Muskarinski receptorji: kaj so in kakšne funkcije imajo?

muskarinske receptorje so receptorji, občutljivi na acetilholin, ki so bili povezani z različnimi nevrodegenerativnimi boleznimi, zlasti z Alzheimerjevo boleznijo in Parkinsonovo boleznijo.

Identificiranih je bilo do pet različnih tipov teh receptorjev in genov, ki sodelujejo pri njihovem kodiranju. Nato bomo podrobneje videli, kje se nahajajo muskarinske receptorje in katere funkcije opravljajo.

• Sorodni članek: "NMDA receptorji živčnega sistema: kaj so in kakšne funkcije imajo?"

Kaj so muskarinski receptorji?

Muskarinski receptorji so acetilholinski receptorji, ki tvorijo komplekse z G proteini. v membranah nekaterih nevronov in drugih celic živčnega sistema. Izpolnjujejo različne funkcije, saj so glavni receptorji, ki jih stimulira acetilholin, ki ga sproščajo postganglijska vlakna v parasimpatičnem živčnem sistemu.

Imenujejo se muskarinske, ker so bolj občutljivi na muskarin kot na nikotin, za razliko od svojih nasprotnih nikotinskih receptorjev, ki so zelo pomembni v avtonomnem živčnem sistemu. Številne snovi, kot sta skopolamin in pilokarpin, vplivajo na ti dve vrsti receptorjev in ju aktivirajo kot selektivne agoniste ali antagoniste.

Funkcije in lokacija

Muskarinski receptorji se nahajajo na različnih mestih v telesu, tako v organih in tkivih kot v centralnem živčnem sistemu. Med najbolj opaznimi tkivi, kjer se ti receptorji nahajajo, so gladke mišice in srčno tkivo ter nekatere eksokrine žleze.

V možganih so receptorji te vrste na sinaptičnih terminalih., ki uravnavajo sproščanje nevrotransmiterjev iz lastnih receptorjev in receptorjev drugih nevronov.

Acetilholin je nevrotransmiter, ki ga lahko najdemo v možganih, čeprav ga najdemo tudi v drugih delih telesa, kot so nevromuskularna stičišča in gangliji. V primeru muskarinskih receptorjev izpolnjujejo naslednje funkcije.

1. prejemniki izterjave

Acetilholin se vedno uporablja kot nevrotransmiter znotraj avtonomnega ganglija.. Nikotinski receptorji na postganglijskem nevronu so odgovorni za hitro začetno depolarizacijo nevrona.

Po tem procesu pride do hiperpolarizacije nevrona, ki ji sledi počasna depolarizacija, kar pomeni obdobje okrevanja postganglionskega nevrona. Ta proces poteka preko muskarinskih receptorjev M1 in M2.

2. postganglijskih nevronov

muskarinske receptorje so prisotni na stičišču inerviranih tkiv in postganglijskih nevronov parasimpatičnega sistema, saj se acetilholin nahaja tudi v tem podsistemu avtonomnega sistema.

• Morda vas zanima: "Parasimpatični živčni sistem: funkcije in pot"

3. inervirano tkivo

Nekateri deli simpatičnega sistema uporabljajo holinergične receptorje. To je primer žlez znojnic, katerih receptorji so muskarinskega tipa.

V somatskem živčnem sistemu se nikotinski receptorji za acetilholin uporabljajo na živčno-mišičnih stikih.

Vrste muskarinskih receptorjev

Muskarinski receptorji spadajo v skupino metabotropnih receptorjev, ki kot signalni mehanizem uporabljajo proteine ​​G. V teh receptorjih se molekula ali ligand, ki se uporablja za dajanje signala, veže na receptor, ki ima sedem transmembranskih regij. V primeru muskarinskih receptorjev je ligand acetilholin.

Odkrili so do pet različnih vrst muskarinskih receptorjev, ki se imenujejo "M", ki jim sledi številka med 1 in 5. Receptorji M1, M3 in M5 se vežejo na proteine ​​Gq, medtem ko se M2 in M4 povezujejo z proteini Gi/o.

Preučevanje kromosomov, genetiki in molekularni biologi so odkrili pet genov, ki sodelujejo pri kodiranju muskarinskih receptorjev, ki se imenujejo na enak način kot sprejemniki, vendar z malo črko "m". Geni m1, m2, m3 in m4 kodirajo M muskarinske receptorje 1 do 4. M5 je tip podtipa receptorja, ki še ni bil farmakološko zaznaven.

1. M1 sprejemnik

Ta receptor posreduje postsinaptični potencial počasnega ganglija (ESPS) v postganglijskem živcu. Pogost je v eksokrinih žlezah in v centralnem živčnem sistemu. Večinoma je vezan na beljakovine tipa Gq.

• Morda vas zanima: "Vrste nevronov: značilnosti in funkcije"

2. M2 sprejemnik

M2 sprejemniki Najdemo jih v srcu, kjer so odgovorni za upočasnitev srčnega utripa in njegovo ohranjanje pod normalnim ritmom.. To naredijo tako, da upočasnijo stopnjo depolarizacije.

Pri človeku, ko počivamo, vagalna aktivnost prevladuje nad simpatično. Če so receptorji M2 zavrti, se srčni utrip poveča.

3. M3 sprejemnik

Receptor M3 lahko najdemo na različnih mestih na telesu. Najdemo jih v mišicah, ki so odgovorne za krčenje krvnih kapilar, in tudi v pljučih.. Kot pri receptorjih M1 so tudi M3 proteini, podobni Gq.

4. M4 sprejemnik

Receptor M4 najdemo predvsem v centralnem živčnem sistemu in ima inhibitorne funkcije. Če jih stimuliramo z muskarinskimi agonisti, lahko povzročimo bronhospazme.

5. M5 sprejemnik

Lokacija sprejemnikov M5 ni v celoti znana. Tako kot pri receptorjih M1 in M3 se tudi M5 veže na proteine ​​Gq.

klinični pomen

Znane so različne možganske funkcije, pri katerih sodelujejo acetilholin in njegovi receptorji, vključno z muskarinskimi receptorji. To lahko opazimo pri nekaterih patologijah, povezanih s spremembami holinergičnega prenosa, Opazen je primer nevrodegenerativnih bolezni, kot sta Alzheimerjeva bolezen ali Parkinsonova bolezen.

Leta 1976 je bila znana prva biokemična nenormalnost, povezana z Alzheimerjevo boleznijo. Videlo se je, da v hipokampus in možgansko skorjo bolnikov encim holin acetiltransferaza (CAT) je bil prisoten na ravneh precej pod normalno. Ta encim katalizira sintezo acetilholina iz njegovih predhodnih snovi: holina in acetilkoencima A.

Alzheimerjeva bolezen

Da je aktivnost CAT manjša, kaže, da poteka izguba holinergičnih živčnih končičev, ki sproščajo acetilholin v predelih možganov ki so, ko se degenerirajo, povezani s simptomi Alzheimerjeve bolezni. Regije z največjim primanjkljajem so Meynertovo bazalno jedro in temporalnih režnjev.

V primeru te posebne bolezni so receptorji M2 in nikotinski receptorji, ki so prav tako občutljivi na acetilholina, so spremenjene, medtem ko je M1, ki je prisoten v hipokampusu, bolj ali manj konzerve. Pri Alzheimerjevi bolezni sodelujejo tudi drugi nevrotransmiterji, kot so serotonin, glutamat, GABA, norepinefrin in somatostatin.

Biokemične nenormalnosti v zvezi z acetilholinom v hipokampusu so bile povezane z najbolj znanim simptomom bolezni: izgubo spomina. Holinergični terminali v hipokampusu so zelo pomembni za tvorbo spomina in zato kognitivne okvare bolezni so povezane s težavami v delovanju muskarinskih receptorjev v tem predelu in sintezo nevrotransmiterja.

Bibliografske reference:

• Eglen RM (julij 2006). "Podtipi muskarinskih receptorjev v nevronski in nenevronski holinergični funkciji". Avtonomna in avtokoidna farmakologija. 26 (3): 219–33. doi: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
• Ishii M, Kurachi Y (2006). "Muskarinski acetilholinski receptorji". Trenutna farmacevtska zasnova. 12 (28): 3573–81. doi: 10.2174/138161206778522056.
• Caulfield MP, Birdsall NJ (junij 1998). "Mednarodna zveza za farmakologijo. XVII. Klasifikacija muskarinskih acetilholinskih receptorjev". Farmakološki pregledi. 50 (2): 279–90.