АДРЕНЕРГИЧНИ РЕЦЕПТОРИ: МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ, ФУНКЦИИ И КЛАСИФИКАЦИЯ - БИОЛОГИЯ - 2024

На адренергични рецептори са протеинови молекули, разположени върху клетъчните мембрани на която катехоламини адреналин (А) и норадреналин (NA) проявяват техните ефекти. Името му произлиза от името на първото от тези вещества - адреналин.

Адреналинът от своя страна е наименованието, чрез което вещество, което улеснява органичните реакции, свързани с битката или реакциите на полета, е известно от 19 век и което е било открито, че е разработено и секретирано от клетки в мозъка на малки жлези, разположени в горния полюс на всеки бъбрек.

Сигнални пътища на адренергичните рецептори (Източник: Sven Jähnichen. Частично преведен от Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) чрез Wikimedia Commons)

Поради анатомичните си връзки с бъбрека, тези жлези бяха наречени "надбъбречни", за да обозначат положението им в горната част на бъбреците, или също и надбъбреците, за да покажат тяхната близост или непрекъсната връзка с тези органи.

Въпреки че етимологията на гръцките „епи” (по-горе) и „нефрос” (бъбрек) не оказва голямо влияние върху именуването на жлезите, това оказва влияние върху именуването на споменатите вещества, известни още като епинефрин и норепинефрин.

Именно латинските думи преобладават като корени, за да се установи номенклатурата на всички фактори, свързани с тези две вещества, и затова говорим за адренергични или норадренергични клетки, влакна, системи или рецептори, а не за епинефринергични или норепинефрингични.

Адренергичните рецептори принадлежат към класа на хетеротримерни G протеин-свързани метаботропни рецептори. Те са дълги интегрални протеини, които се простират от външната страна на клетката и имат 7 α-спирални сегмента, които последователно пресичат дебелината на мембраната, образуват бримки отвън и вътре в мембраната и завършват в цитоплазмен край.

Местоположение на адренергичните рецептори

Адренергичните рецептори се намират в централната нервна система и в много от висцералните компоненти на тялото.

В централната нервна система

В централната нервна система (ЦНС) те са разположени в постсинаптичните мембрани на синапси, образувани от аксонови окончания, които произхождат от адренергични или норадренергични клетъчни ядра на мозъчния ствол.

С изключение на β3 рецепторите, всички видове адренергични рецептори, описани до този момент, са идентифицирани в централната нервна система, особено в крайните области на норадренергични проекции, произхождащи от локуса на церулата, включително оптичния таламус, хипоталамуса, лимбичната система. и мозъчната кора.

Във вътрешността

Що се отнася до висцералните адренергични рецептори, те са от различен тип и са разположени в по-голямата си част в мембраните на висцералните ефекторни клетки, върху които приключват постганглионните аксони на симпатичното разделение на автономната нервна система, отделяйки главно норепинефрин.

Тук са включени компоненти на сърдечно-съдовата система, като клетките на възбудимо-проводната система на сърцето и предсърдно и камерно работещия миокард, както и артериоларната гладка мускулатура на съдовете в кожата и лигавицата, коремната област, скелетната мускулатура, кръвообращението. коронарна артерия, вени, еректилна тъкан на половите органи и мозъка.

Стомашно-чревния тракт

Стомашно-чревния тракт има адренергични рецептори в своите надлъжни и кръгови мускули, отговорни за перисталтичните движения, а също и на нивото на сфинктерите.

Те се експресират от чернодробни клетки и α и β клетки на островчетата на Langerhans на панкреаса, като последните се свързват с производството и освобождаването на глюкагон и инсулин съответно.

Генито-пикочна система

По отношение на генито-пикочната система, нейното присъствие се открива в юкстагломерулните клетки и в тръбните клетки на бъбрека, в детрузора мускула и в тригона на пикочния мехур (вътрешен сфинктер), в семенните мехурчета, простатата, проток деферент и матка.

Те присъстват и в други структури като мускула на дилататора на зениците, трахео-бронхиалните гладки мускули, пилоректорните мускули на кожата, слюнчените жлези на лигавичния секрет като субмаксиларната, епифизната и мастната тъкан.

Някои от тези рецептори се намират и върху висцерални клетки в области, далеч от симпатиковите окончания, поради което не се стимулират от норепинефрин, основното вещество, освободено от тези окончания, а от адреналин, основното вещество, освободено от надбъбречната медула и действа като хормон.

Характеристика

Адренергичните рецептори медиират ефектите, които симпатичната нервна система отприщва върху различните компоненти на висцералния ефектор, върху които тя действа, като променя нивото им на активност.

Тези ефекти са толкова разнообразни, колкото тяхното разнообразие във висцералния компонент е разнообразно и различните видове и подтипове рецептори, присъстващи във всяка тъкан на тялото, са разнообразни.

Функциите са свързани с отговорите, задействани в ефекторите от активирането на адренергичните рецептори, когато те се свързват с лигандите си (адреналин или норадреналин).

Тези реакции включват свиване или отпускане на гладката мускулатура (в зависимост от разглеждания висцерален сектор), секреция или инхибиране на секрецията на вещества и някои метаболитни действия, като липолиза или гликогенолиза.

Класификация на адренергичните рецептори

За идентифицирането и класифицирането им са използвани фармакологични критерии. Единият от тях се състои в определяне на относителната ефективност на еквимоларни дози вещества, които възпроизвеждат (симпатомиметични) ефектите от активирането на различните видове рецептори, докато другият използва симпатолитични вещества, за да блокира тези ефекти.

С тези процедури, заедно с други, като определянето на молекулните им структури и клонирането на техните гени, беше възможно да се определи съществуването на две големи категории адренергични рецептори:

- алфа (α) и

- бета (β) рецептори.

От първите са идентифицирани два подтипа: α1 и α2, а от последните подтипове β1, β2 и β3.

И норепинефринът, и епинефринът имат еднаква интензивност на ефекти върху рецептори α1 и β3. Норепинефринът има по-силен ефект върху β1 рецепторите от епинефрина; докато адреналинът е по-мощен от норепинефрина при α2 и β2.

- Алфа адренергични рецептори

Α1 рецептори

Тези рецептори се намират в гладката мускулатура на повечето съдови легла, в сфинктерите на стомашно-чревния тракт и във вътрешния сфинктер на пикочния мехур, в мускула на дилататора на зеницата, в пилоректорния мускул, в семенните мехурчета и др. простатата, семенните жлези, субмаксиларната слюнчена жлеза и бъбречните канали.

Активирането на всички тези ефектори зависи от нивото на цитозолен калций (Ca2 +), което от своя страна зависи от освобождаването му от мястото му на съхранение в саркоплазмения ретикулум; освобождаване, което се случва при отваряне на калциевите канали, активирани от молекула, наречена инозитол трифосфат или IP3.

А1 рецепторите са свързани с G протеин, наречен Gq, с три субединици: αq, β и γ.

Когато рецепторът се активира от неговия лиганд, протеинът се дисоциира в βγ и αq компонент, който активира ензима фосфолипаза. Той произвежда диацилглицерол от мембранен инозитол дифосфат (PIP2). Диацилглицеролът активира протеин киназата С и IP3, което благоприятства отделянето на калций в цитоплазмата.

Α2 рецептори

Тяхното присъствие е описано в надлъжната и кръговата мускулатура на стомашно-чревния тракт, където те действат чрез инхибиране на неговата подвижност. Те също са локализирани в β клетки на панкреаса, където инхибират секрецията на инсулин.

Те също се изразяват като авторецептори на нивото на пресинаптичната мембрана на симпатиковите норадренергични варикозити, където се активират от освободения норепинефрин и действат като механизъм за отрицателна обратна връзка, инхибирайки последващата секреция на невротрансмитера.

Рецепторите на α2 работят в съчетание с Gi протеин, наречен така, защото неговата алфа субединица (αi), когато е отделена от βγ комплекс, предизвиква инхибиране на аденил циклазата и намалява нивата на вътреклетъчната cAMP, като по този начин намалява активността на протеин киназа A (РКА). Оттук и инхибиторният ефект на тези рецептори.

- Бета адренергични рецептори

Β1 рецептори

Те са разположени на нивото на клетките на пейсмейкъра на синоатриалния възел, както и в системата за провеждане на сърдечно възбуждане и в контрактилния миокард, на чиито места насърчават увеличаване на честотата (хронотропизъм +), в скоростта на проводимост (дромотропизъм +), силата на свиване (инотропизъм +) и скоростта на релаксация (лузотропизъм +) на сърцето.

Те са описани и в мускулатурата на стомашно-чревния тракт (която инхибират) и в клетките на юкстагломеруларния апарат на бъбрека (където подпомагат секрецията на ренин).

Всички бета-подобни рецептори (β1, β2 и β3) са свързани с Gs протеин. Подписът "s" се отнася до стимулиращата активност на ензима аденил циклаза, която се задейства, когато рецепторът взаимодейства със своя лиганд, освобождавайки α-субединицата.

CAMP активира PKA и това е отговорно за фосфорилиращите протеини като канали, помпи или ензими, които медиират отговорите на рецепторите.

Β2 рецептори

Те са разкрити на нивото на гладката мускулатура, разположена в артериолите на скелетния мускул, в детрузорния мускул на пикочния мехур, в матката и в трахеобронхиалните мускули, предизвиквайки отпускане във всички тях.

Диаграма на кристалната структура на бета-2-адренорецепторен рецептор (Източник: S. Jähnichen / Public domain via Wikimedia Commons)

Те се експресират и в епифизната жлеза (където насърчават синтеза на мелатонин), в черния дроб (където насърчават гликолизата и глюконеогенезата) и в клетките на мастната тъкан (където насърчават липолизата и отделянето на мастни киселини в кръвта) Безплатно).

Β3 рецептори

Това са последните, които са били идентифицирани. Както бе споменато по-горе, тяхното присъствие не се проявява в централната нервна система, а е ограничено до периферията на тялото, където те са разположени изключително на нивото на клетките на кафява мастна тъкан и са пряко участващи в производството на топлина. чрез липиден катаболизъм в тази тъкан.

Препратки

1. Ganong WF: Невротрансмитери и невромодулатори, в: Преглед на медицинската физиология, 25 изд. Ню Йорк, Образование McGraw-Hill, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Автономната нервна система и надбъбречната медула, в: Учебник по медицинска физиология, 13-то издание; AC Guyton, JE Hall (eds). Филаделфия, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Вегетативна нервна система, в: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-то издание; RF Schmidt et al. (Eds). Хайделберг, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Продавач H: Neurovegetative Regulationen, в: Physiologie, 6th ed; R Klinke et al (eds). Щутгарт, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Модулация на синаптичната трансмисия: Втори пратеници, В: Принципи на нервната наука, 5-то издание; E Kandel et al. (Eds). Ню Йорк, McGraw-Hill, 2013.