De muscarinereceptoren Het zijn moleculen die de werking van acetylcholine (ACh) mediëren en die zich bevinden in het postsynaptische membraan van de synapsen waarin genoemde neurotransmitter vrijkomt; de naam komt van zijn gevoeligheid voor de muscarine-alkaloïde die door de schimmel wordt geproduceerd Vliegenzwam.
In het centrale zenuwstelsel zijn er verschillende neuronale assemblages waarvan de axonen acetylcholine afgeven. Sommige ervan eindigen in de hersenen zelf, terwijl de meeste de motorbanen voor skeletspieren vormen of de effectorbanen van het autonome zenuwstelsel voor de klieren en hart- en gladde spieren..
Acetylcholine dat vrijkomt op de neuromusculaire kruispunten van skeletspieren activeert cholinerge receptoren die nicotinereceptoren worden genoemd, vanwege hun gevoeligheid voor de alkaloïde nicotine, die ook worden aangetroffen in de ganglionsynapsen van het autonome zenuwstelsel (ANS)..
De postganglionische neuronen van de parasympathische deling van dit systeem oefenen hun functies uit door acetylcholine vrij te geven, dat inwerkt op de muscarinische cholinerge receptoren die zich op de membranen van de effectorcellen bevinden en elektrische modificaties daarin induceren als gevolg van permeabiliteitsveranderingen in hun ionenkanalen..
Artikel index
Muscarinereceptoren behoren tot de familie van metabotrope receptoren, een term die die receptoren aanduidt die niet de juiste ionische kanalen zijn, maar eerder eiwitstructuren die, wanneer ze geactiveerd worden, intracellulaire metabolische processen op gang brengen die de activiteit van de echte kanalen wijzigen..
De term wordt gebruikt om ze te onderscheiden van ionotrope receptoren, dit zijn echte ionkanalen die openen of sluiten door directe werking van de neurotransmitter, zoals het geval is met de nicotinereceptoren die al genoemd zijn in de neuromusculaire platen van skeletspieren..
Binnen de metabotrope receptoren zijn muscarinereceptoren opgenomen in de groep die bekend staat als G-eiwit-gekoppelde receptoren, omdat hun werking, afhankelijk van hun type, wordt gemedieerd door enkele varianten van het genoemde eiwit, zoals Gi, een remmer van adenylcyclase, en Gq of G11 die fosfolipase C (PLC) activeren.
Muscarinereceptoren zijn lange integrale membraaneiwitten; ze hebben zeven transmembraansegmenten die zijn samengesteld uit alfa-helices, die achtereenvolgens de lipidedubbellaag van het membraan doorkruisen. Binnenin, aan de cytoplasmatische kant, associëren ze zich met het overeenkomstige G-eiwit dat de ligand-receptor-interactie transduceert.
Er zijn ten minste 5 soorten muscarinereceptoren geïdentificeerd en aangeduid met de letter M gevolgd door een cijfer, namelijk: M1, M2, M3, M4 en M5.
De M1-, M3- en M5-receptoren vormen de M1-familie en worden gekenmerkt door hun associatie met Gq- of G11-eiwitten, terwijl de M2- en M4-receptoren uit de M2-familie komen en geassocieerd zijn met het Gi-eiwit..
Ze worden voornamelijk aangetroffen in het centrale zenuwstelsel, in de exocriene klieren en in de ganglia van het autonome zenuwstelsel. Ze zijn gekoppeld aan proteïne Gq, dat het enzym fosfolipase C activeert, dat fosfatidylinositol (PIP2) omzet in inositoltrifosfaat (IP3), dat intracellulair Ca ++ afgeeft, en diacylglycerol (DAG), dat proteïnekinase C activeert..
Ze worden voornamelijk in het hart aangetroffen, voornamelijk in de cellen van de sinoatriale knoop, waarop ze werken door hun ontladingsfrequentie te verlagen, zoals hieronder wordt beschreven..
De M2-receptoren zijn dieper bestudeerd op het niveau van de sinoatriale (SA) knoop van het hart, een plaats waar het automatisme dat periodiek de ritmische excitaties produceert die verantwoordelijk zijn voor mechanische hartactiviteit, normaal tot uiting komt..
De cellen van de sinoatriale knoop, na elke actiepotentiaal (AP) die een cardiale systole (contractie) triggert, repolariseren en keren terug naar het niveau van ongeveer -70 mV. Maar de spanning blijft niet op die waarde, maar ondergaat een progressieve depolarisatie tot een drempelniveau dat een nieuw actiepotentiaal activeert.
Deze progressieve depolarisatie is het gevolg van spontane veranderingen in ionenstromen (I), waaronder: vermindering van K + output (IK1), verschijning van een ingangsstroom van Na + (If) en vervolgens een input van Ca ++ (ICaT), totdat bereikt de drempel en activeert een andere Ca ++ stroom (ICaL) die verantwoordelijk is voor het actiepotentiaal.
Als de K + (IK1) -output erg laag is en de Na + (If) en Ca ++ (ICaT) -ingangsstromen hoog zijn, treedt depolarisatie sneller op, treden de actiepotentiaal en contractie eerder op en is de frequentiehartslag hoger. Tegengestelde wijzigingen in deze stromen verlagen de frequentie.
Metabotrope veranderingen veroorzaakt door norepinefrine (sympathisch) en acetylcholine (parasympathisch) kunnen deze stromingen veranderen. CAMP activeert direct If-kanalen, proteïnekinase A (PKA) fosforyleert en activeert Ca ++ -kanalen van ICaT, en de βγ-groep van Gi-proteïne activeert K-output+.
Wanneer acetylcholine afgegeven door de postganglionische uiteinden van cardiale vagale (parasympathische) vezels zich bindt aan de M2-muscarinereceptoren van de cellen van het sinoatriale knooppunt, verandert de αi-subeenheid van het Gi-eiwit zijn BBP voor GTP en scheidt, waardoor het blok βγ wordt vrijgegeven..
De αi-subeenheid remt adenylcyclase en vermindert de cAMP-productie, wat de activiteit van de If- en PKA-kanalen vermindert. Dit laatste feit vermindert de fosforylering en activiteit van de Ca ++ kanalen voor ICaT; het resultaat is een vermindering van depolariserende stromen.
De groep gevormd door de βγ-subeenheden van het Gi-eiwit activeert een naar buiten gerichte K + -stroom (IKACh) die de invoer van Na + en Ca ++ neutraliseert en de depolarisatiesnelheid verlaagt..
Het gezamenlijke resultaat is een vermindering van de spontane depolarisatiehelling en een verlaging van de hartslag..
Ze kunnen worden aangetroffen in gladde spieren (spijsverteringsstelsel, blaas, bloedvaten, bronchiën), in sommige exocriene klieren en in het centrale zenuwstelsel.
Ze zijn ook gekoppeld aan Gq-eiwit en kunnen op pulmonaal niveau bronchoconstrictie veroorzaken, terwijl ze inwerken op het vasculaire endotheel, stikstofmonoxide (NO) afgeven en vaatverwijding veroorzaken..
Deze receptoren zijn minder gekarakteriseerd en bestudeerd dan de vorige. Zijn aanwezigheid is gemeld in het centrale zenuwstelsel en in sommige perifere weefsels, maar zijn functies zijn niet duidelijk vastgesteld..
De universele antagonist voor deze receptoren is atropine, een alkaloïde die uit de plant wordt gewonnen Belladonna atropa, die aan hen bindt met een hoge affiniteit, wat een criterium is om ze te onderscheiden van nicotinereceptoren die ongevoelig zijn voor dit molecuul.
Er is een groot aantal andere antagonistische stoffen die zich met verschillende affiniteiten aan verschillende soorten muscarinereceptoren binden. De combinatie van verschillende affiniteitswaarden voor sommigen van hen heeft juist gediend voor het opnemen van deze receptoren in een van de beschreven categorieën..
Een gedeeltelijke lijst van andere antagonisten zou zijn: pirenzepine, methoctramine, 4-DAMP, himbazine, AF-DX 384, tripitramine, darifenacine, PD 102807, AQ RA 741, pFHHSiD, MT3 en MT7; gifstoffen die de laatste bevatten in de gifstoffen van respectievelijk de groene en zwarte mamba's.
M1-receptoren hebben bijvoorbeeld een hoge gevoeligheid voor pirenzepine; de M2 door tryptramine, methoctramine en himbazine; de M3's van 4-DAMP; de M4 zijn nauw verwant aan het MT3-toxine en ook aan himbazine; de M5's lijken erg op de M3's, maar wat hen betreft zijn ze minder verwant aan AQ RA 741.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.