ADRENERG RECEPTOROK: HELY, FUNKCIÓK ÉS OSZTÁLYOZÁS - BIOLÓGIA - 2026

Az adrenerg receptorok olyan fehérjemolekulák, amelyek a sejtmembránon helyezkednek el, és amelyekre a katecholaminok, az adrenalin (A) és a noradrenalin (NA) hatnak. A neve az első ilyen anyagok, az adrenalin nevéből származik.

Az adrenalin ez a név, amellyel a 19. század óta ismert egy anyag, amely megkönnyíti a harci vagy repülési reakciókkal kapcsolatos szerves reakciókat, és amelyet felfedezték, hogy a sejtek kidolgozzák és kiválasztják a kicsi csontvelőben az egyes vese felső pólusában található mirigyek.

Az adrenerg receptorok jelátviteli útjai (Forrás: Sven Jähnichen. Részben fordította: Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) a Wikimedia Commons segítségével)

A vese anatómiai kapcsolatai miatt ezeket a mirigyeket mellékvesekének hívták, hogy jelezzék a vese felső részében levő helyzetüket, vagy a mellékveseket, hogy jelezzék közelségüket vagy egymással szomszédos kapcsolatukat ezekkel a szervekkel.

Noha a görög „epi” (fent) és a „nephros” (vese) etimológiája nem befolyásolta nagy mértékben a mirigyek elnevezését, ez befolyásolta az említett anyagok, amelyeket epinefrinnek és norepinefrinnek is neveznek.

Ugyanakkor a latin szavak gyökerei képezték a két anyaghoz kapcsolódó összes tényező nómenklatúrájának létrehozását, és ezért adrenerg vagy noradrenerg sejtekről, rostokról, rendszerekről vagy receptorokról beszélünk, nem pedig epinefrinerg vagy norepinefrin.

Az adrenerg receptorok a heterotrimer G-proteinhez kapcsolt metabotróp receptorok osztályába tartoznak. Ezek hosszú, integrált fehérjék, amelyek a sejt kívülről nyúlnak el, és 7 α-hélix szegmenssel rendelkeznek, amelyek egymást követve keresztezik a membrán vastagságát, hurkokat képeznek a membránon kívül és belül, és citoplazmatikus végükön végződnek.

Az adrenerg receptorok elhelyezkedése

Az adrenerg receptorok a központi idegrendszerben és a test sok zsigeri elemében találhatók.

A központi idegrendszerben

A központi idegrendszerben (CNS) a szinapszisok posztszinaptikus membránjaiban helyezkednek el, amelyeket axonvégződések képeznek, amelyek az agyszár adrenerg vagy noradrenerg sejtmagjaiból származnak.

A β3-receptorok kivételével az összes addig ismert adrenerg receptor-típus azonosításra került a központi idegrendszerben, különösen a cerulális lókuszból származó noradrenerg vetületek végterületein, ideértve az optikai thalamust, a hipotalamust és a limbikus rendszert. és az agykéreg.

Zsigerekben

A zsigeri adrenerg receptorok tekintetében különféle típusúak, és nagyrészt azokban a zsigeri effektor sejtek membránjaiban helyezkednek el, amelyeken az autonóm idegrendszer szimpatikus megoszlásának posztglionális axonjai lezárulnak, főleg norepinefrin felszabadulásával.

Ide tartoznak a kardiovaszkuláris rendszer alkotóelemei, például a szív gerjesztő-vezető rendszerének sejtjei, valamint a pitvari- és kamrai működő szívizom, valamint a bőr és a nyálkahártya erekének arterioláris simaizomjai, a hasi régió, a vázizom, a keringés. koszorúér, erek, nemi szervek erektilis szövete és az agy.

Emésztőrendszer

A gasztrointesztinális traktus adrenerg receptorokkal rendelkezik a hossz- és körkörös izmokban, amelyek felelősek a perisztaltikus mozgásokért, valamint a sphincterek szintjén is.

Ezeket a hasnyálmirigy Langerhans szigeteinek májsejtjei és α- és β-sejtjei expresszálják, ez utóbbi a glukagon és az inzulin termelésével és felszabadításával kapcsolatos.

Genito-húgyúti rendszer

Ami a nemi húgyúti rendszert illeti, jelenléte kimutatható a juxtaglomeruláris sejtekben és a vese tubuláris sejtjeiben, a duzzasztó izomban és a húgyhólyag trigonjában (belső záró sphincter), a szemhólyagokban, a prosztata és a vezetékben hiányzó és méh.

Ezek más struktúrákban is megtalálhatók, mint például a pupillátágító izomban, a légcső-hörgő sima izmokban, a bőr piloerektor izmainak, a nyálkahártya nyálmirigyeiben, például a szubmaxillárisban, a tobozmirigyben és a zsírszövetben.

Ezen receptorok némelyike ​​a zsigeri sejteken helyezkedik el a szimpatikus végződésektől távol eső területeken, és ezért nem a norepinefrin stimulálja, amely a végződések által felszabadult fő anyag, hanem az adrenalin, a mellékvese medulla által felszabadított fő anyag. és hormonként működik.

Jellemzők

Az adrenerg receptorok közvetítik azokat a hatásokat, amelyeket a szimpatikus idegrendszer szabadon bocsát ki a különféle zsigeri effektor komponensekre, amelyekre hatással van, módosítva azok aktivitási szintjét.

Ezek a hatások annyira változatosak, hogy a visceralis komponensben történő eloszlásuk változik, és a test minden egyes szövetében megtalálható receptorok különböző típusai és altípusai eltérőek.

A funkciókat az effektorokban az adrenergikus receptorok aktiválása által kiváltott válaszokkal társítják, amikor ezek ligandokhoz (adrenalin vagy noradrenalin) kötődnek.

Ezek a válaszok magukban foglalják a simaizom összehúzódását vagy relaxációját (a figyelembe vett visceralis szektortól függően), az anyag szekrécióját vagy gátlását, valamint néhány metabolikus tevékenységet, például lipolízist vagy glikogenolízist.

Az adrenerg receptorok osztályozása

Azonosításuk és osztályozásukhoz farmakológiai kritériumokat alkalmaztak. Az egyik az ekvimoláris dózisok relatív hatékonyságának meghatározása, amelyek reprodukálják (szimpatomimetikus) a különféle receptorok aktiválásának hatásait, míg a másik szimpatolitikus anyagokat alkalmaz ezeknek a hatásoknak a blokkolására.

Ezekkel az eljárásokkal - mint például molekuláris szerkezetük meghatározása és génjeik klónozása - együtt lehetett meghatározni az adrenergikus receptorok két nagy kategóriájának létezését:

- alfa (α) és

- béta (β) receptorok.

Az előbbiek közül két altípust azonosítottak: α1 és α2, az utóbbi β1, β2 és β3 altípusokat.

Mind a norepinefrinnek, mind az epinefrinnek ugyanaz a hatása van az α1 és β3 receptorokra. A noorepinefrin erősebb hatást gyakorol a β1 receptorokra, mint az epinefrin; míg az adrenalin α2 és β2-en hatékonyabb, mint a norepinefrin.

- Alfa-adrenerg receptorok

Recep1 receptorok

Ezek a receptorok megtalálhatók a legtöbb érrendszer simaizomjában, a gyomor-bél traktus záróizomjaiban és a hólyag belső záróizomjában, a pupilla dilator izomban, a piloerector izomban, a szemhólyagokban, a prosztata, a vas deferens, a szubmaxilláris nyálmirigy és a vese tubulusai.

Ezen effektorok aktiválása a citoszolos kalcium (Ca2 +) szintjétől függ, amely viszont attól függ, hogy a szarkoplazmatikus retikulumban tároló helyéről felszabadul-e; felszabadulás, amely akkor lép fel, amikor a kalciumcsatornákat inositol-trifoszfátnak vagy IP3-nak nevezett molekula aktiválja.

Az α1 receptorok egy Gq proteinhez kapcsolódnak, amelynek neve Gq, három alegységgel: αq, β és γ.

Amikor a receptort a ligandja aktiválja, a protein disszociálódik γ és αq komponensekké, amely aktiválja a foszfolipáz enzimet. Diacil-glicerint termel membrán inozit-difoszfátból (PIP2). A diacil-glicerin aktiválja a protein-kinázt C és IP3, ami elősegíti a kalcium felszabadulását a citoplazmában.

Recep2 receptorok

Jelenlétüket a gyomor-bél traktus hossz- és körkörös izomzatában írták le, ahol a motilitás gátlásával hatnak. A hasnyálmirigy β-sejtekben is lokalizálódnak, ahol gátolják az inzulin szekréciót.

Autoreceptorként fejeződnek ki a szimpatikus noradrenergikus varicosisták preszinaptikus membránjának szintjén is, ahol a felszabadult norepinefrin aktiválja őket, és negatív visszacsatolási mechanizmusként működnek, gátolva a neurotranszmitter későbbi szekrécióját.

Az α2 receptorok kapcsolódnak egy Gi fehérjéhez, az úgynevezett ok miatt az alfa alegység (αi), ha elkülönül a βγ komplextől, gátolja az adenil-ciklázt és csökkenti az intracelluláris cAMP szintet, ezáltal csökkentve a protein-kináz A aktivitását (PKA). Ezért ezeknek a receptoroknak gátló hatása van.

- Béta-adrenerg receptorok

Recep1 receptorok

A szinoatriális csomó szívritmus-szabályozó sejtjeinek szintjén, valamint a szív gerjesztő vezetési rendszerében és a kontraktilis szívizomban helyezkednek el, amelyek helyein elősegítik a frekvencia (kronotropizmus +) és a vezetési sebesség (dromotropizmus +) növekedését.), a szív összehúzódási ereje (inotropizmus +) és a szív relaxációs sebessége (lusotropizmus +).

Leírták a gyomor-bélrendszer izomzatában (amelyet gátolnak) és a vese juxtaglomeruláris készülékének sejtjeiben (ahol elősegítik a renin szekrécióját).

Az összes béta-szerű receptor (β1, β2 és β3) Gs fehérjéhez kapcsolódik. Az "s" alindex az adenil-cikláz enzim stimuláló aktivitására utal, amely akkor vált ki, amikor a receptor kölcsönhatásba lép ligandumával, felszabadítva az αs alegységet.

A cAMP aktiválja a PKA-t, és ez felelős a fehérjék, például csatornák, szivattyúk vagy enzimek foszforilálásáért, amelyek mediálják a receptorok válaszát.

Recep2 receptorok

A vázizom artériáiban, a hólyag duzzasztó izomjában, a méhben és a tracheobronchiális izmokban található simaizom szintjén fedezték fel őket, mindegyikben a relaxációt indukálva.

A béta-2 típusú adrenergikus receptorok kristályszerkezetének vázlata (Forrás: S. Jähnichen / közkincs a Wikimedia Commonson keresztül)

Ezek a tobozmirigyben (ahol elősegítik a melatonin szintézist), a májban (ahol elősegítik a glikolízist és a glükoneogenezist) és a zsírszövet sejtekben (ahol elősegítik a lipolízist és a zsírsavak vérbe jutását). ingyenes).

Recep3 receptorok

Ez utoljára került azonosításra. Mint fentebb már említettük, jelenléte nem a központi idegrendszerben fordul elő, hanem a test perifériájára korlátozódik, ahol kizárólag a barna zsírszövet sejtek szintjén helyezkednek el, és közvetlenül részt vesznek a hőtermelésben. ezen lipid katabolizmus révén.

Irodalom

1. Ganong WF: Neurotranszmitterek és neuromodulátorok, in: Review of Medical Physiology, 25. kiadás. New York, McGraw-Hill oktatás, 2016.
2. Guyton AC, JE hall: Az autonóm idegrendszer és a mellékvese, a következőkben: Textbook of Medical Physiology, 13. kiadás; AC Guyton, JE Hall (szerk.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. kiadás; RF Schmidt és munkatársai (szerk.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. H eladó: Neurovegetative Regulationen, in: Physiologie, 6. kiadás; R Klinke és munkatársai (szerk.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: A szinaptikus átvitel modulálása: Második hírvivők, In: Neurális tudomány alapelvei, 5. kiadás; E Kandel és munkatársai (szerk.). New York, McGraw-Hill, 2013.