ADRENERĢISKIE RECEPTORI: ATRAŠANĀS VIETA, FUNKCIJAS UN KLASIFIKĀCIJA - BIOLOĢIJA - 2025

The adrenoreceptori ir olbaltumvielu molekulas, kas atrodas uz šūnu membrānu, uz kuriem kateholamīnu adrenalīna (A) un noradrenalīna (NA) iedarbojas to sekas. Tās nosaukums cēlies no pirmās šīs vielas nosaukuma - adrenalīna.

Adrenalīns savukārt ir nosaukums, ar kuru kopš 19. gadsimta ir pazīstama viela, kas atvieglo organiskas reakcijas, kas saistītas ar cīņas vai lidojuma reakcijām, un kuru tika atklāts, ka tās izstrādā un izdala šūnas mazu smadzenēs. dziedzeri, kas atrodas katras nieres augšējā polā.

Adrenerģisko receptoru signalizācijas ceļi (Avots: Sven Jähnichen. Daļēji tulkojis Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/), izmantojot Wikimedia Commons)

Sakarā ar to anatomiskajām attiecībām ar nierēm šos dziedzerus sauca par "virsnieru", lai norādītu viņu stāvokli nieru augšējā daļā vai arī virsnieru, lai norādītu uz to tuvumu vai blakus esošajām attiecībām ar šiem orgāniem.

Kaut arī grieķu “epi” (iepriekš) un “nephros” (nieres) etimoloģijai nebija lielas ietekmes uz dziedzeru nosaukšanu, tai bija ietekme uz minēto vielu nosaukšanu, kuras pazīstamas arī kā epinefrīns un norepinefrīns.

Tomēr tieši latīņu valodas vārdi bija pamatā saknēm, lai izveidotu visu ar šīm divām vielām saistīto faktoru nomenklatūru, un tāpēc mēs runājam par adrenerģiskām vai noradrenerģiskām šūnām, šķiedrām, sistēmām vai receptoriem, nevis par epinefrinerģiskiem vai norepinefrīģiskiem.

Adrenerģiskie receptori pieder pie heterotrimēru G olbaltumvielu savienotu metabotropo receptoru klases. Tie ir ilgi integrāli proteīni, kas stiepjas no šūnas ārpuses, un kuriem ir 7 α-spirāles segmenti, kas pēc kārtas šķērso membrānas biezumu, veido cilpas membrānas ārpusē un iekšpusē un beidzas citoplazmatiskā galā.

Adrenerģisko receptoru atrašanās vieta

Adrenerģiskie receptori atrodas centrālajā nervu sistēmā un daudzos ķermeņa iekšējos orgānos.

Centrālajā nervu sistēmā

Centrālajā nervu sistēmā (CNS) tie atrodas sinapses postsinaptiskajās membrānās, ko veido aksonu galus, kuru izcelsme ir smadzeņu stumbra adrenerģiskos vai noradrenerģiskos šūnu kodolos.

Izņemot β3 receptorus, visi līdz šim aprakstītie adrenerģisko receptoru veidi ir identificēti centrālajā nervu sistēmā, jo īpaši noradrenerģisko izvirzījumu terminālajos apgabalos, kuru izcelsme ir cerulea lokusā, ieskaitot optisko talamusu, hipotalāmu un limbisko sistēmu. un smadzeņu garozā.

Iekšējās zarnās

Attiecībā uz viscerālajiem adrenerģiskajiem receptoriem tie ir dažāda veida un lielākoties atrodas viscerālo efektoru šūnu membrānās, uz kurām beidzas autonomās nervu sistēmas simpātiskās dalīšanas postganglioniskie aksi, atbrīvojot galvenokārt norepinefrīnu.

Šeit ir iekļauti sirds un asinsvadu sistēmas komponenti, piemēram, sirds ierosināšanas-vadīšanas sistēmas šūnas un priekškambaru un ventrikulārā darba miokarda šūnas, kā arī ādas un gļotādas asinsvadu arteriālie gludie muskuļi, vēdera apvidus, skeleta muskuļi, cirkulācija. koronāro artēriju, vēnas, dzimumorgānu un smadzeņu erekcijas audus.

Kuņģa-zarnu trakta

Kuņģa-zarnu trakta gareniskajos un apļveida muskuļos ir adrenerģiski receptori, kas atbild par peristaltiskām kustībām, kā arī sfinkteru līmenī.

Tos ekspresē aknu šūnas un aizkuņģa dziedzera Langerhans saliņu α un β šūnas, pēdējie attiecīgi saistīti ar glikagona un insulīna ražošanu un atbrīvošanu.

Uroģenitālā sistēma

Attiecībā uz dzimumorgānu-urīna sistēmu tā klātbūtne tiek noteikta juxtaglomerulārajās šūnās un nieres cauruļveida šūnās, detrusora muskulī un urīnpūšļa trigonā (iekšējais sfinkteris), sēklas pūslīšos, prostatā, kanālā. deferent un dzemde.

Tie atrodas arī citās struktūrās, piemēram, skolēnu dilatācijas muskuļos, traheo-bronhu gludos muskuļos, ādas piloerektor muskuļos, gļotādas sekrēcijas siekalās, piemēram, submaxillary, čiekurveidīgajā dziedzerī un taukaudos.

Daži no šiem receptoriem atrodas arī iekšējās šūnās apgabalos, kas atrodas tālu no simpātiskiem galiem, un tāpēc tos stimulē nevis nopinepinefrīns - galvenā viela, ko izdala šīs galotnes, bet gan adrenalīns, galvenā viela, ko atbrīvo virsnieru medula. un tas darbojas kā hormons.

Iespējas

Adrenerģiskie receptori mediē simpātiskās nervu sistēmas iedarbību uz dažādiem viscerālo efektoru komponentiem, uz kuriem tā iedarbojas, mainot to aktivitātes līmeni.

Šie efekti ir tikpat dažādi, jo to izplatība viscerālajā komponentā ir dažāda, un ir atšķirīgi receptoru veidi un apakštipi, kas atrodas katrā ķermeņa audā.

Funkcijas ir saistītas ar reakcijām, kuras efektoros izraisa adrenerģisko receptoru aktivizēšana, kad tie saistās ar viņu ligandiem (adrenalīns vai noradrenalīns).

Šīs reakcijas ietver gludo muskuļu kontrakcijas vai relaksāciju (atkarībā no apskatītā viscerālā sektora), vielas sekrēcijas sekrēciju vai kavēšanu un dažas metaboliskas darbības, piemēram, lipolīzi vai glikogenolīzi.

Adrenerģisko receptoru klasifikācija

To identificēšanai un klasificēšanai ir izmantoti farmakoloģiskie kritēriji. Viens no tiem sastāv no tādu vielu ekvimolāru devu relatīvās efektivitātes noteikšanas, kas reproducē (simpatomimētiski) dažāda veida receptoru aktivācijas efektus, bet otrs izmanto simpatholītiskas vielas, lai bloķētu šo iedarbību.

Izmantojot šīs procedūras, kā arī citas, piemēram, to molekulāro struktūru noteikšana un gēnu klonēšana, ir bijis iespējams noteikt divu lielu adrenerģisko receptoru kategoriju esamību:

- alfa (α) un

- beta (β) receptori.

No pirmajiem ir identificēti divi apakštipi: α1 un α2, bet no pēdējiem β1, β2 un β3.

Gan norepinefrīnam, gan epinefrīnam ir vienāda iedarbības intensitāte uz α1 un β3 receptoriem. Norepinefrīnam ir spēcīgāka ietekme uz β1 receptoriem nekā epinefrīnam; savukārt adrenalīns ir spēcīgāks nekā norepinefrīns uz 2 un β2.

- alfa adrenerģiskie receptori

Recep1 receptori

Šie receptori ir atrodami vairumā asinsvadu gultņu gludajos muskuļos, kuņģa-zarnu trakta sfinkteros un urīnpūšļa iekšējos sfinkteros, skolēna paplašinātāja muskuļos, piloerektora muskuļos, sēklas pūslīšos, prostatas, vas deferens, submaxillary siekalu dziedzeru un nieru kanāliņos.

Visu šo efektoru aktivizācija ir atkarīga no citosoliskā kalcija (Ca2 +) līmeņa, kas savukārt ir atkarīgs no tā izdalīšanās no tā uzglabāšanas vietas sarkoplazmatiskajā retikulā; izdalīšanās, kas notiek, atverot kalcija kanālus, ko aktivizē molekula, ko sauc par inozitol trifosfātu vai IP3.

Α1 receptori ir savienoti ar G proteīnu, ko sauc par Gq, ar trim apakšvienībām: αq, β un γ.

Kad receptoru aktivizē tā ligands, olbaltumviela tiek disociēta γ un q komponentā, kas aktivizē fermentu fosfolipāzi. Tas ražo diacilglicerīnu no membrānas inozitol difosfāta (PIP2). Diacilglicerīns aktivizē olbaltumvielu kināzi C un IP3, kas veicina kalcija izdalīšanos citoplazmā.

Α2 receptori

Viņu klātbūtne ir aprakstīta kuņģa-zarnu trakta garenvirziena un apļveida muskulatūrā, kur tie darbojas, kavējot tā kustīgumu. Tie ir lokalizēti arī aizkuņģa dziedzera β šūnās, kur tie kavē insulīna sekrēciju.

Tie tiek izteikti arī kā autoreceptori simpātisko noradrenerģisko varikozitātes presinaptiskās membrānas līmenī, kur tos aktivizē atbrīvots norepinefrīns un darbojas kā negatīvas atgriezeniskās saites mehānisms, kavējot turpmāku neirotransmitera sekrēciju.

Α2 receptori darbojas kopā ar Gi proteīnu, tā sauktais, jo tā alfa subvienība (αi), atdaloties no βγ kompleksa, rada adenilciklāzes inhibīciju un samazina intracelulāro cAMP līmeni, tādējādi samazinot proteinkināzes A aktivitāti (PKA). Tādējādi šo receptoru inhibējošā iedarbība.

- Beta adrenerģiskie receptori

Recep1 receptori

Tie atrodas sinoatrial mezgla elektrokardiostimulatora šūnu līmenī, kā arī sirds ierosmes vadīšanas sistēmā un kontraktilajā miokardā, kuru vietās tie veicina frekvences (hronotropisms +) un vadīšanas ātruma (dromotropisms +) palielināšanos. ), sirds saraušanās spēks (inotropisms +) un sirds relaksācijas ātrums (lusotropisms +).

Tie ir aprakstīti arī kuņģa-zarnu trakta muskuļos (kurus tie kavē) un nieru jukstaglomerulārā aparāta šūnās (kur tie veicina renīna sekrēciju).

Visi beta tipa receptori (β1, β2 un β3) ir savienoti ar Gs proteīniem. Apakšindekss "s" attiecas uz enzīma adenilciklāzes stimulējošo aktivitāti, kas tiek iedarbināta, kad receptoru mijiedarbojas ar tā ligandu, atbrīvojot αs apakšvienību.

CAMP aktivizē PKA, un tas ir atbildīgs par olbaltumvielu, piemēram, kanālu, sūkņu vai fermentu, fosforilēšanu, kas mediē reakcijas uz receptoriem.

Β2 receptori

Tie ir atklāti gludās muskulatūras līmenī, kas atrodas skeleta muskuļos arteriolos, urīnpūšļa detrusora muskulī, dzemdē un traheobronhiālajos muskuļos, izraisot relaksāciju visos no tiem.

Beta 2 tipa adrenerģisko receptoru kristāla struktūras diagramma (Avots: S. Jähnichen / Public Domain via Wikimedia Commons)

Tie ir izteikti arī čiekurveidīgajā dziedzerī (kur tie veicina melatonīna sintēzi), aknās (kur tie veicina glikolīzi un glikoneoģenēzi) un tauku audu šūnās (kur tie veicina lipolīzi un taukskābju izdalīšanos asinīs). bezmaksas).

Recep3 receptori

Tie ir pēdējie, kas tika identificēti. Kā minēts iepriekš, to klātbūtne nenotiek centrālajā nervu sistēmā, bet aprobežojas ar ķermeņa perifēriju, kur tie atrodas vienīgi brūno taukaudu šūnu līmenī un ir tieši iesaistīti siltuma ražošanā. caur lipīdu katabolismu šajos audos.

Atsauces

1. Ganong WF: neirotransmiteri un neiromodulatori, in: Medicīniskās fizioloģijas pārskats, 25. ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Gytona AC, JE zāle: Autonomā nervu sistēma un virsnieru medulla, in: Medicīniskās fizioloģijas mācību grāmata, 13. izdevums; AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfija, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. izdevums; RF Schmidt et al (red.). Heidelberga, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Pārdevējs H: Neurovegetative Regulationen, iekš: Physiologie, 6. izdevums; R Klinke et al (red.). Štutgarte, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Sinaptiskās transmisijas modulācija: Otrie vēstneši, In: Neironu zinātnes principi, 5. izdevums; E Kandels et al (red.). Ņujorka, Makgreivs-Hils, 2013. gads.