Muskarinové receptory: co to je a jaké funkce mají?

muskarinové receptory jsou receptory citlivé na acetylcholin, které jsou spojovány s různými neurodegenerativními onemocněními, zejména Alzheimerovou chorobou a Parkinsonovou chorobou.

Bylo identifikováno až pět různých typů těchto receptorů a genů zapojených do jejich kódování. Dále uvidíme trochu více do hloubky, kde lze nalézt muskarinové receptory a jaké funkce plní.

• Související článek: "NMDA receptory nervového systému: co to je a jaké funkce mají?"

Co jsou to muskarinové receptory?

Muskarinové receptory jsou acetylcholinové receptory, které tvoří komplexy s G proteiny. v membránách určitých neuronů a jiných buněk nervového systému. Plní různé funkce, jsou hlavními receptory stimulovanými acetylcholinem uvolňovaným postgangliovými vlákny v parasympatickém nervovém systému.

Říká se jim muskarinové, protože jsou citlivější na muskarin než na nikotin, na rozdíl od svých protějšků nikotinových receptorů, které jsou velmi důležité v autonomním nervovém systému. Mnoho látek, jako je skopolamin a pilokarpin, ovlivňuje tyto dva typy receptorů a aktivuje je jako selektivní agonisty nebo antagonisty.

Funkce a umístění

Muskarinové receptory se nacházejí na různých místech v těle, jak v orgánech a tkáních, tak v centrálním nervovém systému. Mezi nejpozoruhodnější tkáně, kde lze tyto receptory nalézt, patří hladké svalstvo a srdeční tkáň a také některé exokrinní žlázy.

V mozku se receptory tohoto typu nacházejí na synaptických zakončeních., regulující uvolňování neurotransmiterů, a to jak z jejich vlastních receptorů, tak z receptorů jiných neuronů.

Acetylcholin je neurotransmiter, který se nachází v mozku, i když se také nachází v jiných částech těla, jako jsou neuromuskulární spojení a ganglia. V případě muskarinových receptorů plní následující funkce.

1. příjemci vymáhání

Acetylcholin je vždy používán jako neurotransmiter v autonomním ganglionu.. Nikotinové receptory na postgangliovém neuronu jsou zodpovědné za rychlou počáteční depolarizaci neuronu.

Po tomto procesu dochází k hyperpolarizaci neuronu, po které následuje pomalá depolarizace, která předpokládá období zotavení postgangliového neuronu. Tento proces je zprostředkován muskarinovými receptory M1 a M2.

2. postgangliové neurony

muskarinové receptory jsou přítomny v místě spojení inervovaných tkání a postgangliových neuronů parasympatického systému, protože acetylcholin se také nachází v tomto subsystému autonomního systému.

• Mohlo by vás zajímat: "Parasympatický nervový systém: funkce a cesta"

3. inervovaná tkáň

Některé části sympatického systému využívají cholinergní receptory. To je případ potních žláz, jejichž receptory jsou muskarinového typu.

V somatickém nervovém systému se nikotinové receptory pro acetylcholin používají na neuromuskulárních spojeních.

Typy muskarinových receptorů

Muskarinové receptory patří do skupiny metabotropních receptorů, které využívají G proteiny jako signální mechanismus. V těchto receptorech se molekula nebo ligand použitý k poskytnutí signálu váže na receptor, který má sedm transmembránových oblastí. V případě muskarinových receptorů je ligandem acetylcholin.

Bylo objeveno až pět různých typů muskarinových receptorů, které se nazývají „M“ následované číslem mezi 1 a 5. Receptory M1, M3 a M5 se vážou na proteiny Gq, zatímco M2 a M4 se vážou na proteiny Gi/o.

Studium chromozomů, genetici a molekulární biologové objevili pět genů, které se podílejí na kódování muskarinových receptorů, které jsou pojmenovány stejným způsobem jako přijímače, ale s malým písmenem "m". Geny m1, m2, m3 a m4 kódují M muskarinové receptory 1 až 4. M5 je typ podtypu receptoru, který dosud nebyl farmakologicky detekovatelný.

1. přijímač M1

Tento receptor zprostředkovává pomalý gangliový excitační postsynaptický potenciál (ESPS) v postgangliovém nervu. Běžně se vyskytuje v exokrinních žlázách a v centrálním nervovém systému. Většinou se váže na proteiny typu Gq.

• Mohlo by vás zajímat: "Typy neuronů: vlastnosti a funkce"

2. přijímač M2

přijímače M2 Nacházejí se v srdci, kde jsou zodpovědné za zpomalení srdečního tepu a jeho udržení pod normálním rytmem.. Dělají to zpomalením rychlosti depolarizace.

U lidí, když odpočíváme, převládá aktivita vagu nad aktivitou sympatiku. Pokud jsou receptory M2 inhibovány, srdeční frekvence se zvyšuje.

3. přijímač M3

Receptor M3 lze nalézt na různých místech těla. Nacházejí se ve svalech odpovědných za kontrakci krevních kapilár a také v plicích.. Stejně jako u M1 receptorů jsou M3 proteiny podobné Gq.

4. přijímač M4

Receptor M4 se nachází především v centrálním nervovém systému a má inhibiční funkce. Pokud jsou stimulovány muskarinovými agonisty, mohou být způsobeny bronchospasmy.

5. přijímač M5

Umístění přijímačů M5 není zcela známo. Stejně jako u receptorů M1 a M3 se M5 váže na proteiny Gq.

klinický význam

Jsou známy různé mozkové funkce, na kterých se podílí acetylcholin a jeho receptory, včetně muskarinových receptorů. To lze pozorovat u některých patologií souvisejících se změnami cholinergního přenosu, Pozoruhodný je případ neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba nebo Parkinsonova choroba.

V roce 1976 byla známa první biochemická abnormalita spojená s Alzheimerovou chorobou. Bylo vidět, že v hippocampus a mozková kůra pacientů enzym cholin acetyltransferáza (CAT) byl přítomen v hladinách hluboko pod normálem. Tento enzym katalyzuje syntézu acetylcholinu z jeho prekurzorových látek: cholinu a acetylkoenzymu A.

Alzheimerova choroba

To, že je aktivita CAT menší, naznačuje, že k ní dochází ztráta cholinergních nervových zakončení, která uvolňují acetylcholin v oblastech mozku které, jakmile se zvrhnou, jsou spojeny s příznaky Alzheimerovy choroby. Regiony s největším deficitem jsou Meynertovo bazální jádro a spánkové laloky.

V případě tohoto konkrétního onemocnění M2 receptor a nikotinové receptory, které jsou také citlivé na acetylcholin, jsou změněny, zatímco M1, který je přítomen v hipokampu, je víceméně konzervy. Další neurotransmitery se také účastní Alzheimerovy choroby, jako je serotonin, glutamát, GABA, norepinefrin a somatostatin.

Biochemické abnormality s ohledem na acetylcholin v hipokampu byly spojeny s nejznámějším příznakem onemocnění: ztrátou paměti. Cholinergní terminály v hipokampu jsou velmi důležité pro tvorbu paměti a proto kognitivní defekty onemocnění souvisí s problémy ve funkci muskarinových receptorů v této oblasti a syntéza neurotransmiteru.

Bibliografické odkazy:

• Eglen RM (červenec 2006). „Podtypy muskarinových receptorů v neuronální a neneuronální cholinergní funkci“. Autonomní a autokoidní farmakologie. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
• Ishii M, Kurachi Y (2006). „Muskarinové acetylcholinové receptory“. Současný farmaceutický design. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
• Caulfield MP, Birdsall NJ (červen 1998). „Mezinárodní farmakologická unie. XVII. Klasifikace muskarinových acetylcholinových receptorů“. Farmakologické přehledy. 50 (2): 279–90.