Receptory muskarynowe: czym są i jakie pełnią funkcje?

receptory muskarynowe są receptorami wrażliwymi na acetylocholinę, które są związane z różnymi chorobami neurodegeneracyjnymi, zwłaszcza chorobą Alzheimera i chorobą Parkinsona.

Zidentyfikowano do pięciu różnych typów tych receptorów i genów zaangażowanych w ich kodowanie. Następnie przyjrzymy się nieco dokładniej, gdzie można znaleźć receptory muskarynowe i jakie pełnią funkcje.

• Powiązany artykuł: „Receptory NMDA układu nerwowego: czym są i jakie pełnią funkcje?"

Co to są receptory muskarynowe?

Receptory muskarynowe to receptory acetylocholiny, które tworzą kompleksy z białkami G. w błonach niektórych neuronów i innych komórek układu nerwowego. Pełnią różne funkcje, będąc głównymi receptorami pobudzanymi przez acetylocholinę uwalnianą przez włókna pozazwojowe w przywspółczulnym układzie nerwowym.

Nazywa się je muskarynowymi, ponieważ są bardziej wrażliwe na muskarynę niż na nikotynę, w przeciwieństwie do swoich odpowiedników receptorów nikotynowych, które są bardzo ważne w autonomicznym układzie nerwowym. Wiele substancji, takich jak skopolamina i pilokarpina, wpływa na te dwa typy receptorów, aktywując je jako selektywnych agonistów lub antagonistów.

Funkcje i lokalizacja

Receptory muskarynowe znajdują się w różnych miejscach organizmu, zarówno w narządach i tkankach, jak iw obrębie ośrodkowego układu nerwowego. Wśród najbardziej godnych uwagi tkanek, w których można znaleźć te receptory, mamy mięśnie gładkie i tkankę sercową, a także niektóre gruczoły zewnątrzwydzielnicze.

W mózgu receptory tego typu znajdują się na zakończeniach synaptycznych., regulując uwalnianie neuroprzekaźników, zarówno z własnych receptorów, jak i innych neuronów.

Acetylocholina jest neuroprzekaźnikiem, który można znaleźć w mózgu, chociaż występuje również w innych częściach ciała, takich jak połączenia nerwowo-mięśniowe i zwoje nerwowe. W przypadku receptorów muskarynowych spełniają one następujące funkcje.

1. odbiorców odzyskiwania

Acetylocholina jest zawsze używana jako neuroprzekaźnik w zwoju autonomicznym.. Receptory nikotynowe na neuronie pozazwojowym są odpowiedzialne za szybką początkową depolaryzację neuronu.

Po tym procesie następuje hiperpolaryzacja neuronu, po której następuje powolna depolaryzacja, która zakłada okres regeneracji neuronu pozazwojowego. W procesie tym pośredniczą receptory muskarynowe M1 i M2.

2. neurony pozazwojowe

receptory muskarynowe występują na styku unerwionych tkanek i neuronów pozazwojowych układu przywspółczulnego, ponieważ acetylocholina występuje również w tym podsystemie układu autonomicznego.

• Możesz być zainteresowany: "Przywspółczulny układ nerwowy: funkcje i droga"

3. tkanka unerwiona

Niektóre części układu współczulnego wykorzystują receptory cholinergiczne. Tak jest w przypadku gruczołów potowych, których receptory są typu muskarynowego.

W somatycznym układzie nerwowym receptory nikotynowe dla acetylocholiny są wykorzystywane w połączeniach nerwowo-mięśniowych.

Rodzaje receptorów muskarynowych

Receptory muskarynowe należą do grupy receptorów metabotropowych, które wykorzystują białka G jako mechanizm sygnalizacyjny. W tych receptorach cząsteczka lub ligand używany do przekazywania sygnału wiąże się z receptorem, który ma siedem regionów transbłonowych. W przypadku receptorów muskarynowych ligandem jest acetylocholina.

Odkryto do pięciu różnych typów receptorów muskarynowych, które są nazywane „M”, po których następuje liczba od 1 do 5. Receptory M1, M3 i M5 łączą się z białkami Gq, podczas gdy M2 i M4 łączą się z białkami Gi/o.

Badanie chromosomów, genetycy i biolodzy molekularni odkryli pięć genów zaangażowanych w kodowanie receptorów muskarynowych, nazwane tak samo jak odbiorniki, ale z małą literą „m”. Geny m1, m2, m3 i m4 kodują receptory muskarynowe M od 1 do 4. M5 jest typem podtypu receptora, który nie został jeszcze wykryty farmakologicznie.

1. Odbiornik M1

Receptor ten pośredniczy w pobudzającym potencjale postsynaptycznym powolnego zwoju (ESPS) w nerwie pozazwojowym. Jest to powszechne w gruczołach zewnątrzwydzielniczych iw ośrodkowym układzie nerwowym. Wiąże się głównie z białkami typu Gq.

• Możesz być zainteresowany: "Rodzaje neuronów: charakterystyka i funkcje"

2. Odbiornik M2

Odbiorniki M2 Znajdują się one w sercu, gdzie są odpowiedzialne za spowolnienie bicia serca, utrzymanie go poniżej normalnego rytmu.. Robią to poprzez spowolnienie tempa depolaryzacji.

U ludzi, kiedy odpoczywamy, aktywność nerwu błędnego dominuje nad współczulną. Jeśli receptory M2 są hamowane, częstość akcji serca wzrasta.

3. Odbiornik M3

Receptor M3 można znaleźć w różnych miejscach na ciele. Znajdują się one w mięśniach odpowiedzialnych za skurcz naczyń włosowatych, a także w płucach.. Podobnie jak w przypadku receptorów M1, M3 są białkami podobnymi do Gq.

4. Odbiornik M4

Receptor M4 znajduje się głównie w ośrodkowym układzie nerwowym i ma funkcje hamujące. Jeśli są stymulowane agonistami muskarynowymi, mogą wystąpić skurcze oskrzeli.

5. Odbiornik M5

Lokalizacja odbiorników M5 nie jest do końca znana. Podobnie jak w przypadku receptorów M1 i M3, M5 łączy się z białkami Gq.

znaczenie kliniczne

Znane są różne funkcje mózgu, w które zaangażowana jest acetylocholina i jej receptory, w tym receptory muskarynowe. Można to zaobserwować w niektórych patologiach, związanych ze zmianami w przewodnictwie cholinergicznym, Godny uwagi jest przypadek chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera czy choroba Parkinsona.

W 1976 roku poznano pierwszą nieprawidłowość biochemiczną związaną z chorobą Alzheimera. Widać było, że w hipokamp i kory mózgowej pacjentów enzym acetylotransferaza choliny (CAT) był obecny na poziomie znacznie poniżej normy. Enzym ten katalizuje syntezę acetylocholiny z jej substancji prekursorowych: choliny i acetylokoenzymu A.

choroba Alzheimera

Mniejsza aktywność CAT wskazuje, że ma miejsce utrata cholinergicznych zakończeń nerwowych, które uwalniają acetylocholinę w obszarach mózgu które po degeneracji są związane z objawami choroby Alzheimera. Regiony o największym deficycie to woj Jądro podstawne Meynerta i płatów skroniowych.

W przypadku tej konkretnej choroby receptor M2 i receptory nikotynowe, na które również są wrażliwe acetylocholiny są zmienione, podczas gdy M1, które jest obecne w hipokampie, jest mniej więcej przetwory. Inne neuroprzekaźniki są również zaangażowane w chorobę Alzheimera, takie jak serotonina, glutaminian, GABA, norepinefryna i somatostatyna.

Nieprawidłowości biochemiczne w odniesieniu do acetylocholiny w hipokampie zostały powiązane z najbardziej znanym objawem choroby: utratą pamięci. Terminale cholinergiczne w hipokampie są bardzo ważne dla tworzenia pamięci i dlatego defekty poznawcze choroby są związane z problemami w funkcjonowaniu receptorów muskarynowych w tym regionie i syntezę neuroprzekaźnika.

Odniesienia bibliograficzne:

• Eglen RM (lipiec 2006). „Podtypy receptorów muskarynowych w neuronalnej i nieneuronalnej funkcji cholinergicznej”. Farmakologia autonomiczna i autokoidowa. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
• Ishii M, Kurachi Y (2006). „Receptory muskarynowe acetylocholiny”. Obecny projekt farmaceutyczny. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
• Poseł Caulfield, Birdsall NJ (czerwiec 1998). „Międzynarodowa Unia Farmakologii. XVII. Klasyfikacja muskarynowych receptorów acetylocholiny”. Recenzje farmakologiczne. 50 (2): 279–90.