Muskarínové receptory: čo sú a aké funkcie majú?
muskarínové receptory sú receptory citlivé na acetylcholín, ktoré súvisia s rôznymi neurodegeneratívnymi ochoreniami, najmä Alzheimerovou chorobou a Parkinsonovou chorobou.
Identifikovalo sa až päť rôznych typov týchto receptorov a génov zapojených do ich kódovania. Ďalej uvidíme trochu viac do hĺbky, kde možno nájsť muskarínové receptory a aké funkcie vykonávajú.
- Súvisiaci článok: "NMDA receptory nervového systému: čo sú a aké funkcie majú?"
Čo sú to muskarínové receptory?
Muskarínové receptory sú acetylcholínové receptory, ktoré tvoria komplexy s G proteínmi. v membránach určitých neurónov a iných buniek nervového systému. Plnia rôzne funkcie, pričom sú hlavnými receptormi stimulovanými acetylcholínom uvoľňovaným postgangliovými vláknami v parasympatickom nervovom systéme.
Nazývajú sa muskarínové, pretože sú citlivejšie na muskarín ako na nikotínna rozdiel od svojich nikotínových receptorov, ktoré sú veľmi dôležité v autonómnom nervovom systéme. Mnohé látky, ako napríklad skopolamín a pilokarpín, ovplyvňujú tieto dva typy receptorov, pričom ich aktivujú ako selektívne agonisty alebo antagonisty.
Funkcie a umiestnenie
Muskarínové receptory sa nachádzajú na rôznych miestach v tele, ako v orgánoch a tkanivách, tak aj v centrálnom nervovom systéme. Medzi najvýznamnejšie tkanivá, kde sa tieto receptory nachádzajú, patrí hladké svalstvo a srdcové tkanivo, ako aj niektoré exokrinné žľazy.
V mozgu sa receptory tohto typu nachádzajú na synaptických zakončeniach.reguluje uvoľňovanie neurotransmiterov, a to ako z vlastných receptorov, tak z receptorov iných neurónov.
Acetylcholín je neurotransmiter, ktorý sa nachádza v mozgu, hoci sa nachádza aj v iných častiach tela, ako sú nervovosvalové spojenia a gangliá. V prípade muskarínových receptorov plnia nasledujúce funkcie.
1. príjemcov vymáhania
Acetylcholín sa vždy používa ako neurotransmiter v autonómnom gangliu.. Nikotínové receptory na postgangliovom neuróne sú zodpovedné za rýchlu počiatočnú depolarizáciu neurónu.
Po tomto procese nastáva hyperpolarizácia neurónu, po ktorej nasleduje pomalá depolarizácia, ktorá predpokladá obdobie zotavenia postgangliového neurónu. Tento proces je sprostredkovaný muskarínovými receptormi M1 a M2.
2. postgangliové neuróny
muskarínové receptory sú prítomné v mieste spojenia inervovaných tkanív a postgangliových neurónov parasympatického systému, keďže v tomto podsystéme autonómneho systému sa nachádza aj acetylcholín.
- Mohlo by vás zaujímať: "Parasympatický nervový systém: funkcie a spôsob"
3. inervované tkanivo
Niektoré časti sympatického systému využívajú cholinergné receptory. To je prípad potných žliaz, ktorých receptory sú muskarínového typu.
V somatickom nervovom systéme sa nikotínové receptory pre acetylcholín používajú na nervovosvalových spojeniach.
Typy muskarínových receptorov
Muskarínové receptory patria do skupiny metabotropných receptorov, ktoré využívajú G proteíny ako signálny mechanizmus. V týchto receptoroch sa molekula alebo ligand použitý na poskytnutie signálu viaže na receptor, ktorý má sedem transmembránových oblastí. V prípade muskarínových receptorov je ligandom acetylcholín.
Bolo objavených až päť rôznych typov muskarínových receptorov, ktoré sa nazývajú „M“, za ktorými nasleduje číslo medzi 1 a 5. Receptory M1, M3 a M5 sa spájajú s proteínmi Gq, zatiaľ čo M2 a M4 sa spájajú s proteínmi Gi/o.
Štúdium chromozómov, genetici a molekulárni biológovia objavili päť génov, ktoré sa podieľajú na kódovaní muskarínových receptorov, sú pomenované rovnakým spôsobom ako prijímače, ale s malým písmenom "m". Gény m1, m2, m3 a m4 kódujú M muskarínové receptory 1 až 4. M5 je typ podtypu receptora, ktorý ešte nebol farmakologicky detekovateľný.
1. Prijímač M1
Tento receptor sprostredkuje pomalý gangliový excitačný postsynaptický potenciál (ESPS) v postgangliovom nerve. Vyskytuje sa bežne v exokrinných žľazách a v centrálnom nervovom systéme. Väčšinou sa viaže na proteíny typu Gq.
- Mohlo by vás zaujímať: "Typy neurónov: vlastnosti a funkcie"
2. Prijímač M2
prijímače M2 Nachádzajú sa v srdci, kde sú zodpovedné za spomalenie srdcového tepu a jeho udržiavanie pod normálnym rytmom.. Robia to tak, že spomaľujú rýchlosť depolarizácie.
U ľudí, keď odpočívame, vagová aktivita dominuje nad sympatickou aktivitou. Ak sú M2 receptory inhibované, potom sa srdcová frekvencia zvýši.
3. prijímač M3
Receptor M3 sa nachádza na rôznych miestach tela. Nachádzajú sa vo svaloch zodpovedných za kontrakciu krvných kapilár a tiež v pľúcach.. Rovnako ako v prípade receptorov M1, aj M3 sú proteíny podobné Gq.
4. prijímač M4
Receptor M4 sa nachádza predovšetkým v centrálnom nervovom systéme a má inhibičné funkcie. Ak sú stimulované muskarínovými agonistami, môžu byť spôsobené bronchospazmy.
5. prijímač M5
Umiestnenie prijímačov M5 nie je úplne známe. Rovnako ako u receptorov M1 a M3, aj M5 sa spája s proteínmi Gq.
klinický význam
Sú známe rôzne mozgové funkcie, na ktorých sa podieľa acetylcholín a jeho receptory, vrátane muskarínových receptorov. Toto možno pozorovať pri niektorých patológiách súvisiacich so zmenami v cholinergnom prenose, Pozoruhodný je prípad neurodegeneratívnych ochorení, ako je Alzheimerova choroba alebo Parkinsonova choroba.
V roku 1976 bola známa prvá biochemická abnormalita spojená s Alzheimerovou chorobou. Bolo vidieť, že v hippocampus a mozgová kôra pacientov enzým cholínacetyltransferáza (CAT) bol prítomný v hladinách výrazne pod normálom. Tento enzým katalyzuje syntézu acetylcholínu z jeho prekurzorových látok: cholínu a acetylkoenzýmu A.
Alzheimerova choroba
Menšia aktivita CAT naznačuje, že prebieha strata cholinergných nervových zakončení, ktoré uvoľňujú acetylcholín v oblastiach mozgu ktoré, akonáhle degenerujú, sú spojené s príznakmi Alzheimerovej choroby. Regióny s najväčším deficitom sú Meynertovo bazálne jadro a spánkové laloky.
V prípade tohto konkrétneho ochorenia receptor M2 a nikotínové receptory, ktoré sú tiež citlivé na acetylcholín, sú zmenené, zatiaľ čo M1, ktorý je prítomný v hipokampe, je viac-menej konzervuje. Na Alzheimerovej chorobe sa podieľajú aj ďalšie neurotransmitery, ako je serotonín, glutamát, GABA, norepinefrín a somatostatín.
Biochemické abnormality týkajúce sa acetylcholínu v hipokampe sú spojené s najznámejším príznakom choroby: stratou pamäti. Cholinergné terminály v hipokampe sú veľmi dôležité pre tvorbu pamäti a preto kognitívne defekty choroby súvisia s problémami vo funkcii muskarínových receptorov v tejto oblasti a syntéza neurotransmiteru.
Bibliografické odkazy:
- Eglen RM (júl 2006). "Podtypy muskarínových receptorov v neurónovej a neurónovej cholinergnej funkcii". Autonómna a autokoidná farmakológia. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
- Ishii M, Kurachi Y (2006). "Muskarínové acetylcholínové receptory". Súčasný farmaceutický dizajn. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
- Caulfield MP, Birdsall NJ (jún 1998). „Medzinárodná farmakologická únia. XVII. Klasifikácia muskarínových acetylcholínových receptorov“. Farmakologické prehľady. 50 (2): 279–90.