Μουσκαρινικοί υποδοχείς: τι είναι και ποιες λειτουργίες έχουν;

μουσκαρινικούς υποδοχείς είναι υποδοχείς ευαίσθητοι στην ακετυλοχολίνη που έχουν συσχετιστεί με διάφορες νευροεκφυλιστικές ασθένειες, ιδιαίτερα τη νόσο του Αλτσχάιμερ και τη νόσο του Πάρκινσον.

Έχουν αναγνωριστεί έως και πέντε διαφορετικοί τύποι αυτών των υποδοχέων και τα γονίδια που εμπλέκονται στην κωδικοποίησή τους. Στη συνέχεια θα δούμε λίγο περισσότερο σε βάθος πού μπορούν να βρεθούν οι μουσκαρινικοί υποδοχείς και ποιες λειτουργίες επιτελούν.

• Σχετικό άρθρο: "Υποδοχείς NMDA του νευρικού συστήματος: τι είναι και ποιες λειτουργίες έχουν;"

Τι είναι οι μουσκαρινικοί υποδοχείς;

Οι μουσκαρινικοί υποδοχείς είναι υποδοχείς ακετυλοχολίνης που σχηματίζουν σύμπλοκα με πρωτεΐνες G. στις μεμβράνες ορισμένων νευρώνων και άλλων κυττάρων του νευρικού συστήματος. Εκτελούν διάφορες λειτουργίες, καθώς είναι οι κύριοι υποδοχείς που διεγείρονται από την ακετυλοχολίνη που απελευθερώνεται από τις μεταγαγγλιακές ίνες στο παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα.

Λέγονται μουσκαρινικά γιατί είναι πιο ευαίσθητα στη μουσκαρίνη παρά στη νικοτίνη

, σε αντίθεση με τους αντίστοιχους νικοτινικούς υποδοχείς, οι οποίοι είναι πολύ σημαντικοί στο αυτόνομο νευρικό σύστημα. Πολλές ουσίες, όπως η σκοπολαμίνη και η πιλοκαρπίνη, επηρεάζουν αυτούς τους δύο τύπους υποδοχέων, ενεργοποιώντας τους ως εκλεκτικούς αγωνιστές ή ανταγωνιστές.

Λειτουργίες και τοποθεσία

Οι μουσκαρινικοί υποδοχείς βρίσκονται σε διάφορα σημεία του σώματος, τόσο σε όργανα και ιστούς, όσο και στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Μεταξύ των πιο αξιοσημείωτων ιστών στους οποίους μπορούν να βρεθούν αυτοί οι υποδοχείς έχουμε λείους μυϊκούς και καρδιακούς ιστούς, καθώς και ορισμένους εξωκρινείς αδένες.

Στον εγκέφαλο, υποδοχείς αυτού του τύπου βρίσκονται στα συναπτικά τερματικά., ρυθμίζοντας την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών, τόσο από τους δικούς τους υποδοχείς όσο και από αυτούς άλλων νευρώνων.

Η ακετυλοχολίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής που μπορεί να βρεθεί στον εγκέφαλο, αν και βρίσκεται επίσης σε άλλα μέρη του σώματος, όπως οι νευρομυϊκές συνδέσεις και τα γάγγλια. Στην περίπτωση των μουσκαρινικών υποδοχέων, εκπληρώνουν τις ακόλουθες λειτουργίες.

1. αποδέκτες ανάκτησης

Η ακετυλοχολίνη χρησιμοποιείται πάντα ως νευροδιαβιβαστής μέσα στο αυτόνομο γάγγλιο.. Οι νικοτινικοί υποδοχείς στον μεταγαγγλιακό νευρώνα είναι υπεύθυνοι για την ταχεία αρχική εκπόλωση του νευρώνα.

Μετά από αυτή τη διαδικασία, υπάρχει μια υπερπόλωση του νευρώνα, ακολουθούμενη από μια αργή αποπόλωση, η οποία προϋποθέτει μια περίοδο ανάρρωσης για τον μεταγαγγλιακό νευρώνα. Αυτή η διαδικασία διαμεσολαβείται από τους μουσκαρινικούς υποδοχείς Μ1 και Μ2.

2. μεταγαγγλιακοί νευρώνες

μουσκαρινικούς υποδοχείς υπάρχουν στη διασταύρωση νευρωμένων ιστών και μεταγαγγλιακών νευρώνων του παρασυμπαθητικού συστήματος, αφού η ακετυλοχολίνη βρίσκεται και σε αυτό το υποσύστημα του αυτόνομου συστήματος.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Παρασυμπαθητικό νευρικό σύστημα: λειτουργίες και διαδρομή"

3. νευρωμένος ιστός

Ορισμένα μέρη του συμπαθητικού συστήματος χρησιμοποιούν χολινεργικούς υποδοχείς. Αυτή είναι η περίπτωση των ιδρωτοποιών αδένων, των οποίων οι υποδοχείς είναι μουσκαρινικού τύπου.

Στο σωματικό νευρικό σύστημα, οι νικοτινικοί υποδοχείς για την ακετυλοχολίνη χρησιμοποιούνται σε νευρομυϊκές συνδέσεις.

Τύποι μουσκαρινικών υποδοχέων

Οι μουσκαρινικοί υποδοχείς ανήκουν στην ομάδα των μεταβοτροπικών υποδοχέων που χρησιμοποιούν τις πρωτεΐνες G ως μηχανισμό σηματοδότησης. Σε αυτούς τους υποδοχείς, το μόριο ή ο συνδέτης που χρησιμοποιείται για να δώσει το σήμα συνδέεται με τον υποδοχέα, ο οποίος έχει επτά διαμεμβρανικές περιοχές. Στην περίπτωση των μουσκαρινικών υποδοχέων, ο συνδέτης είναι η ακετυλοχολίνη.

Έχουν ανακαλυφθεί έως και πέντε διαφορετικοί τύποι μουσκαρινικών υποδοχέων, οι οποίοι ονομάζονται «Μ» ακολουθούμενοι από έναν αριθμό μεταξύ 1 και 5. Οι υποδοχείς Μ1, Μ3 και Μ5 συνδέονται με τις πρωτεΐνες Gq, ενώ οι Μ2 και Μ4 με τις πρωτεΐνες Gi/o.

Μελετώντας τα χρωμοσώματα, γενετιστές και μοριακοί βιολόγοι ανακάλυψαν πέντε γονίδια που εμπλέκονται στην κωδικοποίηση των μουσκαρινικών υποδοχέων, ονομάζονται με τον ίδιο τρόπο με τους δέκτες αλλά με το γράμμα "m" σε πεζό. Τα γονίδια m1, m2, m3 και m4 κωδικοποιούν τους Μ μουσκαρινικούς υποδοχείς 1 έως 4. Το Μ5 είναι ένας τύπος υποτύπου υποδοχέα που δεν έχει ακόμη ανιχνευθεί φαρμακολογικά.

1. Δέκτης M1

Αυτός ο υποδοχέας μεσολαβεί στο αργό διεγερτικό γαγγλιακό μετασυναπτικό δυναμικό (ESPS) στο μεταγαγγλιακό νεύρο. Είναι συχνή στους εξωκρινείς αδένες και στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Συνδέεται κυρίως σε πρωτεΐνες τύπου Gq.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Τύποι νευρώνων: χαρακτηριστικά και λειτουργίες"

2. Δέκτης M2

Δέκτες Μ2 Βρίσκονται στην καρδιά, όπου ευθύνονται για την επιβράδυνση του καρδιακού παλμού, διατηρώντας τον κάτω από τον κανονικό ρυθμό.. Αυτό το κάνουν επιβραδύνοντας τον ρυθμό αποπόλωσης.

Στους ανθρώπους, όταν ξεκουραζόμαστε, η πνευμονογαστρική δραστηριότητα κυριαρχεί έναντι της συμπαθητικής δραστηριότητας. Εάν οι υποδοχείς Μ2 αναστέλλονται, τότε ο καρδιακός ρυθμός αυξάνεται.

3. Μ3 δέκτης

Ο υποδοχέας Μ3 μπορεί να βρεθεί σε διάφορα σημεία του σώματος. Βρίσκονται στους μύες που είναι υπεύθυνοι για τη σύσπαση των τριχοειδών αγγείων του αίματος και επίσης στους πνεύμονες.. Όπως και με τους υποδοχείς Μ1, οι Μ3 είναι πρωτεΐνες που μοιάζουν με Gq.

4. Δέκτης M4

Ο υποδοχέας Μ4 βρίσκεται κυρίως στο κεντρικό νευρικό σύστημα και έχει ανασταλτικές λειτουργίες. Εάν διεγείρονται με μουσκαρινικούς αγωνιστές, μπορεί να προκληθούν βρογχόσπασμοι.

5. Δέκτης M5

Η θέση των δεκτών M5 δεν είναι πλήρως γνωστή. Όπως και με τους υποδοχείς Μ1 και Μ3, το Μ5 συνδέεται με τις πρωτεΐνες Gq.

κλινική σημασία

Είναι γνωστές διάφορες εγκεφαλικές λειτουργίες στις οποίες εμπλέκονται η ακετυλοχολίνη και οι υποδοχείς της, συμπεριλαμβανομένων των μουσκαρινικών υποδοχέων. Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί σε ορισμένες παθολογίες, που σχετίζονται με αλλαγές στη χολινεργική μετάδοση, Αξιοσημείωτη είναι η περίπτωση νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η νόσος Αλτσχάιμερ ή η νόσος του Πάρκινσον.

Το 1976 έγινε γνωστή η πρώτη βιοχημική ανωμαλία που σχετίζεται με τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Φάνηκε ότι σε ιππόκαμπος και του εγκεφαλικού φλοιού των ασθενών το ένζυμο ακετυλοτρανσφεράση χολίνης (CAT) ήταν παρόν σε επίπεδα πολύ κάτω από το φυσιολογικό. Αυτό το ένζυμο καταλύει τη σύνθεση της ακετυλοχολίνης από τις πρόδρομες ουσίες της: τη χολίνη και το ακετυλοκοένζυμο Α.

Νόσος Αλτσχάιμερ

Το ότι υπάρχει λιγότερη δραστηριότητα του CAT δείχνει ότι λαμβάνει χώρα απώλεια χολινεργικών νευρικών απολήξεων που απελευθερώνουν ακετυλοχολίνη στις περιοχές του εγκεφάλου που από τη στιγμή που εκφυλίζονται συνδέονται με τα συμπτώματα του Αλτσχάιμερ. Οι περιφέρειες με το μεγαλύτερο έλλειμμα είναι οι Ο βασικός πυρήνας του Meynert και τους κροταφικούς λοβούς.

Στην περίπτωση της συγκεκριμένης νόσου, ο υποδοχέας Μ2 και οι νικοτινικοί υποδοχείς, οι οποίοι είναι επίσης ευαίσθητοι σε η ακετυλοχολίνη, αλλοιώνεται, ενώ η Μ1, που υπάρχει στον ιππόκαμπο, είναι περισσότερο ή λιγότερο γλυκά. Άλλοι νευροδιαβιβαστές εμπλέκονται επίσης στη νόσο του Αλτσχάιμερ, όπως η σεροτονίνη, το γλουταμικό, το GABA, η νορεπινεφρίνη και η σωματοστατίνη.

Οι βιοχημικές ανωμαλίες σε σχέση με την ακετυλοχολίνη στον ιππόκαμπο έχουν συνδεθεί με το πιο γνωστό σύμπτωμα της νόσου: την απώλεια μνήμης. Τα χολινεργικά τερματικά στον ιππόκαμπο είναι πολύ σημαντικά για το σχηματισμό της μνήμης και ως εκ τούτου τα γνωστικά ελαττώματα της νόσου σχετίζονται με προβλήματα στη λειτουργία των μουσκαρινικών υποδοχέων σε αυτή την περιοχή και τη σύνθεση του νευροδιαβιβαστή.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Eglen RM (Ιούλιος 2006). «Υποτύποι μουσκαρινικών υποδοχέων στη νευρωνική και μη νευρωνική χολινεργική λειτουργία». Αυτόνομη & Αυτόνομη Φαρμακολογία. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.χ.
• Ishii M, Kurachi Y (2006). «Μουσκαρινικοί υποδοχείς ακετυλοχολίνης». Τρέχων Φαρμακευτικός Σχεδιασμός. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
• Caulfield MP, Birdsall NJ (Ιούνιος 1998). «Διεθνής Ένωση Φαρμακολογίας. XVII. Ταξινόμηση των μουσκαρινικών υποδοχέων ακετυλοχολίνης». Φαρμακολογικές Επισκοπήσεις. 50 (2): 279–90.