Muskarinrezeptoren: Was sind sie und welche Funktionen haben sie?

Muskarinrezeptoren sind Acetylcholin-empfindliche Rezeptoren, die mit verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht werden, insbesondere mit der Alzheimer-Krankheit und der Parkinson-Krankheit.

Bis zu fünf verschiedene Arten dieser Rezeptoren und die an ihrer Kodierung beteiligten Gene wurden identifiziert. Als nächstes werden wir ein wenig genauer sehen, wo Muscarinrezeptoren zu finden sind und welche Funktionen sie erfüllen.

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Was sind Muskarinrezeptoren?

Muskarinrezeptoren sind Acetylcholinrezeptoren, die Komplexe mit G-Proteinen bilden. in den Membranen bestimmter Neuronen und anderer Zellen des Nervensystems. Sie erfüllen verschiedene Funktionen und sind die Hauptrezeptoren, die durch Acetylcholin stimuliert werden, das von postganglionären Fasern im parasympathischen Nervensystem freigesetzt wird.

Sie werden muskarinisch genannt, weil reagieren empfindlicher auf Muskarin als auf Nikotin

, im Gegensatz zu seinen Gegenstücken Nikotinrezeptoren, die im autonomen Nervensystem sehr wichtig sind. Viele Substanzen wie Scopolamin und Pilocarpin beeinflussen diese beiden Rezeptortypen und aktivieren sie als selektive Agonisten oder Antagonisten.

Funktionen und Standort

Muskarinrezeptoren kommen an verschiedenen Stellen im Körper vor, sowohl in Organen und Geweben als auch im Zentralnervensystem. Zu den bemerkenswertesten Geweben, in denen diese Rezeptoren zu finden sind, gehören glatte Muskulatur und Herzgewebe sowie einige exokrine Drüsen.

Im Gehirn befinden sich Rezeptoren dieses Typs an synaptischen Endigungen., die die Freisetzung von Neurotransmittern regulieren, sowohl von ihren eigenen Rezeptoren als auch von denen anderer Neuronen.

Acetylcholin ist ein Neurotransmitter, der im Gehirn zu finden ist, obwohl er auch in anderen Körperteilen wie neuromuskulären Verbindungen und Ganglien vorkommt. Im Fall von Muscarinrezeptoren erfüllen sie die folgenden Funktionen.

1. Genesungsempfänger

Acetylcholin wird immer als Neurotransmitter innerhalb des autonomen Ganglions verwendet.. Nicotinrezeptoren auf dem postganglionären Neuron sind für die schnelle anfängliche Depolarisation des Neurons verantwortlich.

Nach diesem Vorgang kommt es zu einer Hyperpolarisation des Neurons, gefolgt von einer langsamen Depolarisation, die eine Erholungsphase für das postganglionäre Neuron voraussetzt. Dieser Prozess wird durch die Muscarinrezeptoren M1 und M2 vermittelt.

2. Postganglionäre Neuronen

Muskarinrezeptoren sind an der Verbindung von innerviertem Gewebe und postganglionären Neuronen des parasympathischen Systems vorhanden, da Acetylcholin auch in diesem Subsystem des autonomen Systems vorkommt.

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3. innerviertes Gewebe

Einige Teile des sympathischen Systems verwenden cholinerge Rezeptoren. Dies ist der Fall bei den Schweißdrüsen, deren Rezeptoren vom muskarinischen Typ sind.

Im somatischen Nervensystem werden Nikotinrezeptoren für Acetylcholin an neuromuskulären Verbindungen verwendet.

Arten von Muskarinrezeptoren

Muskarinrezeptoren gehören zur Gruppe der metabotropen Rezeptoren, die G-Proteine ​​als Signalmechanismus nutzen. In diesen Rezeptoren bindet das Molekül oder der Ligand, der verwendet wird, um das Signal zu geben, an den Rezeptor, der sieben Transmembranregionen hat. Im Fall von Muskarinrezeptoren ist der Ligand Acetylcholin.

Es wurden bis zu fünf verschiedene Arten von Muscarinrezeptoren entdeckt, die als "M" bezeichnet werden, gefolgt von einer Zahl zwischen 1 und 5. M1-, M3- und M5-Rezeptoren koppeln an Gq-Proteine, während M2 und M4 an Gi/o-Proteine ​​koppeln.

Untersuchung der Chromosomen, Genetiker und Molekularbiologen haben fünf Gene entdeckt, die an der Codierung von Muskarinrezeptoren beteiligt sind, die wie die Empfänger benannt sind, jedoch mit dem Buchstaben "m" in Kleinbuchstaben. Die m1-, m2-, m3- und m4-Gene kodieren für die M-Muscarinrezeptoren 1 bis 4. M5 ist eine Art von Rezeptorsubtyp, der bisher pharmakologisch nicht nachweisbar war.

1. M1-Empfänger

Dieser Rezeptor vermittelt das langsame exzitatorische postsynaptische Potential des Ganglion (ESPS) im postganglionären Nerv. Es ist in den exokrinen Drüsen und im Zentralnervensystem verbreitet. Es ist hauptsächlich an Proteine ​​vom Gq-Typ gebunden.

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2. M2-Empfänger

M2-Empfänger Sie befinden sich im Herzen, wo sie dafür verantwortlich sind, den Herzschlag zu verlangsamen und ihn unter dem normalen Rhythmus zu halten.. Sie tun dies, indem sie die Depolarisationsrate verlangsamen.

Wenn wir uns ausruhen, dominiert beim Menschen die vagale Aktivität die sympathische Aktivität. Wenn M2-Rezeptoren gehemmt werden, steigt die Herzfrequenz.

3. M3-Empfänger

Der M3-Rezeptor ist an verschiedenen Stellen des Körpers zu finden. Sie befinden sich in den Muskeln, die für die Kontraktion der Blutkapillaren verantwortlich sind, und auch in der Lunge.. Wie bei den M1-Rezeptoren handelt es sich bei den M3-Rezeptoren um Gq-ähnliche Proteine.

4. M4-Empfänger

Der M4-Rezeptor findet sich hauptsächlich im zentralen Nervensystem und hat hemmende Funktionen. Wenn sie mit muscarinischen Agonisten stimuliert werden, können Bronchospasmen verursacht werden.

5. M5-Empfänger

Der Standort der M5-Empfänger ist nicht vollständig bekannt. Wie bei den M1- und M3-Rezeptoren koppelt M5 an Gq-Proteine.

klinische Bedeutung

Es sind verschiedene Gehirnfunktionen bekannt, an denen Acetylcholin und seine Rezeptoren, einschließlich Muskarinrezeptoren, beteiligt sind. Dies kann bei einigen Pathologien im Zusammenhang mit Veränderungen der cholinergen Übertragung beobachtet werden, Bemerkenswert ist der Fall von neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit oder der Parkinson-Krankheit.

1976 wurde die erste biochemische Anomalie im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit bekannt. Das hat man gesehen Hippocampus und der Großhirnrinde der Patienten das Enzym Cholin-Acetyltransferase (CAT) war weit unter dem Normalwert vorhanden. Dieses Enzym katalysiert die Synthese von Acetylcholin aus seinen Vorläufersubstanzen: Cholin und Acetylcoenzym A.

Alzheimer

Dass es weniger Aktivität des CAT gibt, zeigt an, dass es stattfindet ein Verlust cholinerger Nervenenden, die Acetylcholin in Gehirnregionen freisetzen die, sobald sie degenerieren, mit den Symptomen von Alzheimer in Verbindung gebracht werden. Die Regionen mit dem größten Defizit sind die Meynerts Basalkern und die Schläfenlappen.

Im Fall dieser besonderen Krankheit sind der M2-Rezeptor und die Nikotinrezeptoren, die ebenfalls empfindlich sind Acetylcholin, sind verändert, während M1, das im Hippocampus vorhanden ist, mehr oder weniger stark ausgeprägt ist bewahrt. Auch andere Neurotransmitter wie Serotonin, Glutamat, GABA, Noradrenalin und Somatostatin sind an der Alzheimer-Krankheit beteiligt.

Biochemische Anomalien in Bezug auf Acetylcholin im Hippocampus wurden mit dem bekanntesten Symptom der Krankheit in Verbindung gebracht: Gedächtnisverlust. Cholinerge Terminals im Hippocampus sind sehr wichtig für die Gedächtnisbildung und daher Die kognitiven Defekte der Krankheit hängen mit Problemen in der Funktion von Muskarinrezeptoren zusammen in dieser Region und die Synthese des Neurotransmitters.

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