ADRENERGNÍ RECEPTORY: UMÍSTĚNÍ, FUNKCE A KLASIFIKACE - BIOLOGIE - 2025

Tyto adrenergní receptory jsou proteinové molekuly umístěné na buněčných membránách, na nichž katecholaminy adrenalin (A) a noradrenalinu (NA), uplatňují své účinky. Jeho název je odvozen od názvu první z těchto látek, adrenalinu.

Adrenalin je zase název, díky kterému je látka, která usnadňuje organické reakce související s bojovými nebo letovými reakcemi, známa od 19. století a bylo zjištěno, že je zpracovávána a vylučována buňkami v kostní dřeni malých žlázy umístěné v horním pólu každé ledviny.

Signální dráhy adrenergních receptorů (Zdroj: Sven Jähnichen. Částečně přeloženo Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) přes Wikimedia Commons)

Kvůli jejich anatomickým vztahům s ledvinami byly tyto žlázy označovány jako „nadledviny“, aby naznačovaly jejich postavení v horní části ledvin, nebo také nadledviny, což naznačuje jejich blízkost nebo souvislý vztah s těmito orgány.

Ačkoliv etymologie řeckého „epi“ (výše) a „nefros“ (ledviny) neměla na pojmenování žláz příliš velký vliv, měla to dopad na pojmenování uvedených látek známých také jako epinefrin a norepinefrin.

Byla to však latinská slova, která převládala jako kořeny, aby vytvořila nomenklaturu všech faktorů spojených s těmito dvěma látkami, a proto hovoříme o adrenergních nebo noradrenergních buňkách, vláknech, systémech nebo receptorech, a nikoli o epinefrrinergních nebo norepinefrineckých.

Adrenergní receptory patří do třídy metabotropních receptorů spojených s heterotrimerním G proteinem. Jsou to dlouhé integrální proteiny, které sahají z vnějšku buňky a mají 7 a-helixových segmentů, které postupně procházejí tloušťkou membrány, tvoří smyčky vně a uvnitř membrány a končí na cytoplazmatickém konci.

Umístění adrenergních receptorů

Adrenergní receptory jsou umístěny v centrálním nervovém systému a v mnoha viscerálních složkách těla.

V centrální nervové soustavě

V centrálním nervovém systému (CNS) jsou umístěny v postsynaptických membránách synapsí tvořených koncovkami axonů, které mají původ v adrenergních nebo noradrenergních buněčných jádrech mozkového kmene.

S výjimkou ß3 receptorů byly všechny dosud popsané typy adrenergních receptorů identifikovány v centrálním nervovém systému, zejména v terminálních oblastech noradrenergních projekcí pocházejících z cerulejského lokusu, včetně optického talamu, hypotalamu, limbického systému. a mozková kůra.

Ve viscerách

Pokud jde o viscerální adrenergní receptory, jsou různého typu a jsou z velké části umístěny v membránách viscerálních efektorových buněk, na kterých končí postganglionické axony sympatického dělení autonomního nervového systému a uvolňují hlavně norepinefrin.

Zahrnuty jsou zde součásti kardiovaskulárního systému, jako jsou buňky excitačního-vodivého systému srdce a síňový a komorový pracovní myokard, stejně jako arteriolární hladká svalovina cév v kůži a sliznici, břišní oblasti, kosterní sval, krevní oběh. koronární tepna, žíly, erektilní tkáň pohlavních orgánů a mozku.

Gastrointestinální trakt

Gastrointestinální trakt má ve svých podélných a kruhových svalech adrenergní receptory, které jsou odpovědné za peristaltické pohyby a také na úrovni svěračů.

Jsou exprimovány jaterními buňkami a a a p buňkami Langerhansových ostrůvků pankreatu, které jsou spojeny s produkcí a uvolňováním glukagonu a inzulínu.

Genito-močový systém

Pokud jde o genito-močový systém, je jeho přítomnost detekována v juxtaglomerulárních buňkách a v tubulárních buňkách ledvin, v detrusorovém svalu a v trigonu močového měchýře (interní svěrač), v semenných váčcích, prostatě, duktu deferentní a děloha.

Vyskytují se také v jiných strukturách, jako je dilatační sval žáků, hladké svaly tracheo-bronchiálních, svaly piloerektorů kůže, slinné žlázy sekrece sliznice, jako je submaxillary, epifýza a tuková tkáň.

Některé z těchto receptorů jsou také umístěny na viscerálních buňkách v oblastech daleko od sympatických zakončení, a proto nejsou stimulovány norepinefrinem, hlavní látkou uvolňovanou těmito koncovkami, ale adrenalinem, hlavní látkou uvolňovanou nadledvinou a působí jako hormon.

Funkce

Adrenergní receptory zprostředkovávají účinky, které sympatický nervový systém uvolňuje na různé viscerální efektorové složky, na které působí, úpravou úrovně jejich aktivity.

Tyto účinky se mění tak, jak se mění jejich distribuce ve viscerální složce a různé typy a podtypy receptorů přítomných v každé tkáni těla se mění.

Funkce jsou spojeny s odpověďmi spouštěnými v efektorech aktivací adrenergních receptorů, pokud se tyto vážou na své ligandy (adrenalin nebo noradrenalin).

Tyto reakce zahrnují kontrakci nebo relaxaci hladkého svalstva (v závislosti na uvažovaném viscerálním sektoru), sekreci nebo inhibici sekrece látky a některé metabolické účinky, jako je lipolýza nebo glykogenolýza.

Klasifikace adrenergních receptorů

K identifikaci a klasifikaci byla použita farmakologická kritéria. Jeden z nich spočívá ve stanovení relativní účinnosti ekvimolárních dávek látek, které reprodukují (sympatomimetické) účinky aktivace různých typů receptorů, zatímco druhý používá sympatholytické látky k blokování těchto účinků.

S těmito postupy, spolu s dalšími, jako je stanovení jejich molekulárních struktur a klonování jejich genů, bylo možné určit existenci dvou velkých kategorií adrenergních receptorů:

- alfa (a) a

- beta (P) receptory.

Z prvních byly identifikovány dva podtypy: al a a2 a druhý z podtypů p1, P2 a P3.

Norepinefrin i epinefrin mají stejnou intenzitu účinků na a1 a β3 receptory. Norepinefrin má silnější účinky na receptory β1 než epinefrin; zatímco adrenalin je silnější než noradrenalín na a2 a p2.

- Alfa adrenergní receptory

Α1 receptory

Tyto receptory se nacházejí v hladkém svalstvu většiny vaskulárních lůžek, ve svěračích gastrointestinálního traktu a ve vnitřním svěrači močového měchýře, ve svalovině žilních dilatorů, ve svalech piloerektorů, v semenných váčcích, prostata, vas deferens, submaxilární slinná žláza a renální tubuly.

Aktivace všech těchto efektorů závisí na hladině cytosolického vápníku (Ca2 +), což zase závisí na jeho uvolnění z místa skladování v sarkoplazmatickém retikulu; uvolňování, ke kterému dochází, když jsou vápníkové kanály otevřeny, aktivuje molekula zvaná inositol trifosfát nebo IP3.

Receptory a1 jsou spojeny s G proteinem zvaným Gq se třemi podjednotkami: aq, p a y.

Když je receptor aktivován svým ligandem, je protein disociován na y a aq složku, která aktivuje fosfolipázový enzym. Vyrábí diacylglycerol z membránového inositol difosfátu (PIP2). Diacylglycerol aktivuje proteinovou kinázu C a IP3, což podporuje uvolňování vápníku do cytoplazmy.

Α2 receptory

Jejich přítomnost byla popsána v podélném a kruhovém svalstvu gastrointestinálního traktu, kde působí tak, že inhibují jeho pohyblivost. Jsou také lokalizovány v pankreatických P buňkách, kde inhibují sekreci inzulínu.

Vyjadřují se také jako autoreceptory na úrovni presynaptické membrány sympatických noradrenergních varixů, kde jsou aktivovány uvolňovaným norepinefrinem a působí jako mechanismus negativní zpětné vazby, což inhibuje následnou sekreci neurotransmiteru.

Receptory a2 pracují ve spojení s Gi proteinem, tzv. Protože jeho alfa podjednotka (ai), když je oddělena od komplexu γ, produkuje inhibici adenyl cyklázy a snižuje hladiny intracelulárního cAMP, čímž snižuje aktivitu protein kinázy A (PKA). Proto je inhibiční účinek těchto receptorů.

- Beta adrenergní receptory

Β1 receptory

Jsou umístěny na úrovni kardiostimulačních buněk sinoatriálního uzlu, jakož i v srdečním excitačním vodivém systému a v kontraktilním myokardu, na jehož místech podporují zvýšení frekvence (chronotropismus +) a vodivosti (dromotropismus +)), síla kontrakce (inotropismus +) a rychlost relaxace (lusotropismus +) srdce.

Byly také popsány ve svalovině gastrointestinálního traktu (které inhibují) a v buňkách juxtaglomerulárního aparátu ledvin (kde podporují sekreci reninu).

Všechny beta-podobné receptory (P1, P2 a P3) jsou spojené s Gs proteinem. Dolní index "s" označuje stimulační aktivitu enzymu adenylcyklázy, která se spustí, když receptor interaguje s jeho ligandem, a uvolní podjednotku as.

CAMP aktivuje PKA a to je zodpovědné za fosforylaci proteinů, jako jsou kanály, pumpy nebo enzymy, které zprostředkovávají odpovědi na receptory.

Β2 receptory

Byly odhaleny na úrovni hladkého svalu umístěného v arteriol kosterního svalu, v detrusorovém svalu močového měchýře, v děloze a v tracheobronchiálních svalech, což ve všech z nich vyvolalo relaxaci.

Schéma krystalové struktury adrenergního receptoru beta 2 typu (Zdroj: S. Jähnichen / Public Domain přes Wikimedia Commons)

Vyjadřují se také v epifýze (kde podporují syntézu melatoninu), v játrech (kde podporují glykolýzu a glukoneogenezi) a v buňkách tukové tkáně (kde podporují lipolýzu a uvolňování mastných kyselin do krve) volný, uvolnit).

Β 3 receptory

To jsou poslední, které byly identifikovány. Jak již bylo uvedeno výše, jejich přítomnost se nevyskytuje v centrálním nervovém systému, ale je omezena na periferii těla, kde jsou umístěny výlučně na úrovni buněk hnědé tukové tkáně a jsou přímo zapojeny do produkce tepla. lipidovým katabolismem v této tkáni.

Reference

1. Ganong WF: Neurotransmitery a neuromodulátory, v: Review of Medical Physiology, 25. vydání. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Autonomní nervový systém a nadledvinka, v: Učebnice lékařské fyziologie, 13. vydání; AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, v: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. vydání; RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Prodejce H: Neurovegetative Regulationen, in: Physiologie, 6. vydání; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Modulace synaptického přenosu: Druzí poslové, In: Principles of Neural Science, 5. vydání; E Kandel a kol. (Eds). New York, McGraw-Hill, 2013.