten empfangenden Neuronen (postsynaptisch) aktivieren kann.

Nachdem dieses Signal gesendet wurde, muss der Raum zwischen den Neuronen aufgeräumt werden, damit er für das nächste Mal, wenn eine Nachricht gesendet werden muss, bereit gemacht werden kann. Dies kann erreicht werden, indem der Neurotransmitter wieder absorbiert wird (d.h. wieder aufgenommen wird), so dass er wieder verwendet werden kann (Recycling), und/oder indem der Neurotransmitter abgebaut (inaktiviert) wird. Lassen Sie uns untersuchen, wie dies bei Acetylcholin geschieht.

Acetylcholin wird in Nervenenden cholinerger Neuronen produziert. Dieser Syntheseprozess verwendet das Enzym Cholin-Acetyltransferase (ChAT). Um die Übertragung der Acetylgruppe von Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA) auf Cholin zu katalysieren (die Cholinsynthese wird im nächsten Abschnitt besprochen).10 ChAT ist der geschwindigkeitsbegrenzende Enzymschritt (d.h. der langsamste Schritt auf dem Weg, was einem Engpass ähnelt) in der Acetylcholinsynthese.

Hinweis: Enzyme sind Katalysatoren. Diese werden zur Durchführung spezifischer biochemischer Reaktionen verwende: Sie haben normalerweise Namen, die auf “ase” enden. Co-Enzyme sind Bestandteile bestimmter Enzyme. Viele Coenzyme sind von Vitaminen abgeleitet].

CoA wird aus dem essentiellen Nährstoff Vitamin B5 (Pantothensäure) synthetisiert.11 CoA wird dann zur Bildung von Acetyl-CoA acetyliert, vorwiegend über den mitochondrialen Pyruvatdehydrogenase-Komplex, und dann ins Zytoplasma transloziert.

“Der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex besteht aus 3 Enzymen, die Pyruvat (ein wichtiges Zwischenprodukt in mehreren Stoffwechselwegen) in Acetyl-CoA-Vitamine umwandeln, die für diesen Komplex benötigt werden: B1 (Thiamin) und B3 (Niacin).”

Verfügbarkeit von Acetylcholin im Körper

Die Verfügbarkeit sowohl von Acetyl-CoA als auch von Cholin sind Determinanten der Acetylcholinsyntheserate im Gehirn. Cholin wird von cholinergen Neuronen aus der extrazellulären Flüssigkeit durch den hochaffinen Cholin-Aufnahme-Transporter (ChT) aufgenommen und reichert sich am synaptischen Terminal an (wo es mit Acetylmolekülen kombiniert werden kann).10 Die Aktivität von ChT zeigt eine beträchtliche Plastizität und kann durch Aktivierung cholinerger Neuronen erhöht werden.12 

Neurotransmitter, einschließlich Acetylcholin, übertragen Informationen von einem Neuron (präsynaptisch oder Nachrichtensender) zu anderen “Zielneuronen” (postsynaptisch oder Nachrichtenempfänger) innerhalb neuronaler Schaltkreise. Nach der Synthese von Acetylcholin überträgt der vesikuläre Acetylcholin-Transporter (VAChT) Acetylcholin in synaptische Vesikel, wo es als Vorbereitung für die Signalübertragung gespeichert wird. Die Acetylcholin-Signalisierung wird durch den Einstrom von Kalzium (Ca2+) in den synaptischen Terminal ausgelöst, der durch ein Aktionspotential (auch als Nervenimpuls bezeichnet) verursacht wird. Dies bewirkt die Freisetzung von Acetylcholin in den synaptischen Spalt. 

Sobald sich Acetylcholin im synaptischen Spalt befindet, bindet es an seine Rezeptoren auf dem postsynaptischen Neuron (oder seinen präsynaptischen Autorekzeptoren) und aktiviert diese. Diese Rezeptoraktivierung löst eine postsynaptische Neuronenreaktion aus.13

Wirkungsweise von Acetylcholin

Acetylcholin übt seine Wirkung durch die Aktivierung von zwei Hauptklassen von Rezeptoren aus. Die erste Art sind die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren (nAChR). Dabei handelt es sich um ligandengesteuerte Ionenkanäle (d.h. ionotrope Kanäle, die sich öffnen, um geladene Mineralien, so genannte Ionen, durch Zellmembranen passieren zu lassen), die für Natrium- (Na+), Kalium- (K+) und Kalziumionen (Ca2+) durchlässig sind, deren Aktivierung eine schnelle Depolarisierung und Anregung bewirkt.14

Der zweite Typ sind muskarinische Acetylcholinrezeptoren (mAChR). Dabei handelt es sich um G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (d.h. metabotrope, d.h. metabotrope Rezeptoren, die über intrazelluläre Signalmoleküle, so genannte Second Messenger, wirken), die Signalwege innerhalb der Zellen aktivieren, deren Reaktionen langsamer sind und die entweder erregend (erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass die Botschaft durch den neuronalen Schaltkreis verbreitet wird) oder hemmend (verringerte Wahrscheinlichkeit, dass die Botschaft durch den neuronalen Schaltkreis verbreitet wird) sein können, je nachdem, an welche G-Proteine sie gekoppelt sind und welche Signalwege sie folglich aktivieren.15

Beide Klassen von Acetylcholinrezeptoren sind an den Mechanismen des Gedächtnisses beteiligt. Ihre Aktivierung durch Agonisten – Verbindungen, die den Rezeptor zur Erzeugung einer biologischen Reaktion aktivieren – kann die Gedächtnisbildung unterstützen. Die Unterbrechung ihrer Aktivität durch den Einsatz von Antagonisten – Verbindungen, die die Wirkung des Agonisten blockieren – kann sich hingegen negativ auf die kurz- und langfristige Gedächtniskonsolidierung und -wiedergewinnung auswirken.3,16

Auswirkungen auf Neurotransmitter

Die nächste Phase der Neurotransmission ist die Bereinigung. Die Signalgebung basiert auf relativen Veränderungen, nicht auf absoluten Beträgen. In einem dunklen Raum könnte das menschliche Ohr ein Flüstern wahrnehmen. In einem lauten Nachtclub könnte es einen Schrei nicht hören. Neurotransmitter arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip. Kurze Ausbrüche von Acetylcholin erzeugen Reaktionen. Zwischen diesen Ausbrüchen wird der Raum zwischen den Neuronen wieder in einen ruhigen Raum verwandelt, indem die Signalmoleküle gereinigt werden.

Die Bereinigung der Neurotransmitter wird üblicherweise erreicht, indem (1) ein Teil des Neurotransmitters zurück in die Zellen transportiert wird (Reuptake) und (2) der Neurotransmitter, der im Raum zwischen den Zellen schwebt, inaktiviert wird. Im Gegensatz zu den meisten anderen Neurotransmittern wird die synaptische Wirkung von Acetylcholin durch die Wiederaufnahme nicht beendet. Stattdessen erfolgt die Säuberung ausschließlich mit der Option 2. Acetylcholin wird durch enzymatische Hydrolyse (d.h. Inaktivierung) durch Acetylcholinesterase (AChE) schnell aus den Synapsen eliminiert, um Cholin und Acetat zu gewinnen.13 Das freie Cholin kann dann vom synaptischen Terminal wieder aufgenommen und zu Acetylcholin recycelt werden (d.h. der Syntheseprozess wird erneut gestartet).

“Die Enzymaktivität der Acetylcholinesterase (AChE) spielt eine große Rolle bei der Acetylcholin-Signalisierung, da sie die einzige Möglichkeit ist, den synaptischen Spalt von Acetylcholin zu entleeren.”

Cholin-Synthese

Die Acetylcholinsynthese ist von der Verfügbarkeit von Cholin abhängig. Das Institut für Medizin (IOM) hat Cholin als essentiellen Nährstoff eingestuft. Während der Mensch eine kleine Menge Cholin in der Leber herstellen kann, wird es hauptsächlich über die Nahrung zugeführt. Cholin (und seine Metaboliten) erfüllen drei Hauptaufgaben im Körper. Eine davon ist die Neurotransmission (als Acetylcholin). Eine andere ist seine Verwendung in der Struktur der Zellmembran und der Signalübertragung (als Phosphatidylcholin). Und die dritte ist seine Verwendung in Methylierungswegen (als Trimethylglycin). 

Das wichtigste Merkmal von Cholin in der Nahrung ist die Synthese von Phosphatidylcholin. Dies geschieht über den Cytidindiphosphat-Cholin (CDP-Cholin)-Syntheseweg (oder Kennedy-Syntheseweg).17 Phosphatidylcholin macht in den meisten Geweben etwa 95% des gesamten Cholin-Pools aus. Die restlichen 5% umfassen freies Cholin, Phosphocholin, Glycerophosphocholin (GPC), CDP-Cholin und Acetylcholin sowie andere cholinhaltige Phospholipide.

Im CDP-Cholin-Signalweg wird Cholin zunächst durch Cholinkinase (CK) unter Verwendung von ATP (der Energiewährung der Zellen) als Phosphatspender in Phosphocholin umgewandelt. Magnesium ist ein Kofaktor für diese Enzymreaktion. Als nächster Schritt folgt der ratenbeschränkende Schritt des Pfades. Ein Enzym namens CTP: Phosphocholin-Cytidylyltransferase (CCT) verwendet Cytidintriphosphat (CTP), um Phosphocholin in CDP-Cholin (auch als Citicolin bekannt) umzuwandeln. Die in diesem Schritt verwendete CTP wird aus Uridintriphosphat synthetisiert, das durch Phosphorylierung von Uridinmonophosphat hergestellt wird. Im letzten Schritt des Weges wird CDP-Cholin mit Diacylglycerin (DAG) durch Cholinphosphotransferase (auch als Cholin/Ethanolamin-Phosphotransferase [CEPT] bezeichnet) verestert, um Phosphatidylcholin herzustellen..17 Essentielle Fettsäuren (z.B. Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA)) sind an der Bildung von DAG beteiligt.

Cholin Speicher im Körper

Da das meiste Cholin im Körper und im Gehirn in Form von Phosphatidylcholin vorliegt, dient es als Reservoir oder Pool für Cholin. Freies Cholin und Cholinmetaboliten können durch den kontrollierten Abbau von Phosphatidylcholin regeneriert werden.10,17 Die Hauptwege für den Abbau von Phosphatidylcholin führen über Phospholipasen, die die beiden Acylketten von Phosphatidylcholin zu freien Fettsäuren und Glycerylphosphorylcholin (GPC) hydrolysieren.10 Die anschließende Hydrolyse von GPC zu Glycerin-3-phosphat und Cholin wird je nach zellulärem Bedarf durch Glycerophosphodiesterase (GDE) katalysiert.

Der Phosphatidylcholin-Pool ist dynamisch und stellt ein Gleichgewicht zwischen Synthese und Abbau dar. Bei der CDP-cholinvermittelten Phosphatidylcholin-Biosynthese mit niedrigem CDP-Cholin-Gehalt wird der Cholinanteil der GPC für die Phosphatidylcholin-Biosynthese wiederverwendet,18 die seine Verfügbarkeit für die Acetylcholinsynthese verringert. Die Verfügbarkeit von Cholin für die Acetylcholinsynthese erhöht andererseits erhöht, wenn der Kennedy-Signalweg richtig unterstützt wird.

Ein wichtiger Punkt ist, dass das Cholin-Gleichgewicht durch Angebot und Verwendung bestimmt wird. Die Wege von Phosphatidylcholin und Acetylcholin kreuzen sich und sind an der Wiederverwertung/Umverteilung von Cholin beteiligt. Wenn das Cholin-Gleichgewicht nicht ausreicht, um den Bedarf zu decken, werden die Ströme von Molekülen, die mit Cholin verwandt sind, auf eine Weise reguliert, die versucht, die benötigten Mengen an Cholin und seinen Metaboliten, insbesondere in der Leber und im Gehirn, wiederherzustellen.19 Da die Acetylcholinsynthese stark vom Cholin-Gleichgewicht abhängt, kann sie durch Erhöhung der Plasma-Cholin-Konzentration verbessert werden.20  

“Während das Gehirn (und der Körper) versuchen wird, mit den verfügbaren Ressourcen das Beste zu tun, stellt die unzureichende Verfügbarkeit von Cholin ein “Peter ausrauben, um Paul zu bezahlen”-Szenario dar, bei dem ein Cholinweg relativ vernachlässigt werden kann, um die Bedürfnisse eines anderen zu befriedigen. Die Erhöhung der Cholinverfügbarkeit kann dieses Problem lösen.”  

Acetylcholin-Signalisierungsstack

Die wichtigsten Teile beim Entwurf eines Cholinstapels sind: (1) Vergrößerung des Cholin-Pools, um die für die Herstellung von Phosphatidylcholin und Acetylcholin benötigten Ressourcen zu erhöhen; (2) vollständige Unterstützung der Synthesewege; (3) Unterstützung der Enzymfunktionen, die an Synthesewegen, Signalisierung und Reinigung beteiligt sind; und (4) Förderung einer ausgewogenen Signalisierungs- und Rezeptorfunktion. Lassen Sie uns diese Stücke jetzt zusammenfügen.

Eine Steigerung der cholinergen Aktivität kann durch eine Erhöhung der synaptischen Niveaus und des Umsatzes von Acetylcholin erreicht werden. Da Acetylcholin die Blut-Hirn-Schranke nicht durchquert, sind die Acetylcholin-Spiegel im Gehirn in hohem Maße vom Cholin-Gleichgewicht und der Cholin-Verfügbarkeit im Gehirn abhängig und können daher durch Erhöhung der Cholin-Spiegel im Plasma und im Gehirn erhöht werden.*20-22

Alpha-Glycerophosphocholin (Alpha-GPC), CDP-Cholin und Uridinmonophosphat unterstützen die Ziele, die Cholin-Pools zu vergrößern und eine vollständige Unterstützung der Stoffwechselwege zu gewährleisten. Sie haben unterschiedliche Eintrittspunkte in den CDP-Acetylcholin- (Kennedy-) Signalweg, der eine zentrale Rolle bei der Cholinhomöostase spielt.19 Cholin in der Alpha-GPC-Form tritt nach Phosphatidylcholin in den Cholinpool ein und vergrößert ihn. Da die Enzymreaktionen in den Cholinwegen tendenziell bidirektional sind (d.h. sie können in beide Richtungen ablaufen), kann eine erhöhte Verfügbarkeit dieses Zwischenprodukts es ermöglichen, Phosphatidylcholin für andere Zwecke zu verwenden (anstatt in Cholin-Pools aufzuspalten und zu vermehren).*

CDP-Cholin ist das Cholin-Zwischenprodukt, das nach dem ratenbegrenzenden Schritt im CDP-Cholin-Weg gebildet wird. Cholin in dieser Form umgeht den Engpass und liefert Cholin, das einen Schritt vom Endprodukt im CDP-Cholin-Weg entfernt ist – Phosphatidylcholin.* Uridinmonophosphat wird zur Herstellung des CTP-Moleküls verwendet, das als Substrat im ratenbegrenzenden Schritt verwendet wird. Orales Uridinmonophosphat kann den CDP-Cholin-Spiegel im Gehirn erhöhen, so dass es eine indirekte (d.h. nicht cholinhaltige) Möglichkeit zur Unterstützung des Wegs darstellt.* 

VErstärkung der Wirkungsweise

Centrophenoxin kann zum Cholinpool und zu den Cholinwegen beitragen, indem es den Cholinspiegel im Gehirn erhöht.*23 Centrophenoxin wird zu Dimethylaminoethanol (DMAE) und p-Chlorphenoxyessigsäure (pCPA) hydrolysiert.24 DMAE kann in der Leber zu Phosphatidylcholin metabolisiert werden, das dann zu Cholin hydrolysiert wird.25

Angesichts der unterschiedlichen Pharmakokinetik (d.h. Absorption und Metabolismus) und der unterschiedlichen Orte, an denen diese Inhaltsstoffe mit den Cholinwegen interagieren, einschließlich Alpha-GPC, CDP-Cholin, Uridinmonophosphat und Centrophenoxin zur Unterstützung der Cholinsignalübertragung, können der Kennedy-Signalweg hochreguliert und der Umsatz des Cholin/Phosphatidylcholin-Zyklus erhöht werden, was letztendlich zu einer höheren Verfügbarkeit von Cholin für die Acetylcholinsynthese führt.*

Phosphatidylserin – ein Phospholipid, das zur Förderung gesunder Zellmembranen* verwendet wird – kann aus Phosphatidylcholin synthetisiert werden.26 Eine Phosphatidylserin-Supplementierung kann die Verwendung von Phosphatidylcholin für seine Synthese verringern und die Verfügbarkeit von Phosphatidylcholin für die Cholin-Regeneration und folglich die Acetylcholin-Produktion erhöhen.* Phosphatidylserin scheint die Acetylcholin-Freisetzung zu erhöhen und die Funktion ionotroper Acetylcholin-Rezeptoren zu beeinflussen.*27,28

Erhöhte Cholinkonzentrationen sind Teil der Hochregulierung, aber die Acetylcholinsynthese erfordert auch eine Verfügbarkeit von Acetylgruppen. Vitamin B5 (Pantothensäure) wird als Kofaktor bei der CoA-Synthese verwendet,11 so dass es zur Bildung von Acetyl-CoA beiträgt.* In vitro gibt es Hinweise darauf, dass Acetylgruppen von Verbindungen wie Acetyl-L-Carnitin oder N-Acetyl-L-Tyrosin zur Acetylcholinsynthese beitragen könnten.*29

Aufnahme von Acetylcholin

Die Produktion von Acetylcholin kann aufgrund der Geschwindigkeit der Cholinaufnahme durch den hochaffinen Cholin-Aufnahme-Transporter in cholinergen synaptischen Terminals begrenzt sein.10 Dieser Schritt kann durch Docosahexaensäure (DHA), eine Hauptstrukturkomponente der neuronalen Zellmembranen, verstärkt werden, die die Fähigkeit des hochaffinen Cholin-Aufnahmesystems verbessert, Cholin in die Neuronen zu transportieren und dadurch seine Verfügbarkeit für die Acetylcholin-Synthese zu erhöhen.*30 Dies könnte ein Teil des Grundes dafür sein, dass diätetische DHA den Acetylcholinspiegel erhöht.*31

Die Erhöhung der Verfügbarkeit von neuronalem Cholin und Acetylgruppen ist entscheidend, um die Acetylcholinsynthese zu unterstützen.* Es ist auch wichtig, dass die Cholin-Acetyltransferase (ChAT), das Enzym, das Acetylcholin synthetisiert, mit den Anforderungen Schritt halten kann. Bacopa monnieri könnte die Aktivität der ChAT und damit die Produktion von Acetylcholin erhöhen.*32 Bacopa monnieri kann auch dazu beitragen, die Wirkung von Acetylcholin zu verstärken, indem es die Aktivität der Acetylcholinesterase (AChE), des Enzyms, das Acetylcholin inaktiviert und die Signalübertragung beendet, verlangsamt,32 wobei Acetylcholin für eine stärkere Stimulation der Rezeptoren verfügbar bleibt.*13 Auch Celastrus paniculatus und Coleus forskohlii könnten die Aktivität von AChE beeinflussen.*33,34

Verstärkung der neuronalen Signale

“Die Signalgebung durch Cholin ist ein großer Teil der Tagesneurochemie unserer biologischen Uhr. Es fördert die Wachsamkeit. Die Kehrseite der Medaille ist der Schlaf. Wege und Enzyme, die die Wachsamkeit erhöhen (und der Schläfrigkeit entgegenwirken), können die Cholin-Signalübertragung indirekt beeinflussen.”

Die cholinerge Signalgebung könnte auch durch andere Mechanismen verstärkt werden. Zum Beispiel ist Adenosin (ein schlafinduzierender Faktor) ein Neuromodulator, der die cholinerge Aktivität verringert.35 Die Blockierung von Adenosin-Rezeptoren mit Antagonisten-Molekülen kann den Wirkungen von Adenosin entgegenwirken, was zu einer erhöhten Aktivität von Acetylcholin führt. Koffein ist ein nicht-selektiver und hochaffiner Adenosinrezeptor-Antagonist (man nimmt an, dass die wachheitsfördernde Wirkung von Kaffee mit dieser Wirkung zusammenhängt) und könnte indirekt die cholinerge Aktivität verstärken..*35,36 Theobromin (eine in Schokolade enthaltene Verbindung) ist ebenfalls ein Adenosin-Rezeptor-Antagonist, wenn auch mit geringerer Affinität, langsamerem Wirkungseintritt und längerer Wirkungsdauer als Koffein.*36,37 Quercetin ist ein weiterer Adenosin-Rezeptor-Antagonist. Obwohl es unter In-vitro-Bedingungen wirksamer als Koffein ist, wäre zu erwarten, dass seine geringere Bioverfügbarkeit zu wesentlich geringeren Wirkungen im Körper führt.*38

Andere Inhaltsstoffe, die Aspekte der Cholin-Signalisierung unterstützen, sind

(1) Vitamin B1 (Thiamin oder sein Analog Benfotiamin) und Vitamin B3 (Niacinamid) werden in dem Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex verwendet, der Acetyl-CoA;39

(2) Magnesium ist ein Kofaktor für das erste Enzym (Cholinkinase [CK]) im CDP-Cholin-Signalweg,40 so daher ist es wichtig für die Unterstützung der Umwandlung von Cholin in Phosphatidylcholin. Magnesium, in seiner Ionenform Mg2+, ist auch am Ausgleich von Ionenströmen in Zellmembranen durch die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren (nAChR) beteiligt.;41

(3) Ginkgo biloba (ein Neuroadaptogen) scheint schützende und regulierende Auswirkungen auf Aspekte der Acetylcholin-Signalisierung zu haben;*42,43

(4) Huperzine A (eine nootrope Verbindung) hat den Acetylcholinspiegel in Tier- und Humanstudien verbessert und beeinflusst die Cholinesterase-Enzymaktivität.*44-47

Warum solltest du Acetylcholin Wege und Prozesse unterstützen?

Das Gehirn ist auf Cholin angewiesen für die Produktion von (1) Phosphatidylcholin, das für die Struktur der Zellmembranen und die Signalübertragung benötigt wird, und (2) Acetylcholin, einem Neurotransmitter, der Prozesse nutzt, die dem Gedächtnis und der Aufmerksamkeit zugrunde liegen. Aufgrund dieser und anderer Rollen ist die Signalübertragung durch Cholin entscheidend für die Entwicklung des Gehirns, das Gedächtnis und die kognitive Leistung. 

Cholin ist ein essentieller Nährstoff. Es ist möglich, den typischen Bedarf durch eine gute Ernährung zu decken, aber Forschungen über Cholin deuten darauf hin, dass der tatsächliche Bedarf unter Umständen wie Schwangerschaft und Alterung über das hinausgehen kann, was die Ernährung bietet. Die Forschung deutet auch darauf hin, dass eine Vergrößerung des Cholin-Pools positive Auswirkungen auf Aufmerksamkeit und Gedächtnis haben kann.*48 Während nootrope Cholinverbindungen eine wichtige Rolle spielen, spielen auch andere Verbindungen (Vitamin- und Mineralcofaktoren, Neurolipidverbindungen usw.) eine Rolle bei der Acetylcholin-Signalisierung.

Sobald diese Inhaltsstoffe kombiniert werden, können sie die cholinerge Wirkung durch mehrere, sich ergänzende und voneinander abhängige Mechanismen synergistisch verstärken. Das Gehirn wird sein Bestes tun, um die Cholin-Pools und -Wege zu regulieren, um den Bedarf zu decken. Es verfügt über enorme Anpassungsfähigkeiten, aber diese Fähigkeiten sind nicht unendlich. Wenn es dazu gezwungen wird, wird es Peter berauben, um Paul zu bezahlen. Das Ziel ist es, unser Bestes zu tun, um es zu unterstützen, damit es diese Art von Kompromiss nicht eingehen muss. 

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