ADRENERGINIAI RECEPTORIAI: VIETA, FUNKCIJOS IR KLASIFIKACIJA - BIOLOGIJA - 2025

Kad adrenerginių receptorių yra baltymų molekulių, esančių ant ląstelių membranų, nuo kurių katecholaminai adrenalino (A) ir noradrenalino (NA) darančių jų poveikį. Jos pavadinimas kildinamas iš pirmosios šių medžiagų adrenalino pavadinimo.

Adrenalinas savo ruožtu yra pavadinimas, kuriuo medžiaga, palengvinanti organines reakcijas, susijusias su kovos ar skrydžio reakcijomis, buvo žinoma jau nuo XIX amžiaus ir kuri buvo nustatyta, kad ją sukūrė ir išskiria ląstelės, esančios mažų kaulų čiulpuose. liaukos, esančios kiekvieno inksto viršutiniame poliuje.

Adrenerginių receptorių signalizacijos keliai (Šaltinis: Sven Jähnichen. Iš dalies išvertė Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) per „Wikimedia Commons“).

Dėl jų anatominių ryšių su inkstais šios liaukos buvo vadinamos „antinksčiais“, siekiant parodyti jų vietą inkstų viršutinėje dalyje, taip pat antinksčius, nurodyti jų artumą ar gretimus ryšius su šiais organais.

Nors graikų „epi“ (aukščiau) ir „nefros“ (inkstai) etimologija neturėjo didelės įtakos liaukų pavadinimui, ji turėjo įtakos minėtų medžiagų, kurios taip pat žinomos kaip epinefrinas ir norepinefrinas, pavadinimui.

Vis dėlto veiksniai, susieti su šiomis dviem medžiagomis, nomenklatūroje buvo lotyniški žodžiai, todėl mes kalbame apie adrenergines ar noradrenergines ląsteles, pluoštus, sistemas ar receptorius, o ne apie epinefrinerginius ar norepinefrinologinius.

Adrenerginiai receptoriai priklauso heterotrimerinių G baltymų jungiamų metabolitų grupei. Tai yra ilgi integruoti baltymai, kurie tęsiasi nuo ląstelės išorės ir turi 7 α-spiralės segmentus, kurie iš eilės kerta membranos storį, sudaro kilpas membranos išorėje ir viduje ir baigiasi citoplazmos gale.

Adrenerginių receptorių vieta

Adrenerginiai receptoriai yra centrinėje nervų sistemoje ir daugelyje visceralinių kūno komponentų.

Centrinėje nervų sistemoje

Centrinėje nervų sistemoje (CNS) jie yra sinapsių postsinapsinėse membranose, suformuotose aksonų galūnėse, kilusiose iš smegenų kamieno adrenerginių ar noradrenerginių ląstelių branduolių.

Išskyrus β3 receptorius, visi iki šiol aprašyti adrenerginių receptorių tipai buvo nustatyti centrinėje nervų sistemoje, ypač ties noradrenerginių projekcijų galinėmis sritimis, kilusiomis iš gimdos smegenų lokuso, įskaitant optinį thalamus, pogumburį, limbinę sistemą. ir smegenų žievė.

Vidaus organuose

Kalbant apie visceralinius adrenerginius receptorius, jie yra įvairių tipų ir daugiausia yra visceralinių efektorių ląstelių membranose, ant kurių pasibaigia autonominės nervų sistemos simpatinio skyriaus postganglioniniai aksonai, išskirdami daugiausia norepinefriną.

Čia priskiriami širdies ir kraujagyslių sistemos komponentai, tokie kaip širdies sužadinimo-laidumo sistemos ląstelės ir prieširdžių bei skilvelių darbinis miokardas, taip pat odos ir gleivinės arterijų lygieji raumenys, pilvo sritis, griaučių raumenys, kraujotaka. vainikinių arterijų, venų, lytinių organų erekcijos ir smegenų.

Virškinimo trakto

Virškinimo traktas turi adrenerginius receptorius išilginiuose ir apskrito raumenyse, atsakinguose už peristaltinius judesius, taip pat sfinkterių lygyje.

Jas ekspresuoja kasos Langerhans salelių kepenų ląstelės ir α bei β ląstelės, pastarosios yra susijusios atitinkamai su gliukagono ir insulino gamyba ir atpalaidavimu.

Genito-šlapimo sistema

Kalbant apie genito ir šlapimo sistemą, jo buvimas aptinkamas juxtaglomerulinėse ląstelėse ir inksto vamzdinėse ląstelėse, detrusoriniuose raumenyse ir šlapimo pūslės trigonuose (vidiniame sfinkteryje), sėklinėse pūslelėse, prostatoje, ortakyje. deferentas ir gimda.

Jų taip pat yra kitose struktūrose, tokiose kaip mokinio išsiplėtimo raumenys, trachėjos ir bronchų lygieji raumenys, odos piloektoriniai raumenys, gleivinės sekrecijos seilių liaukos, tokios kaip poodinis pienelis, kankorėžinis liaukas ir riebalinis audinys.

Kai kurie iš šių receptorių taip pat yra visceralinėse ląstelėse, esančiose toli nuo simpatinių galūnių, todėl juos stimuliuoja ne norepinefrinas, pagrindinė šių galūnių išskiriama medžiaga, o adrenalinas, pagrindinė medžiaga, kurią išskiria antinksčių medula. ir jis veikia kaip hormonas.

funkcijos

Adrenerginiai receptoriai tarpininkauja simpatinės nervų sistemos atlaisvinamiems skirtingiems visceralinio efektoriaus komponentams, kuriems ji veikia, keičiant jų aktyvumo lygį.

Šis poveikis yra įvairus, nes skiriasi jų pasiskirstymas visceraliniame komponente ir skirtingi receptorių tipai bei potipiai kiekviename kūno audinyje.

Funkcijos yra susijusios su reakcijomis, kurias efektoriuose sukelia adrenerginių receptorių aktyvacija, kai šie jungiasi prie savo ligandų (adrenalino ar noradrenalino).

Šios reakcijos apima lygiųjų raumenų susitraukimą ar atsipalaidavimą (atsižvelgiant į nagrinėjamą visceralinį sektorių), medžiagos sekreciją ar slopinimą ir kai kuriuos metabolinius veiksmus, tokius kaip lipolizė ar glikogenolizė.

Adrenerginių receptorių klasifikacija

Jų identifikavimui ir klasifikavimui buvo naudojami farmakologiniai kriterijai. Vieną iš jų sudaro ekvimoliarinių dozių, kurios atkuria (simpatomimetiškai) skirtingų tipų receptorių aktyvavimo poveikį, santykinis veiksmingumas, o kitas - simpatolitines medžiagas šiam poveikiui blokuoti.

Taikant šias procedūras, kartu su kitomis, tokiomis kaip jų molekulinių struktūrų nustatymas ir genų klonavimas, buvo įmanoma nustatyti dviejų didelių kategorijų adrenerginius receptorius:

- alfa (α) ir

- beta (β) receptoriai.

Iš pastarųjų buvo nustatyti du potipiai: α1 ir α2, o iš antrųjų - 1, β2 ir β3.

Norepinefrino ir epinefrino poveikis α1 ir β3 receptoriams yra vienodas. Norepinefrinas daro stipresnį poveikį β1 receptoriams nei epinefrinas; tuo tarpu adrenalinas α2 ir β2 veikia stipriau nei norepinefrinas.

- alfa adrenoreceptoriai

Α1 receptoriai

Šie receptoriai randami daugumos kraujagyslių lygiųjų raumenų, virškinimo trakto sfinkteriuose ir vidiniame šlapimo pūslės sfinkterio, vyzdžio išsiplėtimo raumenyse, piloektoriaus raumenyse, sėklinėse pūslelėse, prostatos, vas deferens, poodinio seilių liaukos ir inkstų kanalėlių.

Visų šių efektorių aktyvacija priklauso nuo citozolinio kalcio (Ca2 +) lygio, kuris savo ruožtu priklauso nuo jo išsiskyrimo iš jo laikymo vietos sarkoplazminiame retikulume; išsiskyrimas, atsirandantis atidarius kalcio kanalus, aktyvuojamas molekulės, vadinamos inozitolio trifosfatu arba IP3.

Α1 receptoriai yra sujungti su G baltymu, vadinamu Gq, su trimis subvienetais: q, β ir γ.

Kai receptorius suaktyvina jo ligandas, baltymas išsiskiria į γ ir q komponentus, kurie aktyvina fosfolipazės fermentą. Iš membraninio inozitolio difosfato (PIP2) jis gamina diacilglicerolį. Diacilglicerolis aktyvina baltymų kinazę C ir IP3, kurios skatina kalcio išsiskyrimą į citoplazmą.

Α2 receptoriai

Jų buvimas aprašytas virškinimo trakto išilginiame ir apskritime raumenyse, kur jie slopina jo judrumą. Jie taip pat lokalizuojami kasos β ląstelėse, kur jie slopina insulino sekreciją.

Jie taip pat išreiškiami kaip simpatinių noradrenerginių varikozių presinapsinės membranos lygio autoreceptoriai, kai juos suaktyvina išleistas norepinefrinas ir veikia kaip neigiamas grįžtamojo ryšio mechanizmas, slopindamas paskesnį neurotransmiterio sekreciją.

Α2 receptoriai veikia kartu su Gi baltymu, vadinamuoju, nes jo alfa subvienetas (αi), atsiskyręs nuo β komplekso, slopina adenilo ciklazę ir sumažina tarpląstelinį cAMP lygį, taip sumažindamas baltymo kinazės A aktyvumą. (PKA). Taigi slopinamasis šių receptorių poveikis.

- Beta adrenerginiai receptoriai

Β1 receptoriai

Jie yra sinoatrialinio mazgo širdies stimuliatoriaus ląstelių lygyje, taip pat širdies sužadinimo laidumo sistemoje ir sutraukiamajame miokardyje, kurių vietose jie skatina dažnio padidėjimą (chronotropizmas +) ir laidumo greitį (dromotropizmas +). ), širdies susitraukimo jėga (inotropizmas +) ir širdies atsipalaidavimo laipsnis (lusotropizmas +).

Jie taip pat buvo aprašyti virškinimo trakto raumenyse (kuriuos jie slopina) ir inksto jukstaglomerulinio aparato ląstelėse (kur jie skatina renino sekreciją).

Visi beta tipo receptoriai (β1, β2 ir β3) yra sujungti su Gs baltymais. Indeksas „s“ reiškia fermento adenilo ciklazės stimuliacinį aktyvumą, kuris suaktyvėja, kai receptorius sąveikauja su jo ligandu, išlaisvindamas α subvienetą.

CAMP aktyvina PKA, ir tai yra atsakingas už baltymų, tokių kaip kanalai, siurbliai ar fermentai, kurie tarpininkauja reaguojant į receptorius, fosforilinimą.

Β2 receptoriai

Jie buvo atskleisti lygiųjų raumenų, esančių skeleto raumenų arterijose, pūslės detrusoriniame raumenyje, gimdoje ir tracheobronchiniuose raumenyse, lygyje, skatinant jų atsipalaidavimą.

Beta 2 tipo adrenerginių receptorių kristalų struktūros schema (Šaltinis: S. Jähnichen / Viešoji nuosavybė per „Wikimedia Commons“)

Jie taip pat išreiškiami kankorėžinėje liaukoje (kur jie skatina melatonino sintezę), kepenyse (kur jie skatina glikolizę ir gliukoneogenezę) bei riebalinio audinio ląstelėse (kur jie skatina lipolizę ir riebalų rūgščių išsiskyrimą kraujyje). Laisvas).

Β3 receptoriai

Tai paskutiniai, kurie buvo nustatyti. Kaip minėta aukščiau, jų nėra centrinėje nervų sistemoje, o tik kūno pakraščiuose, kur jie yra išskirtinai rudojo riebalinio audinio ląstelių lygyje ir yra tiesiogiai susiję su šilumos gamyba. per lipidų katabolizmą šiame audinyje.

Nuorodos

1. Ganong WF: neuromediatoriai ir neuromoduliatoriai, in: Medicinos fiziologijos apžvalga, 25-asis leidimas. Niujorkas, „McGraw-Hill Education“, 2016 m.
2. Guyton AC, JE salė: Autonominė nervų sistema ir antinksčių žievė, in: Medicinos fiziologijos vadovėlis, 13-asis leidimas; AC Guyton, JE salė (red.). Filadelfijoje, „Elsevier Inc.“, 2016 m.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-asis leidimas; RF Schmidt ir kt. (Red.). Heidelbergas, „Springer Medizin Verlag“, 2010 m.
4. Pardavėjas H: Neurovegetative Regulationen, in: Physiologie, 6-asis leidimas; R Klinke ir kt. (Red.). Štutgartas, Georg Thieme Verlag, 2010 m.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Sinapsinio perdavimo moduliacija: Antrieji pasiuntiniai, In: Neuroninių mokslų principai, 5-asis leidimas; E Kandelis ir kt. (Red.). Niujorkas, McGraw-Hill, 2013 m.