Muscarine -receptoren structuur, soorten en hun functies, tegenstanders

De muscarine -receptoren Het zijn moleculen die acetylcholine (ACh) mediëren en zich bevinden in het postsynaptische membraan van synapsen waarin deze neurotransmitter wordt vrijgegeven; Zijn naam komt van zijn gevoeligheid voor de muscarine -alkaloïde geproduceerd door de schimmel Amanita Muscaria.

In het centrale zenuwstelsel zijn er verschillende neuronale sets waarvan de axonen acetylcholine vrijgeven. Sommigen van hen eindigen in de hersenen zelf, terwijl de meeste de motorische paden vormen voor skeletspier of de effectorpaden van het autonome zenuwstelsel voor de klieren en het hart en gladde spieren.

De acetylcholine -neuroreceptor tijdens de synaps en hun respectieve receptoren in het postsynaptische membraan (Bron: Gebruiker: Pancrat [GFDL 1.2 (http: // www.GNU.Org/licenties/oude licenties/FDL-1.2.html)] via Wikimedia Commons)

Acetylcholine afgegeven in de neuromusculaire vakbonden van de actieve cholinerge receptoren van skeletspier genaamd nicotinics, vanwege zijn gevoeligheid voor de nicotine -alkaloïde, en die ook worden gevonden in de synapsen gangliones van het autonome zenuwstelsel (SNA).

De postganglionische neuronen van de parasympathische verdeling van dit systeem oefenen hun functies uit door acetylcholine vrij te geven, dat werkt op de muscarine cholinerge receptoren in de membranen van de effectorcellen en induceren daarin elektrische modificaties door veranderingen in hun ionenkanaals.

Chemische structuur van de acetylcholine -neurotransmitter (bron: Neurotokeker [Public Domain] via Wikimedia Commons) [TOC]

Structuur

De muscarine -receptoren behoren tot de familie van de metabotrope receptoren, een term waarmee die receptoren die niet goed zijn, ionische kanalen worden aangeduid, maar eiwitstructuren die wanneer geactiveerde trigger intracellulaire metabolische processen die de activiteit van echte kanalen wijzigen, die de activiteit wijzigen.

De term wordt gebruikt om ze te differentiëren van ionotrope receptoren, die echte ionische kanalen zijn die openen of sluiten door directe werking van de neurotransmitter, zoals het geval is van de nicotine -receptoren die al van de neuromusculaire plaques van de skeletspier zijn genoemd.

Binnen de metabotrope receptoren zijn muscarinics opgenomen in de groep die bekend staat als Grozed G Ze activeren fosfolipase C (PLC).

Muscarine -receptoren zijn lange uitgebreide membraaneiwitten; Ze hebben zeven transmarket -segmenten samengesteld uit alfa -propens, die opeenvolgend de lipidemembranale dubbellaag kruisen. Binnenin, op het cytoplasmatische gezicht, worden ze geassocieerd met het overeenkomstige G-eiwit dat de interactie van de ligand-ontvanger transduceert.

Het kan u van dienst zijn: Embrieblasten: ontwikkeling, functies en lagen

Soorten muscarine -receptoren en hun functies

Ten minste 5 soorten muscarine -receptoren die worden aangewezen met behulp van de letter M gevolgd door een getal zijn geïdentificeerd, namelijk: M1, M2, M3, M4 en M5.

M1-, M3- en M5 -receptoren vormen de M1 -familie en worden gekenmerkt door hun GQ- of G11 -eiwitassociatie, terwijl M2- en M4 -receptoren uit de M2 ​​-familie zijn en worden geassocieerd met het GI -eiwit.

- M1 -receptoren

Ze worden voornamelijk gevonden in het centrale zenuwstelsel, in de exocriene klieren en in het Nodon Autonomic System Ganglia. Ze zijn gekoppeld aan GQ -eiwit, dat het fosfolipase C -enzym activeert, dat omzet naar de fosfatidylinositol (PIP2) in inositol tryposfaat (IP3), die intracellulaire en dicilglycerol (DAG) vrijgeeft, die eiwitten activeert C.

- M2 -receptoren

Ze worden fundamenteel in het hart gevonden, voornamelijk in de cellen van de Sinoaurical Node, waarop ze werken door hun ontladingsfrequentie te verminderen, zoals hieronder beschreven.

Hartautomatisme

M2 -receptoren zijn grondiger bestudeerd aan de nodoauriculaire knoop (SA) van het hart, waar het automatisme dat periodiek de ritmische excitaties produceert die verantwoordelijk zijn voor de mechanische activiteit van het hart, normaal gesproken wordt gemanifesteerd.

De cellen van het sinoauriculaire knooppunt, na elke actiepotentiaal (PA) die een hartsystolie (contractie) veroorzaken, worden gerepolariseerd en teruggekeerd naar het niveau van ongeveer -70 mV. Maar de spanning blijft niet in die waarde, maar lijdt progressieve depolarisatie tot een drempelniveau dat een nieuw actiepotentieel veroorzaakt.

Deze progressieve depolarisatie is te wijten aan spontane veranderingen in ionische stromen (i) die omvatten: k+ (Ik1) uitgangsvermindering, uiterlijk van een instapstroom van Na+ (FI) en vervolgens een invoer van Ca ++ (ICAT), totdat de drempel bereikt de drempel en een andere Ca ++ (ical) stroom die verantwoordelijk is voor het actiepotentieel wordt geactiveerd.

Als de output van K+ (IK1) erg laag is en de invoerstromen van Na+ (if) en Ca ++ (ICAT) hoog zijn, treedt depolarisatie sneller op, vindt actiepotentiaal en contractie eerder op en frequentie is het hart van de frequentie hoger. De tegenovergestelde wijzigingen in deze stromingen lagere frequentie.

Kan u van dienst zijn: cariocinesis

Metabotrope veranderingen geïnduceerd door norepinefrine (sympathisch) en acetylcholine (parasympathisch) kunnen die stromen veranderen. De AMPC activeert direct de IF -kanalen, eiwitten A (PKA) fosforyila en activeert ICAT Ca ++ kanalen en de β GI -eiwitgroep activeert de output van K+.

Muscarinische actie M2

Wanneer acetylcholine afgegeven door de postganglionische terminaties van de vagale vezels van het hart (parasympathiek) bindt aan de M2 ​​-muscarine -receptoren van de cellen van de sinoauriculaire knoop, de ai -subeenheid van het GI -eiwit verandert zijn GDP door GTP en scheidt, vrij naar het blok βy.

De αI -subeenheid remt het adenylciclase en vermindert de productie van AMPC, wat de activiteit van de kanalen voor if en die van de PKA vermindert. Dit laatste feit vermindert fosforylering en activiteit van Ca ++ kanalen voor ICAT; Het resultaat is een vermindering van depolariserende stromingen.

De groep gevormd door de βy -subeenheden van het GI -eiwit activeert een stroom van K+ OUT (Ikach) die de neiging heeft om de ingangen van Na+ en Ca ++ tegen te gaan en de depolarisatiesnelheid te verlagen.

Het gewrichtsresultaat is een vermindering van de helling van spontane depolarisatie en een verlaging van de hartslag.

- M3 -receptoren

M3 Muscarine-receptorschema (Bron: Takuma-SA [CC0] via Wikimedia Commons)

Ze zijn te vinden in de gladde spier (spijsverteringssysteem, blaas, bloedvaten, bronchiën), in sommige exocriene klieren en in het centrale zenuwstelsel.

GQ -eiwit wordt ook gekoppeld en op het longniveau kunnen ze bronchoconstrictie veroorzaken, terwijl ze werken in het vasculaire endotheel -afgifte stikstofoxide (NO) en vaatverwijding veroorzaken.

- M4- en M5 -receptoren

Deze receptoren zijn minder gekarakteriseerd en bestudeerd dan de vorige. Zijn aanwezigheid in het centrale zenuwstelsel en in sommige perifere weefsels is gemeld, maar hun functies zijn niet duidelijk vastgesteld.

Kan u van dienst zijn: Tata Box: kenmerken en functies

Antagonisten

De universele antagonist voor deze receptoren is atropine, een alkaloïde geëxtraheerd uit de plant Belladone atropa, Dat bindt aan hen met een hoge affiniteit, die een criterium vertegenwoordigt om ze te onderscheiden van nicotine -receptoren die ongevoelig zijn voor deze molecuul.

Er zijn een groot aantal andere antagonistische stoffen die binden aan de verschillende soorten muscarine -receptoren met verschillende affiniteiten. De combinatie van verschillende affiniteitswaarden voor sommigen van hen heeft precies gediend voor de opname van deze receptoren in een van de beschreven categorieën.

Een gedeeltelijke lijst van andere antagonisten zou zijn: pirenzepine, metotectramine, 4-damp, hymbacine, AF-DX 384, Tripitramine, Darifenacin, PD 102807, AQ RA 741, PFHHSID, MT3 en MT7; Toxines de laatste in de gifstoffen van respectievelijk de groene en zwarte Mambas.

M1 -receptoren hebben bijvoorbeeld een hoge gevoeligheid voor pirenzepine; M2 door tripitramine, metctramine en hybacine; de M3 door 4-DAMP; De M4 is erg gerelateerd aan MT3 -toxine en ook met hybacine; De M5 lijkt erg op de M3, maar met betrekking tot hen zijn ze minder gerelateerd aan hier 741.

Referenties

1. Ganong WF: Neurotransmitters en neuromodulatoren, in: Overzicht van medische fysiologie, 25e ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. González JC: Rol van muscarinische receptoren bij de modulatie van GABAergic -transmissie in hippocampus. Geheugen om te kiezen voor de diploma van de dokter. Autonome Universiteit van Madrid. 2013.
3. Guyton AC, Hall JE: Rythmische excitatie van het hart, in: Leerboek van medische fysiologie , 13e ed; AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
4. Piper HM: Herzerregung, in: Physiologie des Menschen Mite Pathophysiologie, 31e ed; RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
5. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, in: Fysiologie, 6e ed; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
6. Siegelbaum SA, Clafam DE, Schwartz JH: Modulatie van synaptische transmissie: tweede boodschappers, in: Principles of Neural Science, 5e ed; E Kandel et al (eds). New York, McGraw-Hill, 2013.