Muscarinereceptoren: wat zijn het en welke functies hebben ze?

muscarine receptoren zijn receptoren die gevoelig zijn voor acetylcholine en die in verband zijn gebracht met verschillende neurodegeneratieve ziekten, met name de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson.

Tot vijf verschillende typen van deze receptoren en de genen die betrokken zijn bij hun codering zijn geïdentificeerd. Vervolgens zullen we wat dieper ingaan op waar muscarinereceptoren kunnen worden gevonden en welke functies ze uitvoeren.

• Gerelateerd artikel: "NMDA-receptoren van het zenuwstelsel: wat zijn het en welke functies hebben ze?"

Wat zijn muscarinereceptoren?

Muscarinereceptoren zijn acetylcholinereceptoren die complexen vormen met G-eiwitten. in de membranen van bepaalde neuronen en andere cellen van het zenuwstelsel. Ze vervullen verschillende functies, omdat ze de belangrijkste receptoren zijn die worden gestimuleerd door acetylcholine dat vrijkomt door postganglionische vezels in het parasympathische zenuwstelsel.

Ze worden muscarine genoemd omdat gevoeliger zijn voor muscarine dan voor nicotine

, in tegenstelling tot zijn tegenhanger nicotinereceptoren, die erg belangrijk zijn in het autonome zenuwstelsel. Veel stoffen, zoals scopolamine en pilocarpine, beïnvloeden deze twee soorten receptoren en activeren ze als selectieve agonisten of antagonisten.

Functies en locatie

Muscarinereceptoren worden op verschillende plaatsen in het lichaam aangetroffen, zowel in organen en weefsels als in het centrale zenuwstelsel. Onder de meest opvallende weefsels waar deze receptoren kunnen worden gevonden, hebben we glad spierweefsel en hartweefsel, evenals enkele exocriene klieren.

In de hersenen worden receptoren van dit type gevonden op synaptische terminals., het reguleren van de afgifte van neurotransmitters, zowel van hun eigen receptoren als die van andere neuronen.

Acetylcholine is een neurotransmitter die in de hersenen kan worden aangetroffen, hoewel het ook in andere delen van het lichaam wordt aangetroffen, zoals neuromusculaire verbindingen en ganglia. In het geval van muscarinereceptoren vervullen ze de volgende functies.

1. ontvangers van herstel

Acetylcholine wordt altijd gebruikt als de neurotransmitter in het autonome ganglion.. Nicotinereceptoren op het postganglionaire neuron zijn verantwoordelijk voor de snelle initiële depolarisatie van het neuron.

Na dit proces is er een hyperpolarisatie van het neuron, gevolgd door een langzame depolarisatie, wat een periode van herstel veronderstelt voor het postganglionaire neuron. Dit proces wordt gemedieerd door de M1- en M2-muscarinereceptoren.

2. postganglionische neuronen

muscarine receptoren zijn aanwezig op de kruising van geïnnerveerde weefsels en postganglionische neuronen van het parasympathische systeem, aangezien acetylcholine ook wordt aangetroffen in dit subsysteem van het autonome systeem.

• Misschien ben je geïnteresseerd in: "Parasympathisch zenuwstelsel: functies en route"

3. geïnnerveerd weefsel

Sommige delen van het sympathische systeem gebruiken cholinerge receptoren. Dit is het geval bij de zweetklieren, waarvan de receptoren van het muscarinetype zijn.

In het somatische zenuwstelsel worden nicotinereceptoren voor acetylcholine gebruikt bij neuromusculaire verbindingen.

Soorten muscarinereceptoren

Muscarinereceptoren behoren tot de groep van metabotrope receptoren die G-eiwitten gebruiken als signaalmechanisme. In deze receptoren bindt het molecuul of ligand dat wordt gebruikt om het signaal te geven zich aan de receptor, die zeven transmembraangebieden heeft. In het geval van muscarinereceptoren is het ligand acetylcholine.

Er zijn tot vijf verschillende soorten muscarinereceptoren ontdekt, die "M" worden genoemd, gevolgd door een getal tussen 1 en 5. M1-, M3- en M5-receptoren koppelen aan Gq-eiwitten, terwijl M2 en M4 koppelen aan Gi/o-eiwitten.

De chromosomen bestuderen, genetici en moleculair biologen hebben vijf genen ontdekt die betrokken zijn bij de codering van muscarinereceptoren, op dezelfde manier genoemd als de ontvangers, maar met de letter "m" in kleine letters. De m1-, m2-, m3- en m4-genen coderen voor M-muscarinereceptoren 1 tot en met 4. M5 is een type receptorsubtype dat nog niet farmacologisch detecteerbaar is.

1. M1 ontvanger

Deze receptor bemiddelt het slow ganglion excitatory postsynaptic potential (ESPS) in de postganglionische zenuw. Het komt veel voor in de exocriene klieren en in het centrale zenuwstelsel. Het is grotendeels gebonden aan eiwitten van het Gq-type.

• Misschien ben je geïnteresseerd in: "Soorten neuronen: kenmerken en functies"

2. M2-ontvanger

M2-ontvangers Ze worden aangetroffen in het hart, waar ze verantwoordelijk zijn voor het vertragen van de hartslag en deze onder het normale ritme houden.. Ze doen dit door de snelheid van depolarisatie te vertragen.

Bij mensen, wanneer we rusten, domineert de vagale activiteit de sympathische activiteit. Als M2-receptoren worden geremd, neemt de hartslag toe.

3. M3 ontvanger

De M3-receptor bevindt zich op verschillende plaatsen op het lichaam. Ze worden aangetroffen in de spieren die verantwoordelijk zijn voor de samentrekking van de bloedcapillairen en ook in de longen.. Net als bij de M1-receptoren zijn de M3 Gq-achtige eiwitten.

4. M4 ontvanger

De M4-receptor wordt voornamelijk gevonden in het centrale zenuwstelsel en heeft remmende functies. Als ze worden gestimuleerd met muscarine-agonisten, kunnen bronchospasmen worden veroorzaakt.

5. M5 ontvanger

De locatie van de M5-ontvangers is niet volledig bekend. Net als bij de M1- en M3-receptoren, koppelt M5 aan Gq-eiwitten.

klinische betekenis

Er zijn verschillende hersenfuncties bekend waarbij acetylcholine en zijn receptoren, waaronder muscarinereceptoren, betrokken zijn. Dit kan worden waargenomen bij sommige pathologieën die verband houden met veranderingen in de cholinerge transmissie, Het geval van neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer of de ziekte van Parkinson is opmerkelijk.

In 1976 werd de eerste biochemische afwijking bekend die verband houdt met de ziekte van Alzheimer. Dat was te zien in zeepaardje en de hersenschors van de patiënten het enzym choline-acetyltransferase (CAT) was aanwezig in niveaus die ver onder normaal lagen. Dit enzym katalyseert de synthese van acetylcholine uit zijn voorloperstoffen: choline en acetylco-enzym A.

Ziekte van Alzheimer

Dat er minder activiteit is van de CAT geeft aan dat het plaatsvindt een verlies van cholinerge zenuwuiteinden die acetylcholine afgeven in hersengebieden die, als ze eenmaal gedegenereerd zijn, in verband worden gebracht met de symptomen van de ziekte van Alzheimer. De regio's met het grootste tekort zijn de Meynerts basale kern en de temporaalkwabben.

In het geval van deze specifieke ziekte zijn de M2-receptor en nicotinereceptoren, die ook gevoelig zijn voor acetylcholine, zijn veranderd, terwijl M1, dat aanwezig is in de hippocampus, min of meer is Bewaren. Andere neurotransmitters zijn ook betrokken bij de ziekte van Alzheimer, zoals serotonine, glutamaat, GABA, noradrenaline en somatostatine.

Biochemische afwijkingen met betrekking tot acetylcholine in de hippocampus zijn in verband gebracht met het meest bekende symptoom van de ziekte: geheugenverlies. Cholinerge terminals in de hippocampus zijn erg belangrijk voor geheugenvorming en daarom de cognitieve defecten van de ziekte houden verband met problemen in de functie van muscarinereceptoren in deze regio en de synthese van de neurotransmitter.

Bibliografische referenties:

• Eggen RM (juli 2006). "Muscarinereceptorsubtypen in neuronale en niet-neuronale cholinerge functie". Autonome en autocoïde farmacologie. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
• Ishii M, Kurachi Y (2006). "Muscarine-acetylcholinereceptoren". Huidig ​​farmaceutisch ontwerp. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
• Caulfield MP, Birdsall NJ (juni 1998). "Internationale Unie van Farmacologie. XVII. Classificatie van muscarine-acetylcholinereceptoren". Farmacologische beoordelingen. 50 (2): 279–90.