АДРЕНЕРГІЧНІ РЕЦЕПТОРИ: РОЗТАШУВАННЯ, ФУНКЦІЇ ТА КЛАСИФІКАЦІЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

У адренергічні рецептори представляють собою молекули білка , розташовані на клітинних мембран , на яких катехоламінів адреналіну (А) і норадреналіну (NA) надають свою дію. Його назва походить від назви першої з цих речовин - адреналіну.

Адреналін, в свою чергу, назва, завдяки якій речовина, що сприяє органічним реакціям, пов'язаним з боротьбою або реакціями польоту, відома ще з 19 століття, і яку було виявлено, що вона розробляється і секретується клітинами в кістковому мозку малих залози, розташовані у верхньому полюсі кожної нирки.

Шляхи сигналізації адренергічних рецепторів (Джерело: Свен Яхніхен. Частково перекладено Мікаелем Хеггстремом / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) через Wikimedia Commons)

Через їх анатомічні зв’язки з ниркою ці залози отримали назву «надниркових залоз», щоб позначити їх положення у верхній частині нирок, а також надниркових залоз, щоб вказати на їх близькість або суміжний зв’язок з цими органами.

Хоча етимологія грецьких «епі» (вище) та «нефрос» (нирка) не мала великого впливу на називання залоз, це мало вплив на називання згаданих речовин, які також відомі як епінефрин та норадреналін.

Однак саме латинські слова переважали як коріння для встановлення номенклатури всіх факторів, пов'язаних з цими двома речовинами, і саме тому ми говоримо про адренергічні або норадренергічні клітини, волокна, системи чи рецептори, а не епінефринергічні чи норадреналін.

Адренергічні рецептори належать до класу метаботропних рецепторів, пов'язаних з гетеротримерним G білком. Вони являють собою довгі цілісні білки, які виходять із зовнішньої сторони клітини і мають 7 α-спіральних сегментів, які послідовно перетинають товщину мембрани, утворюють петлі зовні та всередині мембрани і закінчуються на цитоплазматичному кінці.

Розташування адренергічних рецепторів

Адренергічні рецептори розташовані в центральній нервовій системі та у багатьох вісцеральних компонентах організму.

У центральній нервовій системі

У центральній нервовій системі (ЦНС) вони розташовуються в постсинаптичних мембранах синапсів, утворених аксоновими закінченнями, що беруть початок у ядрах адренергічних або норадренергічних клітин стовбура мозку.

За винятком рецепторів β3, всі типи адренорецепторів, описані на сьогодні, були виявлені в центральній нервовій системі, особливо в кінцевих областях норадренергічних проекцій, що походять з локусу церулеа, включаючи таламус зору, гіпоталамус, лімбічну систему. і кора головного мозку.

У внутрішніх умовах

Щодо вісцеральних рецепторів-адренергіків, то вони різного типу і розташовані здебільшого в мембранах вісцеральних ефекторних клітин, на яких закінчуються постгангліонічні аксони симпатичного відділу вегетативної нервової системи, вивільняючи переважно норадреналін.

Сюди входять компоненти серцево-судинної системи, такі як клітини збудливо-провідної системи серця та передсердно-шлуночковий робочий міокард, а також артеріолярна гладка мускулатура судин шкіри та слизової оболонки, черевна область, скелетний м’яз, кровообіг. коронарна артерія, вени, еректильна тканина статевих органів та мозку.

Шлунково-кишкового тракту

Шлунково-кишковий тракт має адренергічні рецептори в його поздовжніх і кругових м’язах, що відповідають за перистальтичні рухи, а також на рівні сфінктерів.

Вони експресуються клітинами печінки та клітинами α та β острівців Лангерганса підшлункової залози, останні пов'язані з виробленням та вивільненням глюкагону та інсуліну відповідно.

Геніто-сечовидільна система

Що стосується сечостатевої системи, то її наявність виявляється в юкстагломерулярних клітинах і в трубчастих клітинах нирки, в детрузорному м’язі та в тригоні сечового міхура (внутрішній сфінктер), в насінних пухирцях, передміхуровій залозі, протоці деферент і матка.

Вони також присутні в інших структурах, таких як м'яз розширювача зіниці, гладкі м'язи трахео-бронхів, м'язи пілоеректора шкіри, слинні залози слизового секрету, такі як підщелепна, шишковидна залоза та жирова тканина.

Деякі з цих рецепторів також знаходяться на вісцеральних клітинах в районах, далеких від симпатичних закінчень, і тому не стимулюються норадреналіном, основною речовиною, що виділяється цими закінченнями, а адреналіном, основною речовиною, що виділяється мозком надниркових залоз. і він діє як гормон.

Особливості

Адренергічні рецептори опосередковують вплив, який розкриває симпатична нервова система на різні компоненти вісцерального ефектора, на які вона діє, змінюючи рівень їх активності.

Ці ефекти настільки ж різноманітні, як і їх розподіл у вісцеральній складовій різноманітний, а різні типи та підтипи рецепторів, присутні в кожній тканині тіла, різноманітні.

Функції пов'язані з реакціями, викликаними в ефекторах активацією адренергічних рецепторів, коли вони зв'язуються зі своїми лігандами (адреналін або норадреналін).

Ці реакції включають скорочення або розслаблення гладкої мускулатури (залежно від розглянутого вісцерального сектору), секрецію або гальмування секреції речовини та деякі метаболічні дії, такі як ліполіз або глікогеноліз.

Класифікація адренергічних рецепторів

Для їх ідентифікації та класифікації використовуються фармакологічні критерії. Один з них полягає у визначенні відносної ефективності еквімолярних доз речовин, які відтворюють (симпатоміметичні) ефекти активації різних типів рецепторів, а інший використовує симпатолітичні речовини для блокування цих ефектів.

За допомогою цих процедур, поряд з іншими, такими як визначення їх молекулярних структур та клонування їх генів, вдалося визначити існування двох великих категорій адренорецепторів:

- альфа (α) і

- бета (β) рецептори.

З перших виділено два підтипи: α1 та α2, а з останніх підтипів β1, β2 та β3.

І норадреналін, і епінефрин мають однакову інтенсивність впливу на рецептори α1 і β3. Норепінефрин має більш сильну дію на рецептори β1, ніж епінефрин; в той час як адреналін є більш сильним, ніж норадреналін на α2 та β2.

- Альфа-адренергічні рецептори

Α1 рецептори

Ці рецептори знаходяться у гладкій мускулатурі більшості судинних рухів, у сфінктерах шлунково-кишкового тракту та у внутрішньому сфінктері сечового міхура, у розширювальній м’язі зіниці, у пілоеректорній м’язі, у насінних пухирцях, передміхурової залози, судинної оболонки, підщелепної слинної залози та ниркових канальців.

Активація всіх цих ефекторів залежить від рівня цитозольного кальцію (Са2 +), що в свою чергу залежить від вивільнення його з місця зберігання в саркоплазматичному ретикулумі; вивільнення, яке відбувається при відкритті кальцієвих каналів, активоване молекулою, яка називається інозитол трифосфатом або IP3.

Рецептори α1 з'єднані з білком G, який називається Gq, з трьома субодиницями: αq, β та γ.

Коли рецептор активується його лігандом, білок дисоціюється на βγ та αq компонент, який активує фермент фосфоліпази. Він виробляє діацилгліцерин з мембранного інозитолдифосфату (PIP2). Діацилгліцерин активує протеїнкіназу С та IP3, що сприяє викиду кальцію в цитоплазму.

Α2 рецептори

Їх присутність була описана в поздовжній і круговій мускулатурі шлунково-кишкового тракту, де вони діють, гальмуючи його рухливість. Вони також локалізуються у β-клітинах підшлункової залози, де вони інгібують секрецію інсуліну.

Вони також виражаються як авторецептори на рівні пресинаптичної мембрани симпатичних норадренергічних варикозів, де вони активуються вивільненим норадреналіном і діють як механізм негативного зворотного зв’язку, гальмуючи подальшу секрецію нейромедіатора.

Рецептори α2 працюють в поєднанні з білком Gi, так званим, оскільки його субодиниця альфа (αi), коли відділяється від комплексу βγ, виробляє пригнічення аденілциклази і знижує рівень внутрішньоклітинного цАМФ, знижуючи тим самим активність протеїнкінази A (PKA). Звідси інгібуюча дія цих рецепторів.

- Бета-адренорецептори

Β1 рецептори

Вони розташовані на рівні клітин кардіостимулятора синоатріального вузла, а також у системі провідності збудження серця та в скорочувальному міокарді, в місцях розташування яких вони сприяють збільшенню частоти (хронотропізм +), швидкості провідності (дромотропізм + ), сила скорочення (інотропізм +) та швидкість розслаблення (лузотропізм +) серця.

Вони також описані в мускулатурі шлунково-кишкового тракту (який вони інгібують) та в клітинах юкстагломерулярного апарату нирки (де вони сприяють секреції реніну).

Всі бета-подібні рецептори (β1, β2 і β3) є сполуками білка Gs. Підрип "s" відноситься до стимулюючої активності ферменту аденілциклази, яка спрацьовує, коли рецептор взаємодіє зі своїм лігандом, вивільняючи α-субодиницю.

ЦАМФ активує PKA, і це відповідає за фосфорилюючі білки, такі як канали, насоси або ферменти, які опосередковують реакцію на рецептори.

Β2 рецептори

Вони виявлені на рівні гладкої мускулатури, розташованої в артеріолах скелетної мускулатури, в детрузорному м’язі сечового міхура, в матці та в трахеобронхіальних м'язах, що викликає розслаблення у всіх них.

Діаграма кристалічної структури бета-адренорецепторів 2-го типу (Джерело: S. Jähnichen / Громадське надбання через Wikimedia Commons)

Вони також виражаються в шишкоподібній залозі (там, де вони сприяють синтезу мелатоніну), в печінці (де вони сприяють гліколізу та глюконеогенезу), а також у клітинах жирової тканини (де вони сприяють ліполізу та викиду жирних кислот у кров) безкоштовно).

Β3 рецептори

Це останні, які були визначені. Як вже було сказано вище, їх присутність не відбувається в центральній нервовій системі, а обмежується периферією тіла, де вони розташовані виключно на рівні клітин коричневої жирової тканини і безпосередньо беруть участь у виробленні тепла. через ліпідний катаболізм у цій тканині.

Список літератури

1. Ganong WF: Нейромедіатори та нейромодулятори, в: Огляд медичної фізіології, 25-е видання. Нью-Йорк, освіта McGraw-Hill, 2016.
2. Гайтон AC, Зал JE: Автономна нервова система та надниркова мозоль, у: Підручник медичної фізіології, 13-е видання; AC Guyton, JE Hall (ред.). Філадельфія, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Вегетативна нервова система, у: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-е видання; RF Schmidt et al. (Eds). Гейдельберг, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Продавець H: Neurovegetative Regulationen, у: Physiologie, 6-е видання; R Klinke та ін (ред.). Штутгарт, Георг Тіє Верлаг, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Модуляція синаптичної передачі: Другі месенджери, В: Принципи нейронної науки, 5-е видання; E Kandel et al (ред.). Нью-Йорк, McGraw-Hill, 2013.