অ্যাসিটাইলকোলিন

অ্যাসিটাইলকোলিন (ACh) একটি জৈব যৌগ যা অনেক প্রজাতির প্রাণীর (মানুষসহ) মস্তিষ্ক ও দেহে স্নায়ুসংক্রান্ত রাসায়নিক বার্তাবাহক হিসেবে কাজ করে। এর নামকরণ করা হয়েছে এর রাসায়নিক গঠন থেকে: এটি অ্যাসিটিক অ্যাসিড এবং কোলিন এর একটি ইস্টার। দেহের যে অংশগুলি অ্যাসিটাইলকোলিন ব্যবহার করে বা প্রভাবিত হয় সেগুলিকে "কোলিনার্জিক" বলা হয়।
অ্যাসিটাইলকোলিন স্নায়ু-পেশী সংযোগস্থলে ব্যবহৃত প্রধান স্নায়ুসংক্রমণকারী। অন্য কথায়, এটি স্নায়ুতন্ত্রের মোটর নিউরন দ্বারা পেশী সক্রিয় করতে নিঃসৃত রাসায়নিক। এই বৈশিষ্ট্যের কারণে কোলিনার্জিক সিস্টেমকে প্রভাবিত করে এমন ঔষধগুলি পক্ষাঘাত থেকে খিঁচুনি পর্যন্ত বিপজ্জনক প্রভাব ফেলতে পারে। অ্যাসিটাইলকোলিন স্বায়ত্তশাসিত স্নায়ুতন্ত্রেরও একটি স্নায়ুসংক্রমণকারী, যা সিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্র এবং প্যারাসিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্রের অভ্যন্তরীণ প্রেরক হিসেবে কাজ করে। অ্যাসিটাইলকোলিন প্যারাসিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্রের প্রধান স্নায়ুসংক্রমণকারী।
মস্তিষ্কে অ্যাসিটাইলকোলিন একটি স্নায়ুসংক্রান্ত রাসায়নিক বার্তাবাহক এবং স্নায়ুমডিউলেটর হিসেবে কাজ করে। মস্তিষ্কে বেশ কয়েকটি কোলিনার্জিক অঞ্চল রয়েছে, যাদের প্রতিটির স্বতন্ত্র কাজ আছে; যেমন জাগরণ, মনোযোগ, স্মৃতি এবং প্রেরণা নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অ-স্নায়বিক উৎসের কোষ এবং অণুজীবেও অ্যাসিটাইলকোলিন পাওয়া গেছে। সম্প্রতি, এর সংশ্লেষণ, বিপাক এবং কোষীয় গ্রহণের সাথে সম্পর্কিত এনজাইমগুলি এককোষী ইউক্যারিওটের আদি উৎসে শনাক্ত করা হয়েছে। প্রোটিস্ট রোগজীবাণু "অ্যাকানথামিবা" spp.-এ ACh-এর উপস্থিতির প্রমাণ পাওয়া গেছে, যা একটি ঝিল্লি-অবস্থিত M-মাসকারিনিক রিসেপ্টর হোমোলগের মাধ্যমে বৃদ্ধি এবং প্রসার সংকেত প্রদান করে।
অংশত অ্যাসিটাইলকোলিনের পেশী-সক্রিয়কারী কার্যকারিতার জন্য, কিন্তু স্বায়ত্তশাসিত স্নায়ুতন্ত্র এবং মস্তিষ্কে এর ভূমিকার কারণে অনেক গুরুত্বপূর্ণ ঔষধ কোলিনার্জিক সংক্রমণ পরিবর্তন করে তাদের প্রভাব ফেলে। উদ্ভিদ, প্রাণী এবং ব্যাকটেরিয়া দ্বারা উত্পাদিত অনেক বিষ এবং বিষাক্ত পদার্থ, যেমন সেরিন এর মতো রাসায়নিক স্নায়ু এজেন্ট, স্নায়ু-পেশী সংযোগস্থলে তাদের প্রভাবের মাধ্যমে পেশীকে নিষ্ক্রিয় বা অতিসক্রিয় করে ক্ষতি করে। মাসকারিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টরে কাজ করা ঔষধ, যেমন অ্যাট্রোপিন, বড় মাত্রায় বিষাক্ত হতে পারে, তবে ছোট মাত্রায় এগুলি সাধারণত নির্দিষ্ট হৃদরোগ এবং চোখের সমস্যার চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়। স্কোপোলামিন বা ডাইফেনহাইড্রামাইন, যা প্রধানত মাসকারিনিক রিসেপ্টরে প্রতিরোধমূলকভাবে কাজ করে, M রিসেপ্টরের মাধ্যমে প্রলাপ, মায়া এবং স্মৃতিলোপ ঘটাতে পারে। নিকোটিন এর আসক্তিজনক বৈশিষ্ট্য মস্তিষ্কের নিকোটিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর এর প্রভাব থেকে উদ্ভূত।
অ্যাসিটাইলকোলিন একটি কোলিন অণু যা অক্সিজেন পরমাণুতে অ্যাসিটাইলেটেড। চার্জযুক্ত অ্যামোনিয়াম গ্রুপের কারণে অ্যাসিটাইলকোলিন লিপিড ঝিল্লি ভেদ করতে পারে না। এর ফলে, যখন অণুটিকে বাহ্যিকভাবে প্রবর্তন করা হয়, এটি কোষের বাইরের স্থানে থাকে এবং বর্তমানে এটি বিবেচনা করা হয় যে অণুটি রক্ত-মস্তিষ্ক বাধা অতিক্রম করে না।
নির্দিষ্ট নিউরনে এনজাইম কোলিন অ্যাসিটাইলট্রান্সফেরেজ দ্বারা কোলিন এবং অ্যাসিটাইল-কোএ থেকে অ্যাসিটাইলকোলিন সংশ্লেষিত হয়। কোলিনার্জিক নিউরনগুলি ACh উৎপাদন করতে সক্ষম। কেন্দ্রীয় কোলিনার্জিক অঞ্চলের একটি উদাহরণ হল বেসাল ফোরব্রেনের নিউক্লিয়াস বেসালিস অফ মেইনার্ট।
এনজাইম অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেজ অ্যাসিটাইলকোলিনকে নিষ্ক্রিয় বিপাকীয় উপাদানে রূপান্তর করে: কোলিন এবং অ্যাসিটেট। এই এনজাইম সিন্যাপটিক ক্লেফটে প্রচুর পরিমাণে থাকে এবং সিন্যাপ্স থেকে মুক্ত অ্যাসিটাইলকোলিন দ্রুত পরিষ্কার করার এর ভূমিকা পেশীর সঠিক কার্যকারিতার জন্য অপরিহার্য। কিছু নিউরোটক্সিন অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেজকে বাধা দিয়ে কাজ করে, যার ফলে স্নায়ু-পেশী সংযোগস্থলে অতিরিক্ত অ্যাসিটাইলকোলিন জমা হয়, যার ফলে শ্বাস-প্রশ্বাসের জন্য প্রয়োজনীয় পেশী পক্ষাঘাতগ্রস্ত হয় এবং হৃদস্পন্দন বন্ধ হয়ে যায়।
অ্যাসিটাইলকোলিন কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র (CNS) এবং পেরিফেরাল স্নায়ুতন্ত্র (PNS) উভয় ক্ষেত্রে কাজ করে। CNS-এ, বেসাল ফোরব্রেন থেকে সেরিব্রাল কর্টেক্স এবং হিপোক্যাম্পাস এর কোলিনার্জিক অভিক্ষেপগুলি লক্ষ্য অঞ্চলগুলির জ্ঞানীয় কার্যাবলী সমর্থন করে। PNS-এ, অ্যাসিটাইলকোলিন পেশীকে সক্রিয় করে এবং স্বায়ত্তশাসিত স্নায়ুতন্ত্রের প্রধান স্নায়ুসংক্রমণকারী।
অন্যান্য অনেক জৈবিকভাবে সক্রিয় পদার্থের মতো, অ্যাসিটাইলকোলিন কোষের পৃষ্ঠে অবস্থিত রিসেপ্টরের সাথে বন্ধন তৈরি করে এবং সেগুলিকে সক্রিয় করে তার প্রভাব ফেলে। অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টরের দুটি প্রধান শ্রেণী রয়েছে: নিকোটিনিক এবং মাসকারিনিক। এগুলি এমন রাসায়নিকের নামে নামকরণ করা হয়েছে যা প্রতিটি প্রকার রিসেপ্টরকে অন্যটিকে সক্রিয় না করে নির্বাচনীভাবে সক্রিয় করতে পারে: মাসকারিন হল "অ্যামানিটা মাসকারিয়া" মাশরুমে পাওয়া একটি যৌগ; নিকোটিন তামাকে পাওয়া যায়।
নিকোটিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর হল লিগ্যান্ড-নিয়ন্ত্রিত আয়ন চ্যানেল যা সোডিয়াম, পটাসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম আয়নের জন্য ভেদ্য। অন্য কথায়, এগুলি কোষ ঝিল্লিতে এমবেডেড আয়ন চ্যানেল, যা বন্ধ অবস্থা থেকে খোলা অবস্থায় পরিবর্তিত হতে পারে যখন অ্যাসিটাইলকোলিন তাদের সাথে বন্ধন তৈরি করে; খোলা অবস্থায় এগুলি আয়নগুলিকে প্রবাহিত হতে দেয়। নিকোটিনিক রিসেপ্টর দুটি প্রধান প্রকারে আসে: পেশী-প্রকার এবং স্নায়বিক-প্রকার। পেশী-প্রকার কিউরার দ্বারা নির্বাচনীভাবে ব্লক করা যেতে পারে, স্নায়বিক-প্রকার হেক্সামেথোনিয়াম দ্বারা। পেশী-প্রকার রিসেপ্টরের প্রধান অবস্থান হল পেশী কোষে, নিচে আরও বিস্তারিত বর্ণনা করা হয়েছে। স্নায়বিক-প্রকার রিসেপ্টর স্বায়ত্তশাসিত গ্যাংলিয়ায় (সিমপ্যাথেটিক এবং প্যারাসিমপ্যাথেটিক উভয়) এবং কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রে অবস্থিত।
মাসকারিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর এর একটি জটিল প্রক্রিয়া রয়েছে এবং লক্ষ্য কোষগুলিকে দীর্ঘ সময়ের জন্য প্রভাবিত করে। স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে, মাসকারিনিক রিসেপ্টরের পাঁচটি উপপ্রকার শনাক্ত করা হয়েছে, যেগুলিকে M1 থেকে M5 পর্যন্ত লেবেল করা হয়েছে। এগুলি সবই জি প্রোটিন-যুক্ত রিসেপ্টর হিসেবে কাজ করে, অর্থাৎ এরা একটি দ্বিতীয় বার্তাবাহক সিস্টেম এর মাধ্যমে তাদের প্রভাব ফেলে। M1, M3 এবং M5 উপপ্রকারগুলি G-যুক্ত; এরা ফসফোলিপেজ সি সক্রিয় করে IP এবং ক্যালসিয়াম এর আন্তঃকোষীয় মাত্রা বৃদ্ধি করে। লক্ষ্য কোষগুলির উপর তাদের প্রভাব সাধারণত উত্তেজক। M2 এবং M4 উপপ্রকারগুলি G/G-যুক্ত; এরা অ্যাডেনিলেট সাইক্লেজ বাধা দিয়ে cAMP এর আন্তঃকোষীয় মাত্রা হ্রাস করে। লক্ষ্য কোষগুলির উপর তাদের প্রভাব সাধারণত নিবারক। মাসকারিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র এবং হৃদপিণ্ড, ফুসফুস, উপরের গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্ট এবং ঘর্ম গ্রন্থির পেরিফেরাল স্নায়ুতন্ত্রে পাওয়া যায়।
অ্যাসিটাইলকোলিন স্নায়ুতন্ত্র দ্বারা কঙ্কাল পেশী সক্রিয় করার জন্য ব্যবহৃত পদার্থ। এগুলি সমস্ত ধরণের ইচ্ছাকৃত চলাচলের জন্য ব্যবহৃত পেশী, বিপরীতে মসৃণ পেশী, যা পাকস্থলী-অন্ত্রীয় ট্র্যাক্টে খাদ্যের চলাচল এবং রক্তনালীর সংকোচনের মতো অনৈচ্ছিক ক্রিয়াকলাপে জড়িত। কঙ্কাল পেশীগুলি স্পাইনাল কর্ড বা কয়েকটি ক্ষেত্রে ব্রেইনস্টেম এ অবস্থিত মোটর নিউরন দ্বারা সরাসরি নিয়ন্ত্রিত হয়। এই মোটর নিউরনগুলি তাদের অ্যাক্সন মোটর নার্ভ এর মাধ্যমে প্রেরণ করে, যেখান থেকে এগুলি স্নায়ু-পেশী সংযোগস্থল নামক একটি বিশেষ ধরনের সিন্যাপ্সে পেশী তন্তুর সাথে সংযুক্ত হয়।
যখন একটি মোটর নিউরন একটি অ্যাকশন পোটেনশিয়াল উৎপন্ন করে, এটি দ্রুত স্নায়ুর মাধ্যমে স্নায়ু-পেশী সংযোগস্থলে পৌঁছায়, যেখানে এটি একটি তড়িৎ-রাসায়নিক প্রক্রিয়া শুরু করে যা অ্যাসিটাইলকোলিনকে প্রিসিন্যাপটিক টার্মিনাল এবং পেশী তন্তুর মধ্যবর্তী স্থানে নিঃসরণ করে। অ্যাসিটাইলকোলিন অণুগুলি তারপর পেশী কোষ ঝিল্লির নিকোটিনিক আয়ন-চ্যানেল রিসেপ্টরের সাথে বন্ধন তৈরি করে, যার ফলে আয়ন চ্যানেল খুলে যায়। সোডিয়াম আয়ন তখন পেশী কোষে প্রবাহিত হয়, একটি ধারাবাহিক ধাপ শুরু করে যা শেষ পর্যন্ত পেশী সংকোচন উৎপন্ন করে।
অ্যাসিটাইলকোলিন নিঃসরণ হ্রাসকারী কারণসমূহ (যা P-টাইপ ক্যালসিয়াম চ্যানেল প্রভাবিত করে):
ক্যালসিয়াম চ্যানেল ব্লকার (নিফেডিপাইন, ডিলটিয়াজেম) P-চ্যানেলকে প্রভাবিত করে না। এই ঔষধগুলি L-টাইপ ক্যালসিয়াম চ্যানেল প্রভাবিত করে।
স্বায়ত্তশাসিত স্নায়ুতন্ত্র অনৈচ্ছিক এবং অচেতন দেহীয় ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে। এর প্রধান শাখাগুলি হল সিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্র এবং প্যারাসিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্র। সাধারণভাবে বললে, সিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্রের কাজ হল দেহকে ক্রিয়ার জন্য প্রস্তুত করা; এটিকে বর্ণনা করতে প্রায়শই "যুদ্ধ-বা-পলায়ন" শব্দগুচ্ছ ব্যবহার করা হয়। প্যারাসিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্রের কাজ হল দেহকে বিশ্রাম, পুনর্জন্ম, পরিপাক এবং প্রজননের উপযোগী অবস্থায় রাখা; এটিকে বর্ণনা করতে "বিশ্রাম এবং পরিপাক" বা "খাওয়া এবং প্রজনন" শব্দগুচ্ছ ব্যবহার করা হয়। এই উভয় সিস্টেমই অ্যাসিটাইলকোলিন ব্যবহার করে, তবে ভিন্ন উপায়ে।
একটি পরিকল্পিত স্তরে, সিমপ্যাথেটিক এবং প্যারাসিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্র উভয়ই মূলত একইভাবে সংগঠিত: কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের প্রিগ্যাংলিয়নিক নিউরনগুলি স্বায়ত্তশাসিত গ্যাংলিয়ায় অবস্থিত নিউরনে অভিক্ষেপ প্রেরণ করে, যা স্নায়ুতন্ত্রের বাইরের প্রায় সব কলায় আউটপুট অভিক্ষেপ প্রেরণ করে। উভয় শাখায় অভ্যন্তরীণ সংযোগ, কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র থেকে স্বায়ত্তশাসিত গ্যাংলিয়ায় অভিক্ষেপ, গ্যাংলিয়া নিউরনকে উদ্দীপিত করতে অ্যাসিটাইলকোলিনকে স্নায়ুসংক্রমণকারী হিসেবে ব্যবহার করে। প্যারাসিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্রে আউটপুট সংযোগ, গ্যাংলিয়া নিউরন থেকে স্নায়ুতন্ত্রের বাইরের কলায় অভিক্ষেপ, অ্যাসিটাইলকোলিন নিঃসরণ করে কিন্তু মাসকারিনিক রিসেপ্টরে কাজ করে। সিমপ্যাথেটিক স্নায়ুতন্ত্রে আউটপুট সংযোগ প্রধানত নোরাড্রেনালিন নিঃসরণ করে, যদিও অ্যাসিটাইলকোলিন কিছু স্থানে নিঃসৃত হয়, যেমন ঘর্ম গ্রন্থির সুডোমোটর ইননভেশন।
সিরাম-এ অ্যাসিটাইলকোলিন ভাস্কুলার এন্ডোথেলিয়ামে উপস্থিত মাসকারিনিক রিসেপ্টর এর সাথে বন্ধন তৈরি করে ভাস্কুলার টোন এর উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে। এই কোষগুলি নাইট্রিক অক্সাইড উৎপাদন বৃদ্ধি করে প্রতিক্রিয়া জানায়, যা পারিপার্শ্বিক মসৃণ পেশীকে শিথিল করতে সংকেত দেয়, যার ফলে ভাসোডিলেশন ঘটে।
কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রে অ্যাসিটাইলকোলিন নিউরোপ্লাস্টিসিটি, সজাগতা ও পুরস্কার প্রক্রিয়ায় বিভিন্ন প্রভাব সৃষ্টি করে। জাগ্রত হওয়ার সময় সতর্কতা বৃদ্ধিতে, মনোযোগ বজায় রাখতে এবং শিখন ও স্মৃতি প্রক্রিয়ায় অ্যাসিটাইলকোলিন গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। 
মস্তিষ্কের কোলিনার্জিক (অ্যাসিটাইলকোলিন উৎপাদনকারী) ব্যবস্থার ক্ষতি আলঝেইমার রোগের সাথে সম্পর্কিত স্মৃতিভ্রংশের সাথে যুক্ত বলে প্রমাণিত হয়েছে। অ্যাসিটাইলকোলিন আরইএম ঘুমকে উন্নীত করতেও দেখা গেছে। 
মস্তিষ্কের ব্রেনস্টেমে অ্যাসিটাইলকোলিনের উৎস হলো পেডাঙ্কুলোপন্টাইন নিউক্লিয়াস ও লেটেরোডরসাল টেগমেন্টাল নিউক্লিয়াস, যাদের সম্মিলিতভাবে মেসোপন্টাইন টেগমেন্টাম অঞ্চল বা পন্টোমেসেন্সেফালোটেগমেন্টাল কমপ্লেক্স বলা হয়। বেসাল ফোরব্রেনে এটি মেইনার্টের বেসাল নিউক্লিয়াস ও মিডিয়াল সেপ্টাল নিউক্লিয়াস থেকে উৎপন্ন হয়: 
এছাড়াও, বেসাল গ্যাংলিয়ার অংশ স্ট্রায়াটামে অ্যাসিটাইলকোলিন একটি গুরুত্বপূর্ণ অভ্যন্তরীণ ট্রান্সমিটার হিসেবে কাজ করে। এটি কোলিনার্জিক ইন্টারনিউরন দ্বারা নিঃসৃত হয়। মানুষ, অন্যান্য প্রাইমেট ও ইঁদুরে এই ইন্টারনিউরনগুলি পরিবেশগত উদ্দীপনায় সাবস্ট্যানশিয়া নিগ্রার ডোপামিনার্জিক নিউরনের প্রতিক্রিয়ার সাথে সময়গতভাবে সমন্বিত প্রতিক্রিয়া দেখায়। 
অ্যাসিটাইলকোলিন শিখন ও স্মৃতির সাথে বিভিন্নভাবে জড়িত। অ্যান্টিকোলিনার্জিক ওষুধ স্কোপোলামাইন মানুষ ও প্রাণীদের মধ্যে নতুন তথ্য অর্জনে বাধা সৃষ্টি করে। প্রাণীদের মধ্যে নিওকর্টেক্সে অ্যাসিটাইলকোলিনের সরবরাহ বিঘ্নিত হলে সাধারণ বৈষম্যকরণ কাজ শেখার ক্ষমতা হ্রাস পায়, যা সত্যিকারের তথ্য অর্জনের সমতুল্য। হিপোক্যাম্পাস ও সংলগ্ন কর্টিকাল অঞ্চলে অ্যাসিটাইলকোলিনের সরবরাহ বিঘ্নিত হলে ভুলে যাওয়ার প্রবণতা দেখা দেয়, যা মানুষের অ্যান্টেরোগ্রেড অ্যামনেসিয়ার সমতুল্য। 
মায়াস্থেনিয়া গ্র্যাভিস রোগটি পেশীর দুর্বলতা ও ক্লান্তি দ্বারা চিহ্নিত, যা ঘটে যখন শরীর অ্যাসিটাইলকোলিন নিকোটিনিক রিসেপ্টরের বিরুদ্ধে অনুপযুক্তভাবে অ্যান্টিবডি তৈরি করে এবং এইভাবে সঠিক অ্যাসিটাইলকোলিন সংকেত প্রেরণে বাধা দেয়। সময়ের সাথে সাথে মোটর এন্ড প্লেট ধ্বংসপ্রাপ্ত হয়। অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টারেজকে প্রতিযোগিতামূলকভাবে বাধা দেয় এমন ওষুধ (যেমন নিওস্টিগমাইন, ফাইজোস্টিগমাইন বা প্রাথমিকভাবে পাইরিডোস্টিগমাইন) এই ব্যাধির লক্ষণ চিকিৎসায় কার্যকর। এগুলি সিন্যাপ্টিক ক্লেফ্টে অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টারেজ দ্বারা নিষ্ক্রিয় হওয়ার আগে এন্ডোজেনাসভাবে নিঃসৃত অ্যাসিটাইলকোলিনকে তার সংশ্লিষ্ট রিসেপ্টরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার জন্য আরও সময় দেয়। 
অ্যাসিটাইলকোলিনের ক্রিয়া অবরুদ্ধ করা, বাধা দেওয়া বা অনুকরণ করা চিকিৎসাবিদ্যায় বহুল ব্যবহৃত হয়। অ্যাসিটাইলকোলিন ব্যবস্থায় কাজ করা ওষুধগুলি হয় রিসেপ্টরের অ্যাগোনিস্ট (সিস্টেমকে উদ্দীপিত করে) অথবা অ্যান্টাগনিস্ট (সিস্টেমকে বাধা দেয়)। অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর অ্যাগোনিস্ট ও অ্যান্টাগনিস্ট সরাসরি রিসেপ্টরে প্রভাব ফেলতে পারে অথবা অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টারেজ এনজাইমকে প্রভাবিত করার মাধ্যমে পরোক্ষভাবে তাদের প্রভাব বিস্তার করতে পারে, যা রিসেপ্টর লিগ্যান্ডের অবক্ষয় ঘটায়। অ্যাগোনিস্টগুলি রিসেপ্টর সক্রিয়করণের মাত্রা বৃদ্ধি করে; অ্যান্টাগনিস্টগুলি এটি হ্রাস করে। 
অ্যাসিটাইলকোলিন নিজে শিরায় প্রশাসনের জন্য ওষুধ হিসেবে থেরাপিউটিক মূল্য বহন করে না, কারণ এর বহুমুখী ক্রিয়া (অনির্বাচিত) ও দ্রুত নিষ্ক্রিয়করণ। তবে চোখের ড্রপ আকারে এটি ক্যাটারাক্ট সার্জারির সময় পিউপিল সংকোচনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা দ্রুত পোস্ট-অপারেটিভ পুনরুদ্ধারে সহায়তা করে। 
নিকোটিন নিকোটিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টরের সাথে বন্ধন করে এবং সক্রিয় করে, এই রিসেপ্টরগুলিতে অ্যাসিটাইলকোলিনের প্রভাবের অনুকরণ করে। অ্যাসিটাইলকোলিন বাঁধার পর Na চ্যানেল খোলে যাতে Na কোষে প্রবেশ করে। এটি ডিপোলারাইজেশন সৃষ্টি করে এবং উত্তেজনাপূর্ণ পোস্ট-সিন্যাপটিক সম্ভাবনা তৈরি করে। এইভাবে, কঙ্কালের পেশীতে অ্যাসিটাইলকোলিন উত্তেজক; বৈদ্যুতিক প্রতিক্রিয়া দ্রুত ও স্বল্পস্থায়ী। কিউরার হল তীরের বিষ, যা নিকোটিনিক রিসেপ্টরে কাজ করে এবং ক্লিনিকালি উপযোগী থেরাপি বিকাশে ব্যবহৃত হয়েছে। 
মাসকারিনিক রিসেপ্টরগুলি নিউরন ও অন্যান্য কোষের কোষ পর্দায় জি প্রোটিন-যুক্ত রিসেপ্টর কমপ্লেক্স গঠন করে। অ্যাট্রোপিন হল মাসকারিনিক রিসেপ্টরে অ্যাসিটাইলকোলিনের একটি অনির্বাচিত প্রতিযোগী অ্যান্টাগনিস্ট। 
অনেক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর অ্যাগোনিস্ট পরোক্ষভাবে অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টারেজ এনজাইমকে বাধা দিয়ে কাজ করে। এর ফলে অ্যাসিটাইলকোলিনের সঞ্চয় পেশী, গ্রন্থি ও কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের অবিরাম উদ্দীপনা সৃষ্টি করে, যা উচ্চ মাত্রায় মারাত্মক খিঁচুনির কারণ হতে পারে। 
এগুলি এনজাইম বাধকের উদাহরণ, এবং অ্যাসিটাইলকোলিনের ক্রিয়াকে এর অবক্ষয় বিলম্বিত করে বৃদ্ধি করে; কিছুকে স্নায়ু এজেন্ট (সারিন ও ভিএক্স স্নায়ু গ্যাস) বা কীটনাশক (অর্গানোফসফেট ও কার্বামেট) হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছে। উদ্ভিদ ও প্রাণীর উৎপাদিত অনেক বিষ ও বিনেও কোলিনেস্টারেজ বাধক থাকে। ক্লিনিকাল ব্যবহারে, এগুলি নিম্ন মাত্রায় প্রয়োগ করা হয় পেশী শিথিলকারকের ক্রিয়া বিপরীত করতে, মায়াস্থেনিয়া গ্র্যাভিস চিকিৎসায় এবং আলঝেইমার রোগের লক্ষণ চিকিৎসায় (রিভাস্টিগমাইন, যা মস্তিষ্কে কোলিনার্জিক কার্যকলাপ বৃদ্ধি করে)। 
জৈব পারদযুক্ত যৌগ, যেমন মিথাইলমার্কারি, সালফাহাইড্রিল গ্রুপের প্রতি উচ্চ আকর্ষণ রাখে, যা কোলিন অ্যাসিটাইলট্রান্সফেরেজ এনজাইমের ক্রিয়া ব্যাহত করে। এই বাধা অ্যাসিটাইলকোলিনের ঘাটতি সৃষ্টি করতে পারে এবং মোটর কার্যকারিতায় প্রভাব ফেলতে পারে। 
বোটুলিনাম টক্সিন (বোটক্স) অ্যাসিটাইলকোলিন নিঃসরণ দমন করে কাজ করে, অন্যদিকে ব্ল্যাক উইডো মাকড়সার বিষ (আলফা-ল্যাট্রোটক্সিন) বিপরীত প্রভাব সৃষ্টি করে। অ্যাসিটাইলকোলিন বাধা পক্ষাঘাতের কারণ হয়। ব্ল্যাক উইডো মাকড়সার কামড়ে অ্যাসিটাইলকোলিনের মজুদ নিঃশেষ হয় এবং পেশী সংকোচন শুরু হয়। মজুদ শেষ হয়ে গেলে পক্ষাঘাত ঘটে। 
জীবনের সমস্ত ডোমেইনে অ্যাসিটাইলকোলিন বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। বিশ্বাস করা হয় যে কোলিন, অ্যাসিটাইলকোলিনের একটি পূর্ববর্তী পদার্থ, এককোষী জীব দ্বারা বিলিয়ন বছর আগে কোষ পর্দার ফসফোলিপিড সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হত। কোলিন ট্রান্সপোর্টারের বিবর্তনের পর, ইন্ট্রাসেলুলার কোলিনের প্রাচুর্য অ্যাসিটাইলকোলিন উৎপাদনসহ অন্যান্য সংশ্লেষণ পথে কোলিনের সংযুক্তির পথ সুগম করে। ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক ও বিভিন্ন প্রাণী দ্বারা অ্যাসিটাইলকোলিন ব্যবহৃত হয়। অ্যাসিটাইলকোলিনের অনেক ব্যবহার মেমব্রেন প্রোটিনের মতো জিপিসিআরের মাধ্যমে আয়ন চ্যানেলের উপর এর ক্রিয়ার উপর নির্ভরশীল। 
অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টরের দুটি প্রধান প্রকার, মাসকারিনিক ও নিকোটিনিক রিসেপ্টর, অ্যাসিটাইলকোলিনের প্রতি প্রতিক্রিয়াশীল হতে অভিসারীভাবে বিবর্তিত হয়েছে। এর অর্থ হল একটি সাধারণ হোমোলগ থেকে বিবর্তিত হওয়ার পরিবর্তে, এই রিসেপ্টরগুলি পৃথক রিসেপ্টর পরিবার থেকে বিবর্তিত হয়েছে। অনুমান করা হয় যে নিকোটিনিক রিসেপ্টর পরিবার ২.৫ বিলিয়ন বছরেরও বেশি পুরনো। একইভাবে, মাসকারিনিক রিসেপ্টরগুলি অন্যান্য জিপিসিআর থেকে কমপক্ষে ০.৫ বিলিয়ন বছর আগে বিবর্তিত হয়েছে বলে মনে করা হয়। এই রিসেপ্টর গোষ্ঠীগুলির উভয়ই অনন্য লিগ্যান্ড আকর্ষণ ও সংকেত প্রক্রিয়া সহ বিভিন্ন উপপ্রকার বিবর্তিত করেছে। রিসেপ্টর প্রকারের বৈচিত্র্য অ্যাসিটাইলকোলিনকে সক্রিয় রিসেপ্টর প্রকারের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে এবং শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াগুলিকে গতিশীলভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম করে। অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টরগুলি 5-HT3 (সেরোটোনিন), গাবা, এবং গ্লাইসিন রিসেপ্টরের সাথে ক্রম ও গঠনে সম্পর্কিত, যা তাদের একটি সাধারণ বিবর্তনীয় উত্স থাকার ইঙ্গিত দেয়। 
১৮৬৭ সালে, আডলফ ফন বেয়ার কোলিন ও অ্যাসিটাইলকোলিনের গঠন সমাধান করেন এবং উভয়কে সংশ্লেষণ করেন, পরবর্তীটিকে গবেষণায় "অ্যাসিটাইলনিউরিন" নামে উল্লেখ করেন। কোলিন অ্যাসিটাইলকোলিনের একটি পূর্বসূরী। অ্যাসিটাইলকোলিনের জৈবিক সক্রিয়তা প্রথম ১৯০৬ সালে লক্ষ্য করা যায়, যখন রিড হান্ট (১৮৭০–১৯৪৮) ও রেনে ডি এম. টেভিউ দেখান যে এটি অত্যন্ত ক্ষুদ্র মাত্রায় রক্তচাপ হ্রাস করে। এটি ফ্রেডেরিক ওয়াকার মট ও উইলিয়াম ডবিনসন হ্যালিবার্টন ১৮৯৯ সালে লক্ষ্য করার পর ঘটে যে কোলিন ইনজেকশন প্রাণীদের রক্তচাপ হ্রাস করে। 
১৯১৪ সালে, আর্থার জে. ইভিন্স প্রথম প্রকৃতি থেকে অ্যাসিটাইলকোলিন নিষ্কাশন করেন। তিনি হেনরি হ্যালেট ডেলের অনুরোধে কিছু "ক্ল্যাভিসেপস পারপিউরিয়া" এর্গট নিষ্কর্ষ থেকে রক্তচাপ-হ্রাসকারী দূষিত পদার্থ হিসেবে এটি চিহ্নিত করেন। পরবর্তীতে ১৯১৪ সালে, ডেল প্রান্তীয় সিন্যাপসগুলিতে অ্যাসিটাইলকোলিনের প্রভাব বর্ণনা করেন এবং উল্লেখ করেন যে এটি এক ন্যানোগ্রাম মাত্রায়ও চামড়ার নিচে ইনজেকশনের মাধ্যমে বিড়ালের রক্তচাপ হ্রাস করে। 
নিউরোট্রান্সমিটারের ধারণা ১৯২১ সাল পর্যন্ত অজানা ছিল, যখন অটো লোয়ি গ্রাজ বিশ্ববিদ্যালয়ে অধ্যাপক থাকাকালীন লক্ষ্য করেন যে ভেগাস স্নায়ু একটি পদার্থ নিঃসরণ করে যা হৃদপেশীকে নিবৃত্ত করে। তিনি এটির নাম দেন "ভেগাসস্টফ" ("ভেগাস পদার্থ"), এটিকে কোলিনের একটি স্ট্রাকচারাল অ্যানালগ বলে চিহ্নিত করেন এবং ধারণা করেন এটি অ্যাসিটাইলকোলিন। ১৯২৬ সালে লোয়ি ও ই. নাভ্রাটিল অনুমান করেন যে যৌগটি সম্ভবত অ্যাসিটাইলকোলিন, কারণ ভেগাসস্টফ ও সিন্থেটিক অ্যাসিটাইলকোলিন টিস্যু লাইসেটের সংস্পর্শে একইভাবে তাদের কার্যকলাপ হারায় যা অ্যাসিটাইলকোলিন-বিয়োজক এনজাইম (বর্তমানে কোলিনেস্টারেজ নামে পরিচিত) ধারণ করে। এই সিদ্ধান্ত ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়। পরবর্তী গবেষণাগুলি অ্যাসিটাইলকোলিনের নিউরোট্রান্সমিটার হিসেবে কার্যকারিতা নিশ্চিত করে। 
১৯৩৬ সালে এইচ. এইচ. ডেল ও ও. লোয়ি অ্যাসিটাইলকোলিন ও স্নায়ু সংবেদনশীলতা বিষয়ে তাদের গবেষণার জন্য শরীরবিজ্ঞান বা চিকিৎসায় নোবেল পুরস্কার ভাগ করে নেন।