ADRENERGISKE RECEPTORER: PLACERING, FUNKTIONER OG KLASSIFICERING - BIOLOGI - 2025

De adrenergiske receptorer er proteinmolekyler placeret på cellemembranerne, hvorpå catecholaminer adrenalin (A) og noradrenalin (NA) udøver deres virkninger. Navnet stammer fra navnet på det første af disse stoffer, adrenalin.

Adrenalin er igen navnet, som et stof, der letter organiske responser relateret til kamp- eller flyreaktioner, har været kendt siden 1800-tallet, og som blev opdaget at blive uddybet og udskilt af celler i margen af ​​små kirtler placeret i den øverste pol af hver nyre.

Signaleringsveje for adrenergiske receptorer (Kilde: Sven Jähnichen. Delvist oversat af Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) via Wikimedia Commons)

På grund af deres anatomiske forhold til nyrerne blev disse kirtler kaldet "binyre" for at indikere deres placering i den øverste del af nyrerne, eller også binyrer, for at indikere deres nærhed eller sammenhængende forhold til disse organer.

Selvom etymologien for den græske "epi" (ovenfor) og "nephros" (nyre) ikke havde særlig stor indflydelse på navngivningen af ​​kirtlerne, havde den en indflydelse på navngivningen af ​​de nævnte stoffer, der også er kendt som epinephrin og norepinephrin.

Det var dog de latinske ord, der rådede som rødder for at etablere nomenklaturen for alle faktorer, der er forbundet med disse to stoffer, og det er derfor, vi taler om adrenerge eller noradrenerge celler, fibre, systemer eller receptorer og ikke epinephrinergiske eller norepinephrinegiske.

Adrenergiske receptorer hører til klassen af ​​heterotrimeriske G-proteinkoblede metabotrope receptorer. De er lange integrerede proteiner, der strækker sig fra ydersiden af ​​cellen og har 7 a-helix-segmenter, der successivt krydser membranens tykkelse, danner løkker uden for og inden i membranen og slutter ved en cytoplasmatisk ende.

Placering af adrenergiske receptorer

Adrenergiske receptorer er placeret i det centrale nervesystem og i mange af de viscerale komponenter i kroppen.

I centralnervesystemet

I det centrale nervesystem (CNS) er de placeret i de postsynaptiske membraner i synapser dannet af aksonender, der har oprindelse i hjernerystens adrenerge eller noradrenergiske cellekerner.

Bortset fra β3-receptorer er alle de hidtil beskrevne adrenergiske receptorer blevet identificeret i det centrale nervesystem, især i de terminale områder af noradrenergiske fremspring, der har oprindelse i cerulean locus, inklusive den optiske thalamus, hypothalamus, det limbiske system. og hjernebarken.

I indbrud

Med hensyn til de viscerale adrenergiske receptorer er de af forskellige typer og er for det meste placeret i membranerne i de viscerale effektorceller, hvorpå de postganglioniske aksoner i den sympatiske deling af det autonome nervesystem afsluttes, hvilket frigør hovedsageligt noradrenalin.

Komponenter i det kardiovaskulære system er inkluderet her, såsom cellerne i hjertets excitations-ledningssystem og det atriale og ventrikulære arbejdsmyokardium, såvel som den arteriolære glatte muskel i kar og hudslimhinde, abdominal region, skeletmuskel, cirkulation. koronararterie, vener, erektilvæv i seksuelle organer og hjerne.

Mavetarmkanalen

Mavetarmsystemet har adrenerge receptorer i dets langsgående og cirkulære muskler, der er ansvarlige for peristaltiske bevægelser og også på sfinkternes niveau.

De udtrykkes af leverceller og a- og ß-cellerne i holmerne i Langerhans i bugspytkirtlen, sidstnævnte er forbundet med produktionen og frigivelsen af ​​henholdsvis glucagon og insulin.

Genito-urinary system

Med hensyn til genito-urinærsystemet detekteres dets tilstedeværelse i de juxtaglomerulære celler og i de tubulære celler i nyrerne, i detrusormuskelen og i trigonen i blæren (indre sfinkter), i sædblærerne, prostata, kanalen deferent og livmoder.

De er også til stede i andre strukturer, såsom pupildilatormuskler, de tracheo-bronchiale glatte muskler, piloerektormusklerne i huden, spytkirtlerne i slimudskillelse såsom submaxillær, pinealkirtlen og fedtvævet.

Nogle af disse receptorer er også placeret på viscerale celler i områder langt fra sympatiske afslutninger og stimuleres derfor ikke af norepinephrin, det vigtigste stof frigivet af disse ender, men af ​​adrenalin, det vigtigste stof frigivet af binyremedulla og det fungerer som et hormon.

Funktioner

Adrenergiske receptorer medierer de virkninger, som det sympatiske nervesystem frigiver på de forskellige viscerale effektorkomponenter, som det virker ved at ændre deres aktivitetsniveau.

Disse virkninger er lige så varierede som deres distribution i den viscerale komponent varieres, og de forskellige typer og undertyper af receptorer, der er til stede i hvert væv i kroppen, varieres.

Funktionerne er forbundet med responserne, der udløses i effektorerne ved aktivering af adrenerge receptorer, når disse binder til deres ligander (adrenalin eller noradrenalin).

Disse responser inkluderer sammentrækning eller lempelse af glat muskel (afhængigt af den betragtede viscerale sektor), sekretion eller inhibering af substansudskillelse og nogle metaboliske handlinger, såsom lipolyse eller glycogenolyse.

Klassificering af adrenerge receptorer

Farmakologiske kriterier er blevet brugt til at identificere og klassificere dem. En af dem består i at bestemme den relative effektivitet af ækvimolære doser af stoffer, der reproducerer (sympatomimetisk) virkningerne af aktiveringen af ​​de forskellige typer receptorer, mens den anden bruger sympatolytiske stoffer til at blokere disse effekter.

Med disse procedurer sammen med andre, såsom bestemmelse af deres molekylære strukturer og kloning af deres gener, har det været muligt at bestemme eksistensen af ​​to store kategorier af adrenergiske receptorer:

- alfa (α) og

- beta (ß) receptorer.

Af de førstnævnte er to undertyper blevet identificeret: al og a2, og af sidstnævnte undertyper β1, β2 og 3.

Både noradrenalin og epinefrin har den samme intensitet af virkninger på α1 og ß3-receptorer. Norepinephrin har stærkere effekter på ß1-receptorer end epinephrin; mens adrenalin er mere potent end norepinephrin på α2 og β2.

- Adrenergiske alfa-receptorer

Recept1 receptorer

Disse receptorer findes i den glatte muskulatur i de fleste vaskulære senge, i sfinkterne i mave-tarmkanalen og i den indre sfinkter i blæren, i pupildilatormusklen, i piloerector-musklerne, i sædblæren, prostata, vas deferens, submaxillær spytkirtel og nyretubulier.

Aktiveringen af ​​alle disse effektorer afhænger af niveauet af cytosolisk calcium (Ca2 +), som igen afhænger af dets frigivelse fra dets lagringssted i det sarkoplasmatiske retikulum; frigivelse, der opstår, når kalciumkanaler åbnes, aktiveret af et molekyle kaldet inositoltrifosfat eller IP3.

Al-receptorerne er koblet til et G-protein kaldet Gq med tre underenheder: αq, β og γ.

Når receptoren aktiveres af dens ligand, dissocieres proteinet til en βy og en αq-komponent, der aktiverer phospholipase-enzymet. Det producerer diacylglycerol fra membraninositoldiphosphat (PIP2). Diacylglycerol aktiverer proteinkinase C og IP3, som favoriserer frigivelse af calcium i cytoplasmaet.

Α2 receptorer

Deres tilstedeværelse er blevet beskrevet i den langsgående og cirkulære muskulatur i mave-tarmkanalen, hvor de virker ved at hæmme dens bevægelighed. De er også lokaliseret i pankreatiske ß-celler, hvor de hæmmer insulinudskillelse.

De udtrykkes også som autoreceptorer på niveauet med den presynaptiske membran af de sympatiske noradrenerge varicositeter, hvor de aktiveres ved frigivet norepinephrin og fungerer som en negativ feedbackmekanisme, hvilket hæmmer den efterfølgende sekretion af neurotransmitteren.

Α2-receptorerne fungerer koblet til et Gi-protein, såkaldt fordi dets alfa-underenhed (αi), når det adskilles fra βy-komplekset, frembringer en hæmning af adenylcyclase og reducerer intracellulære cAMP-niveauer, hvorved aktiviteten af ​​proteinkinase A reduceres. (PKA). Derfor har disse receptors inhiberende virkning.

- Beta-adrenerge receptorer

Recept1 receptorer

De er placeret på niveauet for pacemakercellerne i den sinoatriale knude, såvel som i hjertets excitationsledningssystem og i det kontraktile myocardium, på hvis placeringer de fremmer stigninger i frekvens (kronotropisme +) og ledningshastighed (dromotropisme +), sammentrækningskraften (inotropisme +) og afslapningshastigheden (lusotropisme +) i hjertet.

De er også beskrevet i muskulaturen i mave-tarmkanalen (som de hæmmer) og i cellerne i det juxtaglomerulære apparat i nyrerne (hvor de fremmer reninsekretion).

Alle betalignende receptorer (β1, β2 og β3) er Gs-proteinkoblet. Subskriptet "s" henviser til den stimulerende aktivitet af enzymet adenyl cyclase, der udløses, når receptoren interagerer med dens ligand, hvilket frigiver αs underenheden.

CAMP aktiverer PKA, og dette er ansvarligt for phosphorylerende proteiner, såsom kanaler, pumper eller enzymer, der medierer respons på receptorer.

Β2 receptorer

De er blevet afsløret på niveauet med den glatte muskel, der er placeret i arterierne i skelettemuskulaturen, i detrusormusklen i blæren, i livmoderen og i tracheobronchialmusklerne, hvilket inducerer afslapning i dem alle.

Diagram over krystalstrukturen af ​​en beta 2-type adrenerg receptor (Kilde: S. Jähnichen / Public domain via Wikimedia Commons)

De udtrykkes også i pinealkirtlen (hvor de fremmer melatoninsyntese), i leveren (hvor de fremmer glycolyse og glukoneogenese) og i fedtvævceller (hvor de fremmer lipolyse og frigivelse af fedtsyrer i blodet) ledig).

Β3 receptorer

Disse er de sidst identificerede. Som nævnt ovenfor forekommer deres tilstedeværelse ikke i det centrale nervesystem, men er begrænset til periferien af ​​kroppen, hvor de udelukkende befinder sig på niveauet med cellerne i brunt fedtvæv og er direkte involveret i produktionen af ​​varme. gennem lipidkatabolisme i dette væv.

Referencer

1. Ganong WF: Neurotransmitters and Neuromodulator, in: Review of Medical Physiology, 25. udg. New York, McGraw-Hill Uddannelse, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Det autonome nervesystem og binyremedulla, i: Textbook of Medical Physiology, 13. udg. AC Guyton, JE Hall (red.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, i: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. udgave; RF Schmidt et al (red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Sælger H: Neurovegetative Regulationen, i: Physiologie, 6. udg. R Klinke et al (red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Modulation of Synaptic Transmission: Second Messengers, In: Principles of Neural Science, 5. udg. E Kandel et al (red.). New York, McGraw-Hill, 2013.