Struktur reseptor muscarinic, jenis dan fungsi mereka, antagonis

The reseptor muscarinic Mereka adalah molekul yang menengahi acetylcholine (ACH) dan terletak di dalam membran postsynaptic sinaps yang mengatakan neurotransmitter dikeluarkan; Namanya berasal dari kepekaannya kepada alkaloid muscarine yang dihasilkan oleh kulat Amanita Muscaria.

Di dalam sistem saraf pusat terdapat beberapa set neuron yang axons melepaskan acetylcholine. Sebilangan daripada mereka berakhir di otak itu sendiri, sementara kebanyakannya membentuk laluan motor untuk otot rangka atau laluan effector sistem saraf autonomi untuk kelenjar dan jantung dan otot licin.

Neuroreceptor acetylcholine semasa sinaps dan reseptor masing -masing dalam membran postsynaptic (Sumber: Pengguna: Pancrat [GFDL 1.2 (http: // www.gnu.Org/lesen/lesen lama/fdl-1.2.html)] melalui wikimedia commons)

Acetylcholine yang dikeluarkan dalam kesatuan neuromuskular dari reseptor cholinergik otot rangka aktif yang dipanggil nikotinik, kerana kepekaannya terhadap alkaloid nikotin, dan yang juga terdapat dalam gangliones sinapsis sistem saraf autonomi (SNA).

Neuron postganglionik dari pembahagian parasympatetik sistem ini menggunakan fungsi mereka dengan melepaskan asetilkolin, yang bertindak pada reseptor cholinergik muscarinic yang terletak di dalam membran sel -sel effector, dan mendorong di dalamnya pengubahsuaian elektrik oleh perubahan kebolehtelapan di saluran ionik mereka.

Struktur kimia neurotransmitter acetylcholine (sumber: neurotokeker [domain awam] melalui wikimedia commons) [TOC]

Struktur

Reseptor muscarinic tergolong dalam keluarga reseptor metabotropik, istilah yang mana reseptor yang tidak betul -betul saluran ionik ditetapkan, tetapi struktur protein yang diaktifkan ketika diaktifkan mencetuskan proses metabolik intraselular yang mengubahsuai aktiviti saluran sebenar.

Istilah ini digunakan untuk membezakannya daripada reseptor ionotropik, yang merupakan saluran ionik yang benar yang terbuka atau ditutup dengan tindakan langsung neurotransmitter, seperti halnya reseptor nikotinik yang telah dinamakan plak neuromuskular dari otot skeletal.

Dalam reseptor metabotropik, muscarinics dimasukkan ke dalam kumpulan yang dikenali sebagai grozed G mereka mengaktifkan fosfolipase C (PLC).

Reseptor muscarinic adalah protein membran komprehensif yang panjang; Mereka mempunyai tujuh segmen Transmarket yang terdiri daripada Alpha Procens, yang secara berurutan menyeberangi Bilayer Membranal Lipid. Di dalam, di wajah sitoplasma, mereka dikaitkan dengan protein G yang sepadan yang transduces interaksi penerima ligan.

Ia boleh melayani anda: Embrioblast: Pembangunan, Fungsi dan Lapisan

Jenis reseptor muscarinic dan fungsi mereka

Sekurang -kurangnya 5 jenis reseptor muscarinic yang ditetapkan menggunakan huruf M diikuti dengan nombor telah dikenalpasti, iaitu: M1, M2, M3, M4 dan M5.

Reseptor M1, M3 dan M5 membentuk keluarga M1 dan dicirikan oleh persatuan protein GQ atau G11 mereka, manakala reseptor M2 dan M4 adalah dari keluarga M2 dan dikaitkan dengan protein GI.

- Reseptor M1

Mereka kebanyakannya ditemui di sistem saraf pusat, di kelenjar exocrine dan di ganglia sistem autonomi Nodon. Mereka ditambah pula dengan protein GQ, yang mengaktifkan enzim fosfolipase C, yang ditukar kepada fosfatidil inositol (PIP2) ke dalam inositol tryposphate (IP3), yang melepaskan intraselular, dan diacillglycerol (DAG), yang mengaktifkan protein c.

- Reseptor M2

Mereka didapati pada asasnya di dalam hati, terutamanya dalam sel -sel nod sinoaurikular, di mana mereka bertindak dengan mengurangkan kekerapan pelepasan mereka, seperti yang diterangkan di bawah.

Automatisme Jantung

Reseptor M2 lebih teliti dikaji di nod nodoaurikular (SA) jantung, di mana automatisme yang secara berkala menghasilkan kegembiraan berirama yang bertanggungjawab untuk aktiviti mekanikal jantung biasanya ditunjukkan.

Sel -sel nod sinoaurikular, selepas setiap potensi tindakan (PA) yang mencetuskan systole jantung (penguncupan), dipulihkan dan dikembalikan ke tahap kira -kira -70 mV. Tetapi voltan tidak kekal dalam nilai itu, tetapi mengalami depolarization progresif ke tahap ambang yang mencetuskan potensi tindakan baru.

Depolarization progresif ini disebabkan oleh perubahan spontan dalam arus ionik (i) yang termasuk: K+ (IK1) pengurangan output, penampilan arus kemasukan Na+ (FI) dan kemudian kemasukan Ca ++ (ICAT), sehingga mencapai ambang ambang dan satu lagi Ca ++ (ical) yang bertanggungjawab untuk potensi tindakan dicetuskan.

Jika output K+ (Ik1) sangat rendah dan arus kemasukan Na+ (IF) dan Ca ++ (ICAT) tinggi, depolarization berlaku lebih cepat, potensi tindakan dan penguncupan berlaku lebih awal, dan frekuensi jantung lebih tinggi. Pengubahsuaian yang bertentangan dalam arus ini lebih rendah frekuensi.

Boleh melayani anda: cariocinesis

Perubahan metabotropik yang disebabkan oleh norepinephrine (bersimpati) dan acetylcholine (parasympathetic) dapat mengubah arus tersebut. AMPC secara langsung mengaktifkan saluran IF, protein A (PKA) phosphoryila dan mengaktifkan saluran ICAT Ca ++ dan kumpulan protein β GI mengaktifkan output k+.

Tindakan Muscarinic M2

Apabila asetilkolin yang dikeluarkan oleh penamatan postganglionik gentian vagal jantung (parasympathetic) mengikat kepada reseptor muscarinic M2 sel -sel nod sinoaurikular, subunit αi protein GI mengubah GDP dan memisahkan, meninggalkan β β β.

Subunit αi menghalang adenylciclase dan mengurangkan pengeluaran AMPC, yang mengurangkan aktiviti saluran untuk IF dan PKA. Fakta terakhir ini mengurangkan fosforilasi dan aktiviti saluran Ca ++ untuk ICAT; Hasilnya adalah pengurangan arus depolarizing.

Kumpulan yang dibentuk oleh subunit βγ protein GI mengaktifkan arus K+ Out (Ikach) yang cenderung untuk mengatasi input Na+ dan Ca ++ dan menurunkan kelajuan depolarization.

Hasil bersama adalah pengurangan cerun depolarisasi spontan dan pengurangan kadar denyutan jantung.

- Reseptor M3

M3 Skim Reseptor Muscarinic (Sumber: Takuma-SA [CC0] melalui Wikimedia Commons)

Mereka boleh didapati dalam otot licin (sistem pencernaan, pundi kencing, saluran darah, bronkus), dalam beberapa kelenjar exocrine dan sistem saraf pusat.

Protein GQ juga digabungkan dan, di peringkat paru -paru mereka boleh menyebabkan bronkokonstrik, sambil bertindak di endothelium vaskular melepaskan nitrik oksida (NO) dan menyebabkan vasodilasi.

- Reseptor M4 dan M5

Reseptor ini kurang dicirikan dan dikaji daripada yang sebelumnya. Kehadirannya di sistem saraf pusat dan di beberapa tisu periferal telah dilaporkan, tetapi fungsi mereka tidak ditubuhkan dengan jelas.

Boleh melayani anda: Kotak Tata: Ciri dan Fungsi

Antagonis

Antagonis sejagat untuk reseptor ini adalah atropin, alkaloid yang diekstrak dari tumbuhan Belladone Atropa, yang mengikat mereka dengan pertalian yang tinggi, yang mewakili kriteria untuk membezakannya dari reseptor nikotinik yang tidak sensitif terhadap molekul ini.

Terdapat sebilangan besar bahan antagonistik lain yang mengikat pelbagai jenis reseptor muscarinic dengan pertalian yang berbeza. Gabungan nilai afiniti yang berlainan bagi sesetengahnya telah berkhidmat dengan tepat untuk kemasukan reseptor ini dalam satu atau yang lain dari kategori yang diterangkan.

Senarai separa antagonis lain termasuk: Pirenzepine, Metotectramine, 4-DAMP, Hymbacin, AF-DX 384, Tripitramine, Darifenacin, PD 102807, AQ RA 741, PFHHSID, MT3 dan MT7; toksin yang terakhir terkandung dalam racun mambas hijau dan hitam, masing -masing.

Reseptor M1, sebagai contoh, mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap pirenzepine; M2 oleh Tripitramine, Metctramine dan Hybacin; M3 oleh 4-lembap; M4 sangat berkaitan dengan toksin MT3 dan juga kepada hybacin; M5 sangat serupa dengan M3, tetapi berkenaan dengan mereka, mereka kurang berkaitan untuk di sini 741.

Rujukan

1. Ganong WF: Neurotransmitter dan neuromodulators, dalam: Kajian Fisiologi Perubatan, Edisi ke -25. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. González JC: Peranan reseptor muscarinic dalam modulasi penghantaran GABAergik di hippocampus. Memori untuk memilih ijazah doktor. Universiti Autonomi Madrid. 2013.
3. Guyton AC, Hall JE: Pengujaan Rythmical of the Heart, dalam: Buku teks fisiologi perubatan , Ed ke -13; AC Guyton, Je Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
4. Piper HM: Herzerregung, dalam: Physiologie des Menschen Mite Pathophysiologie, Edisi ke -31; RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
5. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, dalam: Fisiologi, Ed 6; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
6. Siegelbaum SA, Clafam DE, Schwartz JH: Modulasi Transmisi Synaptic: Rasul kedua, dalam: Prinsip Sains Neural, edisi ke -5; E Kandel et al (eds). New York, McGraw-Hill, 2013.