Receptory muskarynowe - Polski Serwis Naukowy

Receptory muskarynowe − grupa receptorów metabotropowych zlokalizowanych na błonach komórkowych, których pobudzenie w organizmie przez acetylocholinę wiąże się z aktywacją białka G i fosforylacją GDP do GTP.

Budowa

Każdy receptor muskarynowy zbudowany jest z pojedynczego hydrofobowego białka, które posiadaj 7 odcinków śródbłonowych o strukturze α-helisy. Acetylocholina przyłącza się do zewnątrzkomórkowych części białka powodując zmianę jego konformacji. Dzięki temu do drugiej i trzeciej pętli wewnątrzkomórkowej może przyłączyć się białko G, które aktywując się w ten sposób doprowadza do powstania z GDP GTP, które związane z podjednostką α białka G tworzy aktywny kompleks aktywujący przekaźniki drugiego rzędu.

Neuron – rodzaj komórek występujących w układzie nerwowym. Najwięcej neuronów znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym. Neurony składają się z ciała komórki (perikarion albo soma) oraz wypustek cytoplazmatycznych: dendryty i akson, za pomocą których wytwarzają połączenia z innymi neuronami, bądź komórkami efektorowymi (wykonawczymi). Połączenie między komórkami nerwowymi zwane jest synapsą.

Cytoplazma – część protoplazmy komórki eukariotycznej pozostająca poza jądrem komórkowym a w przypadku, z definicji nie posiadających jądra, komórek prokariotycznych – cała protoplazma.

Typy receptorów muskarynowych

Dotychczas zidentyfikowano pięć typów receptorów muskarynowych:

M1 − znajduje się głównie w komórkach ośrodkowego układu nerwowego a także neuronach obwodowego układu nerwowego i komórkach okładzinowych żołądka

M2 − występuje w tkance mięśniowej typu sercowego a także w zakończeniach presynaptycznych układu nerwowego obwodowego i ośrodkowego.

M3 − występują na komórkach gruczołowych oraz mięśniówce gładkiej narządów wewnętrznych oraz naczyń krwionośnych

M4 − znajdują się w ośrodkowym układzie nerwowym, odpowiadają czynnościowo receptorom M2

M5 − znajdują się w ośrodkowym układzie nerwowym, odpowiadają czynnościowo receptorom M3

Różnice w mechanizmach działania między typami receptorów

Pod względem działania receptory można podzielić na dwie grupy:

Układ pokarmowy (łac.systema digestorium) – system połączonych funkcjonalnie narządów służących zapewnieniu dostarczania organizmowi odpowiedniej ilości wody i składników odżywczych.

Sok żołądkowy – jeden z soków trawiennych, który jest wydzieliną gruczołów trawiennych znajdujących się w błonie śluzowej żołądka. Płyn bezbarwny, przezroczysty, o kwaśnym odczynie.

M1, M3 i M5 aktywują typ Gq białka G. Uwolnione w wyniku hydrolizy podjednostki βγ białka G aktywuje fosfolipazę C, która rozkłada difosforan fosfatydyloinozytolu (PIP2) na trifosforan inozytolu (IP3) i diacyloglicerol (DAG). IP3 uwalnia zarówno wewnatrzkomórkowe zasoby wapnia jak i otwiera receptory wapniowe w błonie komórkowej prowadząc do wzrostu stężenia Ca w cytoplazmie. W komórkach mięśniowych wywołuje to skurcz. Natomiast DAG aktywuję kinazę C wyzwalając kaskadę aktywującą szereg białek.

M2 i M4 − aktywują one białka typu Gi, które hamują aktywność cyklazy adenylanowej. Spadek cAMP powoduje zwiększenie przewodzenia przez kanały K. Zwiększenie stężenia potasu hamuje przewodnictwo przez kanały wapniowe zależne od potencjału. Pobudzenie receptorów muskarynowych może również aktywować kaskadę przemian kwasu arachidonowego oraz aktywować cyklazę guanylową.

Efekt działania

M1 − depolaryzacja w zwojach układu autonomicznego i pobudzenie ośrodkowego układu nerwowego (przypuszczalny wpływ na procesy zapamiętywania), skurcz mięśni gładkich przewodu pokarmowego oraz wzrost wydzielania soku żołądkowego

M2 − skrócenie trwania potencjału czynnościowego oraz ujemny efekt dromotropowy (zwolnienie przewodzenia)

M3 − zwiększenie wydzielania gruczołów takich jak ślinianki, gruczoły potowe czy oskrzelowe; skurcz mięśni gładkich przy równoczesnym wzroście wydzielania tlenku azotu(II), który w efekcie powoduje rozszerzenie naczyń.

Rola receptorów M4 i M5 jest niepewna.

Żołądek (łac. gaster, ventriculus, stomachus) – narząd stanowiący część przewodu pokarmowego, którego zasadniczą rolą jest trawienie zawartych w pokarmie białek (nie zachodzi trawienie tłuszczów, a trawienie cukrów jest wręcz hamowane przez niskie pH żołądka). Żołądek wydziela sok żołądkowy zawierający enzymy trawienne:

Receptor metabotropowy - rodzaj receptora błonowego hormonalnego. W organizmie wykryto kilkaset receptorów metabotropowych, które różnią się strukturą i funkcją. Zbudowany jest z:

Agoniści i antagoniści

Naturalnym agonistą wszystkich receptorów muskarynowych jest acetylocholina. Ponadto stwierdzono, że pewne substancje egzogenne mogą działać zarówno jak agoniści jak i antagoniści na poszczególne typy receptorów:

Bibliografia

Wojciech Kostowski (red.), Farmakologia. Podstawy farmakologi, Podręcznik dla studentów medycyny i lekarzy wyd. II poprawione, Warszawa 2001, Wydawnictwo Lekarskie PZWL ISBN 83-200-2504-4