Muskarine receptorer: hvad er de, og hvilke funktioner har de?

muskarine receptorer er receptorer følsomme over for acetylcholin, som har været relateret til forskellige neurodegenerative sygdomme, især Alzheimers sygdom og Parkinsons sygdom.

Op til fem forskellige typer af disse receptorer og generne involveret i deres kodning er blevet identificeret. Dernæst vil vi se lidt mere i dybden, hvor muskarine receptorer kan findes, og hvilke funktioner de udfører.

• Relateret artikel: "NMDA-receptorer i nervesystemet: hvad er de, og hvilke funktioner har de?"

Hvad er muskarine receptorer?

Muscarine receptorer er acetylcholin-receptorer, der danner komplekser med G-proteiner. i membranerne i visse neuroner og andre celler i nervesystemet. De udfylder forskellige funktioner, idet de er de vigtigste receptorer stimuleret af acetylcholin frigivet af postganglioniske fibre i det parasympatiske nervesystem.

De kaldes muskarine pga er mere følsomme over for muscarin end over for nikotin, i modsætning til dets modstykke nikotinreceptorer, som er meget vigtige i det autonome nervesystem. Mange stoffer, såsom scopolamin og pilocarpin, påvirker disse to typer receptorer og aktiverer dem som selektive agonister eller antagonister.

Funktioner og placering

Muskarine receptorer findes forskellige steder i kroppen, både i organer og væv og i centralnervesystemet. Blandt de mest bemærkelsesværdige væv, hvor disse receptorer kan findes, har vi glat muskulatur og hjertevæv samt nogle eksokrine kirtler.

I hjernen findes receptorer af denne type på synaptiske terminaler., der regulerer frigivelsen af ​​neurotransmittere, både fra deres egne receptorer og fra andre neuroner.

Acetylcholin er en neurotransmitter, der kan findes i hjernen, selvom den også findes i andre dele af kroppen, såsom neuromuskulære forbindelser og ganglier. I tilfælde af muskarine receptorer opfylder de følgende funktioner.

1. recovery-modtagere

Acetylcholin bruges altid som neurotransmitter i den autonome ganglion.. Nikotiniske receptorer på den postganglioniske neuron er ansvarlige for den hurtige indledende depolarisering af neuronen.

Efter denne proces er der en hyperpolarisering af neuronen, efterfulgt af en langsom depolarisering, som forudsætter en periode med genopretning for den postganglioniske neuron. Denne proces medieres af M1 og M2 muscarine receptorer.

2. postganglioniske neuroner

muskarine receptorer er til stede ved krydset mellem innerveret væv og postganglioniske neuroner i det parasympatiske system, da acetylcholin også findes i dette undersystem af det autonome system.

• Du kan være interesseret i: "Parasympatiske nervesystem: funktioner og rute"

3. innerveret væv

Nogle dele af det sympatiske system bruger kolinerge receptorer. Dette er tilfældet med svedkirtlerne, hvis receptorer er af den muskarine type.

I det somatiske nervesystem bruges nikotinreceptorer for acetylcholin ved neuromuskulære forbindelser.

Typer af muskarine receptorer

Muskarine receptorer tilhører gruppen af ​​metabotrope receptorer, der bruger G-proteiner som signalmekanisme. I disse receptorer binder molekylet eller liganden, der bruges til at give signalet, sig til receptoren, som har syv transmembrane regioner. I tilfælde af muskarine receptorer er liganden acetylcholin.

Der er blevet opdaget op til fem forskellige typer af muskarine receptorer, som kaldes "M" efterfulgt af et tal mellem 1 og 5. M1-, M3- og M5-receptorer kobler til Gq-proteiner, mens M2 og M4 kobler til Gi/o-proteiner.

At studere kromosomerne, genetikere og molekylærbiologer har opdaget fem gener, der er involveret i kodning for muskarine receptorer, navngivet på samme måde som modtagerne, men med bogstavet "m" med små bogstaver. m1-, m2-, m3- og m4-generne koder for M muscarine receptorer 1 til 4. M5 er en type receptorundertype, der endnu ikke har været farmakologisk påviselig.

1. M1 modtager

Denne receptor medierer det langsomme ganglion excitatoriske postsynaptiske potentiale (ESPS) i den postganglioniske nerve. Det er almindeligt i de eksokrine kirtler og i centralnervesystemet. Det er for det meste bundet til Gq-type proteiner.

• Du kan være interesseret i: "Typer af neuroner: egenskaber og funktioner"

2. M2 modtager

M2 modtagere De findes i hjertet, hvor de er ansvarlige for at bremse hjerteslag og holde det under den normale rytme.. Det gør de ved at bremse depolariseringshastigheden.

Hos mennesker, når vi hviler, dominerer vagal aktivitet over sympatisk aktivitet. Hvis M2-receptorer hæmmes, så stiger hjertefrekvensen.

3. M3 modtager

M3-receptoren kan findes forskellige steder på kroppen. De findes i musklerne, der er ansvarlige for sammentrækningen af ​​blodkapillærer, og også i lungerne.. Som med M1-receptorerne er M3 Gq-lignende proteiner.

4. M4 modtager

M4-receptoren findes primært i centralnervesystemet og har hæmmende funktioner. Hvis de stimuleres med muskarine agonister, kan bronkospasmer forårsages.

5. M5 modtager

Placeringen af ​​M5-modtagere kendes ikke fuldt ud. Som med M1- og M3-receptorerne, kobler M5 sig til Gq-proteiner.

klinisk betydning

Der kendes forskellige hjernefunktioner, hvor acetylcholin og dets receptorer, herunder muskarine receptorer, er involveret. Dette kan observeres i nogle patologier, relateret til ændringer i kolinerg transmission, Tilfældet med neurodegenerative sygdomme som Alzheimers sygdom eller Parkinsons sygdom er bemærkelsesværdigt.

I 1976 blev den første biokemiske abnormitet forbundet med Alzheimers sygdom kendt. Det sås i hippocampus og patienternes hjernebark enzymet cholinacetyltransferase (CAT) var til stede i niveauer langt under det normale. Dette enzym katalyserer syntesen af ​​acetylcholin fra dets forløberstoffer: cholin og acetylcoenzym A.

Alzheimers sygdom

At der er mindre aktivitet af CAT indikerer, at det finder sted et tab af kolinerge nerveender, der frigiver acetylcholin i hjerneområder som, når de først degenererer, er forbundet med symptomerne på Alzheimers. De regioner med det største underskud er Meynerts basale kerne og tindingelapperne.

Ved netop denne sygdom er M2-receptoren og nikotinreceptorer, som også er følsomme overfor acetylcholin, ændres, mens M1, som er til stede i hippocampus, er mere eller mindre bevarer. Andre neurotransmittere er også involveret i Alzheimers sygdom, såsom serotonin, glutamat, GABA, noradrenalin og somatostatin.

Biokemiske abnormiteter med hensyn til acetylcholin i hippocampus er blevet forbundet med det mest kendte symptom på sygdommen: hukommelsestab. Kolinerge terminaler i hippocampus er meget vigtige for hukommelsesdannelse og derfor sygdommens kognitive defekter er relateret til problemer i funktionen af ​​muskarine receptorer i denne region og syntesen af ​​neurotransmitteren.

Bibliografiske referencer:

• Eglen RM (juli 2006). "Muskariniske receptorundertyper i neuronal og ikke-neuronal kolinerg funktion". Autonomisk og autokoid farmakologi. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
• Ishii M, Kurachi Y (2006). "Muskarine acetylcholin-receptorer". Nuværende farmaceutisk design. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
• Caulfield MP, Birdsall NJ (juni 1998). "International Union of Pharmacology. XVII. Klassificering af muskarine acetylcholin-receptorer". Farmakologiske anmeldelser. 50 (2): 279–90.