The role of acetylcholine in neurodegenerative diseases

Postępy w nauce i osiągnięcia medycyny sprawiły, że czas życia ludzkiego ulega wydłużeniu. Systematycznie zwiększa się populacja osób starszych. Zmiana struktury demograficznej niesie z sobą problemy chorób wieku starczego. Od dłuższego czasu obserwujemy wzrost zachorowań na choroby neurodegeneracyjne, które charakteryzują się zmianami zachodzącymi w komórkach nerwowych ośrodkowego układu nerwowego. Najczęściej występującą przewlekłą chorobą neurodegeneracyjną przebiegającą z procesem otępiennym jest choroba Alzheimera (AD).Za jedną z zasadniczych przyczyn w etiopatogenezie tej choroby uważa się utratę neuronów cholinergicznych w jądrze podstawnym Meynerta, w wyniku niewydolności przekazywania sygnałów w układzie cholinergicznym, odpowiadającym za procesy pamięci, uczenia się i uwagi.W układzie cholinergicznym dochodzi do upośledzenia neurotransmisji cholinergicznej, w której stwierdza się spadek aktywności acetylotransferazy (ChAT) połączony ze zmniejszeniem syntezy acetylocholiny. Ponadto w wyniku neurodegeneracji wielu typów neuronów, dochodzi do uszkodzenia innych układów neuroprzekaźnikowych, takich jak: układ glutamatergiczny, dopaminergiczny, serotoninergiczny i GABAergiczny.W chorobach otępiennych strategie terapeutyczne skoncentrowane są na łagodzeniu objawów choroby i wpływu na układy neuroprzekaźnikowe, w tym szczególnie na układ cholinergiczny. Leczeniem objawowym o udowodnionej skuteczności jest stosowanie inhibitorów cholinesterazy AChEI, które podnoszą naturalny poziom acetylocholiny i zapobiegają jej szybkiemu rozkładowi. Choć leki te łagodzą objawy choroby i poprawiają tymczasowo jakość życia osób chorych, to jednak nie są w stanie powstrzymać procesów neurodegeneracyjnych zachodzących w mózgu.Na szczególną uwagę zasługuje – jak się wydaje - nowa koncepcja „Multi-Target-Directed-Ligands” (MTDLs), według której poszukiwanie potencjalnych leków, w chorobach neurodegeneracyjnych, zostałoby poszerzone o grupę związków o wielokierunkowym działaniu.

Progress in the science and achievements in medicine made that the length of human life is extended. Systematic increase in the elderly population will be seen during last years. The changing demographic structure entails problems of disease of old age. We are increasingly aware of an increase in neurodegenerative diseases which are characterized by changes in the nerve cells of the central nervous system. The most common chronic neurodegenerative disease associated with dementia is Alzheimer's disease (AD).One of the major causes of the ethiopathogenesis of the disease is the loss of cholinergic neurons of the basal nucleus of Meynert caused by failure of signaling in the cholinergic system associated with memory, learning and attention. What is happening in the cholinergic system is the impairment of cholinergic neurotransmission. That means a decrease in the activity of acetyltransferase (ChAT) combined with reduction in the synthesis of acetylcholine. Furthermore, the neurodegeneration of many types of neurons leads to the impairment of other neurotransmitter systems, such as Glutamatergic, Dopaminergic, Serotonergic, and GABAergic system.In dementia, therapeutic strategies are focused on relieving symptoms and effects on neurotransmitter systems, especially cholinergic system. Effective symptomatic treatment is the use of cholinesterase inhibitors AChEI, that raise the amount of acetylcholine and prevent its rapid degradation. Although these drugs relieve symptoms and improve temporarily the quality of patient’s life, they are not able to stop the neurodegenerative processes in the brain.Especially worthy of note is a new concept of "Multi-Target-Directed-Ligands" (MTDLs), according to which the search for potential drugs in neurodegenerative diseases would be extended to a group of multidirectional action compounds.