Muskarinski receptori: što su i koje funkcije imaju?

muskarinske receptore su receptori osjetljivi na acetilkolin koji su povezani s raznim neurodegenerativnim bolestima, posebice Alzheimerovom bolešću i Parkinsonovom bolešću.

Identificirano je do pet različitih vrsta ovih receptora i gena uključenih u njihovo kodiranje. Zatim ćemo malo dublje vidjeti gdje se mogu pronaći muskarinski receptori i koje funkcije obavljaju.

• Povezani članak: "NMDA receptori živčanog sustava: što su i koje funkcije imaju?"

Što su muskarinski receptori?

Muskarinski receptori su acetilkolinski receptori koji tvore komplekse s G proteinima. u membranama pojedinih neurona i drugih stanica živčanog sustava. Oni ispunjavaju različite funkcije, budući da su glavni receptori stimulirani acetilkolinom koji oslobađaju postganglijska vlakna u parasimpatičkom živčanom sustavu.

Zovu se muskarinske jer su osjetljiviji na muskarin nego na nikotin, za razliku od njegovih parnjaka nikotinskih receptora, koji su vrlo važni u autonomnom živčanom sustavu. Mnoge tvari, poput skopolamina i pilokarpina, utječu na ove dvije vrste receptora, aktivirajući ih kao selektivne agoniste ili antagoniste.

Funkcije i mjesto

Muskarinski receptori se nalaze na različitim mjestima u tijelu, kako u organima i tkivima, tako i unutar središnjeg živčanog sustava. Među najznačajnijim tkivima u kojima se ti receptori mogu naći su glatko mišićno i srčano tkivo, kao i neke egzokrine žlijezde.

U mozgu se receptori ove vrste nalaze na sinaptičkim završecima., regulirajući otpuštanje neurotransmitera, kako iz vlastitih receptora tako i iz receptora drugih neurona.

Acetilkolin je neurotransmiter koji se može naći u mozgu, iako se nalazi i u drugim dijelovima tijela kao što su neuromuskularne spojnice i gangliji. U slučaju muskarinskih receptora, oni ispunjavaju sljedeće funkcije.

1. primatelji oporavka

Acetilkolin se uvijek koristi kao neurotransmiter unutar autonomnog ganglija.. Nikotinski receptori na postganglijskom neuronu odgovorni su za brzu početnu depolarizaciju neurona.

Nakon ovog procesa dolazi do hiperpolarizacije neurona, praćene sporom depolarizacijom, što pretpostavlja razdoblje oporavka postganglijskog neurona. Ovaj proces je posredovan muskarinskim receptorima M1 i M2.

2. postganglijskih neurona

muskarinske receptore prisutni su na spoju inerviranih tkiva i postganglijskih neurona parasimpatičkog sustava, budući da se acetilkolin također nalazi u ovom podsustavu autonomnog sustava.

• Možda će vas zanimati: "Parasimpatički živčani sustav: funkcije i put"

3. inerviranog tkiva

Neki dijelovi simpatičkog sustava koriste kolinergičke receptore. To je slučaj žlijezda znojnica, čiji su receptori muskarinskog tipa.

U somatskom živčanom sustavu, nikotinski receptori za acetilkolin koriste se na neuromuskularnim spojevima.

Vrste muskarinskih receptora

Muskarinski receptori pripadaju skupini metabotropnih receptora koji koriste G proteine ​​kao signalni mehanizam. U tim receptorima, molekula ili ligand koji se koristi za davanje signala veže se na receptor koji ima sedam transmembranskih regija. U slučaju muskarinskih receptora, ligand je acetilkolin.

Otkriveno je do pet različitih vrsta muskarinskih receptora, koji se nazivaju "M" nakon čega slijedi broj između 1 i 5. Receptori M1, M3 i M5 spajaju se s Gq proteinima, dok se M2 i M4 spajaju s Gi/o proteinima.

Proučavanje kromosoma, genetičari i molekularni biolozi otkrili su pet gena koji su uključeni u kodiranje muskarinskih receptora, koji se nazivaju na isti način kao prijemnici, ali sa malim slovom "m". Geni m1, m2, m3 i m4 kodiraju M muskarinske receptore 1 do 4. M5 je tip podtipa receptora koji još nije farmakološki otkriven.

1. M1 prijemnik

Ovaj receptor posreduje u postsinaptičkom ekscitacijskom potencijalu sporog ganglija (ESPS) u postganglijskom živcu. Čest je u egzokrinim žlijezdama i središnjem živčanom sustavu. Većinom je vezan za proteine ​​tipa Gq.

• Možda će vas zanimati: "Vrste neurona: karakteristike i funkcije"

2. M2 prijemnik

M2 prijemnici Nalaze se u srcu, gdje su odgovorni za usporavanje otkucaja srca, održavajući ga ispod normalnog ritma.. To čine usporavanjem stope depolarizacije.

Kod ljudi, kada se odmaramo, vagalna aktivnost dominira nad simpatičkom aktivnošću. Ako su M2 receptori inhibirani, tada se broj otkucaja srca povećava.

3. M3 prijemnik

M3 receptor se može naći na raznim mjestima na tijelu. Nalaze se u mišićima odgovornim za kontrakciju krvnih kapilara te također u plućima.. Kao i kod M1 receptora, M3 su Gq-slični proteini.

4. M4 prijemnik

M4 receptor nalazi se prvenstveno u središnjem živčanom sustavu i ima inhibitorne funkcije. Ako su stimulirani muskarinskim agonistima, mogu se izazvati bronhospazmi.

5. M5 prijemnik

Lokacija prijemnika M5 nije u potpunosti poznata. Kao i kod M1 i M3 receptora, M5 se spaja s Gq proteinima.

klinički značaj

Poznate su različite funkcije mozga u koje su uključeni acetilkolin i njegovi receptori, uključujući muskarinske receptore. To se može primijetiti u nekim patologijama, povezanim s promjenama u kolinergičkom prijenosu, Značajan je slučaj neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove bolesti ili Parkinsonove bolesti.

Godine 1976. poznata je prva biokemijska abnormalnost povezana s Alzheimerovom bolešću. Vidjelo se da u hipokampus i cerebralni korteks bolesnika enzim kolin acetiltransferaza (CAT) bio je prisutan na razinama znatno ispod normale. Ovaj enzim katalizira sintezu acetilkolina iz njegovih prekursora: kolina i acetilkoenzima A.

Alzheimerova bolest

Manja aktivnost CAT-a ukazuje na to da se odvija gubitak kolinergičkih živčanih završetaka koji oslobađaju acetilkolin u regijama mozga koji se, nakon što degeneriraju, povezuju sa simptomima Alzheimerove bolesti. Regije s najvećim deficitom su Meynertova bazalna jezgra i temporalnih režnjeva.

U slučaju ove bolesti, M2 receptor i nikotinski receptori, koji su također osjetljivi na acetilkolina su promijenjeni, dok je M1, koji je prisutan u hipokampusu, više ili manje čuva. Drugi neurotransmiteri također su uključeni u Alzheimerovu bolest, kao što su serotonin, glutamat, GABA, norepinefrin i somatostatin.

Biokemijske abnormalnosti s obzirom na acetilkolin u hipokampusu povezane su s najpoznatijim simptomom bolesti: gubitkom pamćenja. Kolinergički završeci u hipokampusu vrlo su važni za formiranje pamćenja i stoga kognitivni defekti bolesti povezani su s problemima u funkciji muskarinskih receptora u ovoj regiji i sinteza neurotransmitera.

Bibliografske reference:

• Eglen RM (srpanj 2006.). "Podtipovi muskarinskih receptora u neuronskoj i ne-neuronskoj kolinergičkoj funkciji". Autonomna i autokoidna farmakologija. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
• Ishii M, Kurachi Y (2006). "Muskarinski acetilkolinski receptori". Trenutačni farmaceutski dizajn. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
• Caulfield MP, Birdsall NJ (lipanj 1998.). „Međunarodna farmakološka unija. XVII. Klasifikacija muskarinskih acetilkolinskih receptora". Farmakološki pregledi. 50 (2): 279–90.