ADRENERGISKE RESEPTORER: BELIGGENHET, FUNKSJONER OG KLASSIFISERING - BIOLOGI - 2026

De adrenerge reseptorene er proteinmolekyler lokalisert på cellemembranene som katekolaminene adrenalin (A) og noradrenalin (NA) utøver sine effekter på. Navnet stammer fra navnet til det første av disse stoffene, adrenalin.

Adrenalin er på sin side navnet som et stoff som letter organiske responser relatert til kamp- eller fluktreaksjoner har vært kjent siden 1800-tallet, og som ble oppdaget å bli utdypet og utskilt av celler i margen til små kjertler som ligger i øvre pol av hver nyre.

Signaleringsveier for adrenergiske reseptorer (Kilde: Sven Jähnichen. Delvis oversatt av Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) via Wikimedia Commons)

På grunn av deres anatomiske forhold til nyrene, ble disse kjertlene kalt "binyrene", for å indikere deres plassering i den øvre delen av nyrene, eller også binyrene, for å indikere deres nærhet eller sammenhengende forhold til disse organene.

Selv om etymologien til den greske "epi" (over) og "nefros" (nyre) ikke hadde stor innflytelse på navngivningen av kjertlene, hadde den innvirkning på navngivningen av de nevnte stoffene som også er kjent som epinefrin og noradrenalin.

Det var imidlertid de latinske ordene som rådde som røtter for å etablere nomenklaturen for alle faktorene assosiert med disse to stoffene, og det er derfor vi snakker om adrenergiske eller noradrenerge celler, fibre, systemer eller reseptorer, og ikke epinephrinergic eller norepinephrinegic.

Adrenergiske reseptorer tilhører klassen av heterotrimeriske G-proteinkoblede metabotrope reseptorer. De er lange integrerte proteiner som strekker seg fra utsiden av cellen og har 7 a-helix-segmenter som suksessivt krysser membranens tykkelse, danner løkker utenfor og inne i membranen og ender i en cytoplasmatisk ende.

Plassering av adrenerge reseptorer

Adrenergiske reseptorer er lokalisert i sentralnervesystemet og i mange av de viscerale komponentene i kroppen.

I sentralnervesystemet

I sentralnervesystemet (CNS) befinner de seg i de postsynaptiske membranene i synapser dannet av aksonender som har sin opprinnelse i adrenerge eller noradrenerge cellekjerner i hjernestammen.

Bortsett fra ß3-reseptorer, er alle typer adrenergiske reseptorer beskrevet til dags dato blitt identifisert i sentralnervesystemet, spesielt i de terminale områdene av noradrenergiske fremspring med opprinnelse i cerulean locus, inkludert optisk thalamus, hypothalamus, det limbiske system. og hjernebarken.

I innvollene

Når det gjelder de viscerale adrenerge reseptorene, er de av forskjellige typer og er for det meste lokalisert i membranene til de viscerale effektorcellene som de postganglioniske aksonene i den sympatiske delen av det autonome nervesystemet avslutter, og frigjør hovedsakelig noradrenalin.

Komponenter i det kardiovaskulære systemet er inkludert her, for eksempel cellene i eksitasjonslednings-systemet i hjertet og atrialt og ventrikulært myokard, samt den arteriolære glatte muskelen i kar og slimhinner, bukregion, skjelettmuskel, sirkulasjon. koronararterie, årer, ereksjonsvev i kjønnsorganer og hjerne.

Mage-tarmkanalen

Mage-tarmkanalen har adrenerge reseptorer i sine langsgående og sirkulære muskler som er ansvarlige for peristaltiske bevegelser, og også på nivået av sphincters.

De uttrykkes av leverceller og a- og ß-cellene på holmene i Langerhans i bukspyttkjertelen, sistnevnte assosiert med produksjon og frigjøring av henholdsvis glukagon og insulin.

Genito-urinary system

Når det gjelder genito-urinsystemet, påvises dets tilstedeværelse i juxtaglomerulære celler og i rørcellene i nyren, i detrusormuskelen og i trigonen i blæren (indre sfinkter), i sædblærene, prostata, kanalen deferent og livmor.

De er også til stede i andre strukturer som pupill dilatatormuskel, de tracheo-bronkiale glatte muskler, piloerektormusklene i huden, spyttkjertlene i slimutskillelse som undermaxillær, pinealkjertelen og fettvevet.

Noen av disse reseptorene er også lokalisert på viscerale celler i områder langt fra sympatiske avslutninger, og som derfor ikke stimuleres av norepinefrin, hovedstoffet som frigjøres av disse endene, men av adrenalin, hovedstoffet som frigjøres av binyremedulla. og det fungerer som et hormon.

Egenskaper

Adrenergiske reseptorer formidler virkningene som det sympatiske nervesystemet slipper løs på de forskjellige viscerale effektorkomponenter som det virker ved å endre deres aktivitetsnivå.

Disse effektene er like varierte som deres distribusjon i den viscerale komponenten er variert og de forskjellige typene og undertypene av reseptorer som er tilstede i hvert vev i kroppen, varieres.

Funksjonene er assosiert med responsene som utløses i effektorene ved aktivering av adrenerge reseptorer når disse binder seg til deres ligander (adrenalin eller noradrenalin).

Disse svarene inkluderer sammentrekning eller avslapping av glatt muskel (avhengig av den viscerale sektoren som er vurdert), sekresjon eller hemming av substansekresjon, og noen metabolske virkninger som lipolyse eller glykogenolyse.

Klassifisering av adrenerge reseptorer

Farmakologiske kriterier er brukt for å identifisere og klassifisere dem. En av dem består i å bestemme den relative effektiviteten til ekvimolare doser av stoffer som reproduserer (sympatomimetisk) effekten av aktiveringen av de forskjellige typene reseptorer, mens den andre bruker sympatolytiske stoffer for å blokkere disse effektene.

Med disse prosedyrene, sammen med andre som bestemmelse av deres molekylstrukturer og kloning av genene deres, har det vært mulig å bestemme eksistensen av to store kategorier av adrenerge reseptorer:

- alfa (α) og

- beta-reseptorer.

Av de førstnevnte er to undertyper identifisert: α1 og α2, og av de sistnevnte undertypene β1, 2 og β3.

Både noradrenalin og epinefrin har samme intensitet av effekter på α1 og β3 reseptorer. Norepinefrin har sterkere effekter på ß1 reseptorer enn epinefrin; mens adrenalin er kraftigere enn norepinefrin på α2 og 2.

- Adrenergiske reseptorer

Α1 reseptorer

Disse reseptorene finnes i den glatte muskelen i de fleste vaskulære senger, i lukkemuskelen i mage-tarmkanalen og i den indre lukkemuskelen i blæren, i pupill-dilatormuskelen, i piloerector-muskelen, i sædblærene, prostata, vas deferens, submaxillær spyttkjertel og nyretubuli.

Aktiveringen av alle disse effektorer avhenger av nivået av cytosolsk kalsium (Ca2 +), som igjen avhenger av det frigjøres fra lagringsstedet i det sarkoplasmatiske retikulum; frigjøring som oppstår når kalsiumkanaler åpnes aktivert av et molekyl kalt inositoltrifosfat eller IP3.

Α1-reseptorene er koblet til et G-protein kalt Gq, med tre underenheter: αq, β og γ.

Når reseptoren aktiveres av liganden, blir proteinet dissosiert til en βy og en qq-komponent, som aktiverer fosfolipase-enzymet. Den produserer diacylglycerol fra membraninositoldifosfat (PIP2). Diacylglycerol aktiverer proteinkinase C og IP3, som favoriserer frigjøring av kalsium i cytoplasmaet.

Α2 reseptorer

Deres nærvær er beskrevet i den langsgående og sirkulære muskulaturen i mage-tarmkanalen, der de virker ved å hemme dens bevegelighet. De er også lokalisert i pankreas-p-celler der de hemmer insulinutskillelse.

De uttrykkes også som autoreseptorer på nivået av den presynaptiske membranen til de sympatiske noradrenerge varikositetene, der de aktiveres av frigitt norepinefrin og fungerer som en negativ tilbakemeldingsmekanisme, som hemmer den etterfølgende sekresjonen av nevrotransmitteren.

Α2-reseptorene fungerer koblet til et Gi-protein, såkalt fordi dets alfa (αi) underenhet, når de er separert fra βγ-komplekset, gir en hemming av adenylcyklase og reduserer intracellulære cAMP-nivåer, og reduserer dermed aktiviteten til proteinkinase A (PKA). Derav den hemmende effekten av disse reseptorene.

- Beta-adrenerge reseptorer

Β1 reseptorer

De er lokalisert på nivået med pacemakercellene i sinoatrial noden, så vel som i hjerteeksitasjonssystemet og i det kontraktile myocardium, på hvis steder de fremmer økning i frekvens (kronotropisme +), i ledningshastighet (dromotropisme + ), sammentrekningskraften (inotropisme +) og avslapningshastigheten (lusotropisme +) i hjertet.

De er også beskrevet i muskulaturen i mage-tarmkanalen (som de hemmer) og i cellene i det juxtaglomerulære apparatet i nyren (hvor de fremmer reninsekresjon).

Alle betalignende reseptorer (β1, β2 og β3) er Gs-proteinkoblet. Abonnementet "s" refererer til den stimulerende aktiviteten til enzymet adenyl cyclase, som utløses når reseptoren interagerer med liganden, og frigjør αs underenheten.

CAMP aktiverer PKA og dette er ansvarlig for fosforylering av proteiner som kanaler, pumper eller enzymer som medierer respons på reseptorer.

Β2 reseptorer

De er blitt avslørt på nivået med den glatte muskelen som er lokalisert i arterioles av skjelettmuskel, i detrusor muskel i blæren, i livmoren og i tracheobronchial muskler, noe som induserer avslapning hos dem alle.

Diagram over krystallstrukturen til en beta 2-type adrenerg reseptor (Kilde: S. Jähnichen / Public domain via Wikimedia Commons)

De kommer også til uttrykk i pinealkjertelen (der de fremmer melatoninsyntese), i leveren (hvor de fremmer glykolyse og glukoneogenese), og i fettvevceller (hvor de fremmer lipolyse og frigjøring av fettsyrer i blodet) gratis).

Β3 reseptorer

Dette er de siste som ble identifisert. Som nevnt ovenfor forekommer deres tilstedeværelse ikke i sentralnervesystemet, men er begrenset til periferien av kroppen, hvor de er lokalisert utelukkende på nivået med cellene i brunt fettvev og er direkte involvert i produksjonen av varme. gjennom lipidkatabolisme i dette vevet.

referanser

1. Ganong WF: Neurotransmitters and Neuromodulator, in: Review of Medical Physiology, 25. utg. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: The Autonomic Nervous System and the Adrenal Medulla, i: Textbook of Medical Physiology, 13. utg; AC Guyton, JE Hall (red.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, i: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. utg.; RF Schmidt et al (red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Selger H: Neurovegetative Regulationen, in: Physiologie, 6th ed; 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. utg; E Kandel et al (red.). New York, McGraw-Hill, 2013.