Acétylcholine – Métabolisme

Biogenèse

L’acétylcholine est synthétisée en deux étapes :

  1. D’abord formation, à partir de l’acétate et du coenzyme A, CoA SH, (A pour acétylation), de l’acétyl Coenzyme A, AcCoA, selon la réaction suivante catalysée par l’AcCoA synthétase, étape limitante de la synthèse.
  2. Puis formation de l’acétylcholine à partir de la choline grâce à une choline acétylase ou choline acétyltransférase.

La choline présente dans les tissus a deux origines : exogène, c’est-à-dire alimentaire, et endogène, par biosynthèse à partir de la glycine en passant par les étapes sérine, éthanolamine, phosphatidyl-éthanolamine, phosphatidyl-choline et choline. La triméthylation de la phosphatidyl-éthanolamine dépend de la présence de la vitamine B12, d’acide folique et de méthionine.

Distribution

La distribution tissulaire de l’acétylcholine est très large.

Elle est présente :

  • dans le système nerveux central : cerveau, moelle, nerf.
  • dans le système nerveux végétatif : au niveau des relais ganglionnaires sympathiques et parasympathiques et au niveau des terminaisons parasympathiques.
  • au niveau des terminaisons présynaptiques de la jonction neuromusculaire.

Libération

Dans les terminaisons présynaptiques, l’acétylcholine est contenue dans des vésicules. Sous l’influence de l’influx nerveux, ces vésicules migrent vers la membrane et libèrent l’acétylcholine dans la fente synaptique.

La stimulation de récepteurs muscariniques présynaptiques inhibe la libération d’acétylcholine et, inversement, leur inhibition l’augmente.

La toxine botulinique est un inhibiteur de la libération d’acétylcholine.

Catabolisme

Les tissus qui contiennent de l’acétylcholine et des enzymes permettant sa synthèse, contiennent aussi des cholinestérases qui hydrolysent l’acétylcholine, ce qui explique l’activité fugace de cette dernière.

On distingue deux types de cholinestérases en raison de leur spécificité d’action in vitro vis-à-vis des substrats endogènes comme l’acétylcholine, et de substrats exogènes comme l’acétyl-ß-méthylcholine, la butyrylcholine et la benzoylcholine.

  • L’acétylcholinestérase, présente dans le tissu nerveux et le globule rouge, hydrolyse très rapidement l’acétylcholine et l’acétyl-ß-méthylcholine, mais n’hydrolyse pas la butyrylcholine. Elle a été appelée cholinestérase vraie.
  • La butyrylcholinestérase, présente dans d’autres tissus tels que le cœur et le plasma, hydrolyse l’acétylcholine, la benzoylcholine, la butyrylcholine mais n’hydrolyse pas l’acétyl-ß-méthylcholine. Elle a été appelée pseudo-cholinestérase.

Pour rechercher un déficit enzymatique, on mesure habituellement l’activité de la pseudo-cholinestérase sérique et de la cholinestérase des globules rouges.

La choline provenant de l’hydrolyse de l’acétylcholine est recaptée par les terminaisons cholinergiques par un mécanisme actif, Na+ et Cl dépendant, inhibé par l’hémicholinium (Voir « Schéma d’une synapse »).