ADRENERGICKÉ RECEPTORY: UMIESTNENIE, FUNKCIE A KLASIFIKÁCIA - BIOLÓGIE - 2026

Tieto adrenergné receptory sú proteínové molekuly umiestnené na bunkových membránach, na ktorých katecholamíny adrenalín (A) a noradrenalínu (NA), uplatňujú svoje účinky. Jeho názov je odvodený od názvu prvej z týchto látok, adrenalínu.

Adrenalín je zase názov, pod ktorým je od 19. storočia známa látka, ktorá uľahčuje organické reakcie súvisiace s bojovými alebo letovými reakciami, a zistilo sa, že je spracovaná a vylučovaná bunkami v kostnej dreni malých žľazy umiestnené v hornom póle každej obličky.

Signálne dráhy adrenergických receptorov (Zdroj: Sven Jähnichen. Čiastočne preložené Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) prostredníctvom Wikimedia Commons)

Kvôli ich anatomickým vzťahom s obličkami sa tieto žľazy nazývali „nadobličky“, aby naznačovali svoju polohu v hornej časti obličiek alebo tiež nadobličky, aby naznačovali svoju blízkosť alebo súvislý vzťah s týmito orgánmi.

Aj keď etymológia gréckeho „epi“ (hore) a „nefrosu“ (obličky) nemala veľký vplyv na pomenovanie žliaz, malo to vplyv na pomenovanie uvedených látok, ktoré sú známe aj ako epinefrín a norepinefrín.

Bolo to však latinské slovo, ktoré prevládalo ako korene, aby sa vytvorila nomenklatúra všetkých faktorov spojených s týmito dvoma látkami, a preto hovoríme o adrenergných alebo noradrenergických bunkách, vláknach, systémoch alebo receptoroch, a nie o epinefrinergných alebo norepinefrineckých.

Adrenergné receptory patria do triedy metototropných receptorov spojených s heterotrimérnymi G proteínmi. Sú to dlhé integrálne proteíny, ktoré siahajú od vonkajšej strany bunky a majú 7 a-helixových segmentov, ktoré postupne prechádzajú cez hrúbku membrány, tvoria slučky zvonka a vo vnútri membrány a končia na cytoplazmatickom konci.

Umiestnenie adrenergných receptorov

Adrenergické receptory sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme a v mnohých viscerálnych zložkách tela.

V centrálnom nervovom systéme

V centrálnom nervovom systéme (CNS) sa nachádzajú v postsynaptických membránach synapsií tvorených koncovkami axónov, ktoré pochádzajú z jadier adrenergických alebo noradrenergických buniek mozgového kmeňa.

S výnimkou ß3 receptorov boli všetky typy adrenergných receptorov, ktoré boli doteraz opísané, identifikované v centrálnom nervovom systéme, najmä v terminálnych oblastiach noradrenergických projekcií pochádzajúcich z cerulského lokusu, vrátane optického talamu, hypotalamu, limbického systému. a mozgovej kôry.

Vo vnútornostiach

Pokiaľ ide o viscerálne adrenergické receptory, sú to rôzne typy a nachádzajú sa väčšinou v membránach viscerálnych efektorových buniek, na ktorých sa končí postganglionické axóny sympatického delenia autonómneho nervového systému a uvoľňujú sa hlavne norepinefríny.

Zahrnuté sú tu súčasti kardiovaskulárneho systému, ako sú bunky excitačno-vodivého systému srdca a predsieňový a komorový pracovný myokard, ako aj arteriálny hladký sval ciev a kože, sliznice, brušnej oblasti, kostrového svalstva, krvného obehu. koronárna artéria, žily, erektilné tkanivo pohlavných orgánov a mozgu.

Gastrointestinálny trakt

Gastrointestinálny trakt má adrenergné receptory vo svojich pozdĺžnych a kruhových svaloch, ktoré sú zodpovedné za peristaltické pohyby a tiež na úrovni zvieračov.

Sú exprimované pečeňovými bunkami a a a p bunkami ostrovčekov Langerhansových podžalúdkovej žľazy, ktoré sú spojené s produkciou a uvoľňovaním glukagónu a inzulínu.

Genito-močový systém

Pokiaľ ide o genito-močový systém, jeho prítomnosť sa deteguje v juxtaglomerulárnych bunkách a vo tubulárnych bunkách obličiek, v detrusorovom svale a v trigone močového mechúra (vnútorný zvierač), v semenných váčkoch, prostate, kanáliku. deferentná a maternica.

Vyskytujú sa tiež v iných štruktúrach, ako je žiabrový dilatačný sval, tracheo-bronchiálne hladké svaly, pilotné svaly kože, slinné žľazy sliznice, ako je submaxillary, epifýza a tukové tkanivo.

Niektoré z týchto receptorov sa nachádzajú aj na viscerálnych bunkách v oblastiach ďaleko od sympatických zakončení, a preto nie sú stimulované noradrenalínom, hlavnou látkou uvoľňovanou týmito koncovkami, ale adrenalínom, hlavnou látkou uvoľňovanou nadobličkou. a pôsobí ako hormón.

Vlastnosti

Adrenergické receptory sprostredkujú účinky, ktoré sympatický nervový systém uvoľňuje na rôzne viscerálne efektorové zložky, na ktoré pôsobí, modifikáciou úrovne ich aktivity.

Tieto účinky sú také rôzne, ako sa mení ich distribúcia vo viscerálnej zložke a rôzne typy a podtypy receptorov prítomných v každom tkanive tela sú rôzne.

Funkcie sú spojené s odpoveďami vyvolanými v efektoroch aktiváciou adrenergných receptorov, keď sa tieto viažu na svoje ligandy (adrenalín alebo noradrenalín).

Tieto reakcie zahŕňajú kontrakciu alebo relaxáciu hladkého svalstva (v závislosti od uvažovaného viscerálneho sektoru), sekréciu alebo inhibíciu sekrécie látky a niektoré metabolické účinky, ako je lipolýza alebo glykogenolýza.

Klasifikácia adrenergných receptorov

Na identifikáciu a klasifikáciu sa použili farmakologické kritériá. Jeden z nich spočíva v určení relatívnej účinnosti ekvimolárnych dávok látok, ktoré reprodukujú (sympatomimetické) účinky aktivácie rôznych typov receptorov, zatiaľ čo druhý používa sympatolytické látky na blokovanie týchto účinkov.

S týmito postupmi, spolu s ďalšími, ako je stanovenie ich molekulárnych štruktúr a klonovanie ich génov, bolo možné určiť existenciu dvoch veľkých kategórií adrenergických receptorov:

- alfa (a) a

- beta (P) receptory.

Z prvých boli identifikované dva podtypy: al a a2 a druhý z týchto podtypov p1, P2 a P3.

Norepinefrín aj epinefrín majú rovnakú intenzitu účinkov na receptory al a ß3. Norepinefrín má silnejšie účinky na receptory pi ako epinefrín; zatiaľ čo adrenalín je silnejší ako noradrenalín na a2 a p2.

- alfa-adrenergné receptory

Α1 receptory

Tieto receptory sa nachádzajú v hladkom svalstve väčšiny vaskulárnych lôžok, v zvieračoch gastrointestinálneho traktu a vo vnútornom zvierači močového mechúra, vo svalovom tkanive žiakov, vo svaloch piloerektorov, v semenných váčkoch, prostata, vazelína, submaxilárna slinná žľaza a obličkové kanáliky.

Aktivácia všetkých týchto efektorov závisí od hladiny cytosolického vápnika (Ca2 +), čo zase závisí od jeho uvoľnenia z miesta uloženia v sarkoplazmatickom retikule; uvoľňovanie, ku ktorému dochádza, keď sú vápnikové kanály otvorené, aktivuje molekula nazývaná inozitoltrifosfát alebo IP3.

Receptory al sú spojené s G proteínom nazývaným Gq s tromi podjednotkami: aq, P a y.

Keď je receptor aktivovaný svojím ligandom, proteín je disociovaný na y a aq zložku, ktorá aktivuje fosfolipázový enzým. Produkuje diacylglycerol z membránového inozitol difosfátu (PIP2). Diacylglycerol aktivuje proteínkinázu C a IP3, čo podporuje uvoľňovanie vápnika do cytoplazmy.

Α2 receptory

Ich prítomnosť bola opísaná v pozdĺžnom a kruhovom svalstve gastrointestinálneho traktu, kde pôsobia tak, že inhibujú jeho motilitu. Sú tiež lokalizované v pankreatických ß bunkách, kde inhibujú sekréciu inzulínu.

Vyjadrujú sa tiež ako autoreceptory na úrovni presynaptickej membrány sympatických noradrenergických varixov, kde sú aktivované uvoľňovaným norepinefrínom a pôsobia ako mechanizmus negatívnej spätnej väzby, ktorý inhibuje následnú sekréciu neurotransmitera.

Receptory a2 pracujú spriahnuté s proteínom Gi, tzv. Pretože jeho alfa podjednotka (ai), keď je oddelená od komplexu γ, vytvára inhibíciu adenylcyklázy a znižuje hladiny intracelulárneho cAMP, čím znižuje aktivitu proteínkinázy A (PKA). Preto je inhibičný účinok týchto receptorov.

- beta adrenergné receptory

Β1 receptory

Nachádzajú sa na úrovni kardiostimulačných buniek sinoatriálneho uzla, ako aj v systéme vodivého excitačného vedenia a v kontraktilnom myokarde, na ktorých miestach podporujú zvýšenie frekvencie (chronotropismus +) a vodivosti (dromotropismus +). ), sila kontrakcie (inotropismus +) a relaxačná rýchlosť (lusotropismus +) srdca.

Boli tiež opísané v muskulatúre gastrointestinálneho traktu (ktorý inhibujú) a v bunkách juxtaglomerulárneho aparátu obličky (kde podporujú sekréciu renínu).

Všetky beta-podobné receptory (P1, P2 a P3) sú spojené s Gs proteínom. Dolný index "s" sa týka stimulačnej aktivity enzýmu adenylcyklázy, ktorý sa spustí, keď receptor interaguje s jeho ligandom, pričom sa uvoľní as podjednotka.

CAMP aktivuje PKA a to je zodpovedné za fosforyláciu proteínov, ako sú kanály, pumpy alebo enzýmy, ktoré sprostredkujú reakcie na receptory.

Β2 receptory

Boli odhalené na úrovni hladkého svalstva umiestneného v arteriol kostrového svalstva, v detrusorovom svale močového mechúra, v maternici a v tracheobronchiálnych svaloch, čo vo všetkých z nich vyvolalo relaxáciu.

Schéma kryštalickej štruktúry adrenergného receptora beta 2 typu (Zdroj: S. Jähnichen / Public Domain cez Wikimedia Commons)

Vyjadrujú sa aj v epifýze (kde podporujú syntézu melatonínu), v pečeni (kde podporujú glykolýzu a glukoneogenézu) a v bunkách tukového tkaniva (kde podporujú lipolýzu a uvoľňovanie mastných kyselín do krvi). zadarmo).

Β 3 receptory

Toto sú posledné, ktoré boli identifikované. Ako už bolo uvedené vyššie, ich prítomnosť sa nevyskytuje v centrálnom nervovom systéme, ale je obmedzená na perifériu tela, kde sa nachádzajú výlučne na úrovni buniek hnedého tukového tkaniva a priamo sa podieľajú na produkcii tepla. lipidovým katabolizmom v tomto tkanive.

Referencie

1. Ganong WF: Neurotransmitery a neuromodulátory, v: Review of Medical Physiology, 25. vydanie. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Autonómny nervový systém a nadobličková medulla, v: Učebnica lekárskej fyziológie, 13. vydanie; AC Guyton, JE Hall (ed.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, v: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. vydanie; RF Schmidt a kol. (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Predajca H: Neurovegetative Regulationen, in: Physiologie, 6. vydanie; R. Klinke a kol. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Modulácia synaptického prenosu: Druhé poslovia, In: Principles of Neural Science, 5. vydanie; E. Kandel a kol. (Eds). New York, McGraw-Hill, 2013.