АДРЕНОРЕЦЕПТОРЫ: РАСПОЛОЖЕНИЕ, ФУНКЦИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

В адренергические рецепторы представляют собой молекулы белка , расположенные на клеточных мембран , на которых катехоламинов адреналина (А) и норадреналина (NA) оказывают свое действие. Его название происходит от названия первого из этих веществ - адреналина.

Адреналин - это, в свою очередь, название, под которым с 19 века было известно вещество, облегчающее органические реакции, связанные с реакциями борьбы или бегства, и которое, как было обнаружено, вырабатывается и секретируется клетками в костном мозге мелких животных. железы, расположенные в верхнем полюсе каждой почки.

Сигнальные пути адренергических рецепторов (Источник: Свен Яхнихен. Частично переведено Микаэлем Хэггстремом / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) через Wikimedia Commons)

Из-за их анатомической связи с почкой эти железы были названы «надпочечниками», чтобы указать на их положение в верхней части почек, или также надпочечниками, чтобы указать на их близость или непрерывную связь с этими органами.

Хотя этимология греческих «эпи» (см. Выше) и «нефрос» (почка) не оказала большого влияния на наименование желез, она все же повлияла на наименование упомянутых веществ, которые также известны как адреналин и норадреналин.

Однако именно латинские слова преобладали в качестве корней для определения номенклатуры всех факторов, связанных с этими двумя веществами, и именно поэтому мы говорим об адренергических или норадренергических клетках, волокнах, системах или рецепторах, а не об адренергических или норадреналинных.

Адренергические рецепторы относятся к классу метаботропных рецепторов, связанных с гетеротримерными G-белками. Это длинные интегральные белки, которые выходят за пределы клетки и имеют 7 сегментов α-спирали, которые последовательно пересекают толщину мембраны, образуют петли снаружи и внутри мембраны и заканчиваются на цитоплазматическом конце.

Расположение адренорецепторов

Адренергические рецепторы расположены в центральной нервной системе и во многих висцеральных компонентах тела.

В центральной нервной системе

В центральной нервной системе (ЦНС) они расположены в постсинаптических мембранах синапсов, образованных окончаниями аксонов, которые берут начало в ядрах адренергических или норадренергических клеток ствола мозга.

За исключением β3 рецепторов, все типы адренергических рецепторов, описанные на сегодняшний день, были идентифицированы в центральной нервной системе, особенно в конечных областях норадренергических выступов, происходящих в лазурном локусе, включая зрительный таламус, гипоталамус, лимбическую систему. и кора головного мозга.

Во внутренностях

Что касается висцеральных адренорецепторов, то они бывают разных типов и по большей части расположены в мембранах висцеральных эффекторных клеток, на которых заканчиваются постганглионарные аксоны симпатического отдела вегетативной нервной системы, высвобождая в основном норадреналин.

Сюда входят компоненты сердечно-сосудистой системы, такие как клетки системы возбуждения-проводимости сердца и рабочего миокарда предсердий и желудочков, а также гладкие мышцы артериол, сосудов кожи и слизистой оболочки, брюшной полости, скелетных мышц, кровообращения. коронарная артерия, вены, эректильная ткань половых органов и головного мозга.

Желудочно-кишечный тракт

Желудочно-кишечный тракт имеет адренергические рецепторы в продольных и круговых мышцах, отвечающих за перистальтические движения, а также на уровне сфинктеров.

Они экспрессируются клетками печени и α- и β-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, причем последние связаны с выработкой и высвобождением глюкагона и инсулина соответственно.

Мочеполовой системы

Что касается мочеполовой системы, его присутствие обнаруживается в юкстагломерулярных клетках и канальцевых клетках почек, в мышце детрузора и в треугольнике мочевого пузыря (внутренний сфинктер), в семенных пузырьках, простате, протоке. семявыносящий и матка.

Они также присутствуют в других структурах, таких как мышца, расширяющая зрачок, гладкие мышцы трахеобронхов, пилореекторные мышцы кожи, слюнные железы слизистого секрета, такие как подчелюстная, шишковидная железа и жировая ткань.

Некоторые из этих рецепторов также расположены на висцеральных клетках в областях, удаленных от симпатических окончаний, и поэтому они не стимулируются норадреналином, основным веществом, выделяемым этими окончаниями, а адреналином, основным веществом, выделяемым мозговым веществом надпочечников. и он действует как гормон.

Характеристики

Адренергические рецепторы опосредуют эффекты, которые симпатическая нервная система проявляет на различных висцеральных эффекторных компонентах, на которые она действует, изменяя уровень их активности.

Эти эффекты столь же разнообразны, как и их распределение в висцеральном компоненте, и различные типы и подтипы рецепторов, присутствующие в каждой ткани тела.

Эти функции связаны с реакциями, запускаемыми в эффекторах при активации адренергических рецепторов, когда они связываются со своими лигандами (адреналином или норадреналином).

Эти реакции включают сокращение или расслабление гладких мышц (в зависимости от рассматриваемого висцерального сектора), секрецию или ингибирование секреции веществ и некоторые метаболические действия, такие как липолиз или гликогенолиз.

Классификация адренорецепторов

Для их идентификации и классификации использовались фармакологические критерии. Один из них заключается в определении относительной эффективности эквимолярных доз веществ, которые воспроизводят (симпатомиметические) эффекты активации различных типов рецепторов, а другой использует симпатолитические вещества для блокирования этих эффектов.

С помощью этих процедур, наряду с другими, такими как определение их молекулярных структур и клонирование их генов, стало возможным определить существование двух больших категорий адренергических рецепторов:

- альфа (α) и

- бета (β) рецепторы.

Из первого были выделены два подтипа: α1 и α2, а из второго - подтипы β1, β2 и β3.

И норадреналин, и адреналин имеют одинаковую интенсивность воздействия на рецепторы α1 и β3. Норэпинефрин сильнее влияет на рецепторы β1, чем адреналин; в то время как адреналин более эффективен, чем норадреналин в отношении α2 и β2.

- Альфа-адренорецепторы

Α1 рецепторы

Эти рецепторы находятся в гладких мышцах большинства сосудистых русел, в сфинктерах желудочно-кишечного тракта и во внутреннем сфинктере мочевого пузыря, в мышце, расширяющей зрачок, в пилореекторной мышце, в семенных пузырьках, простата, семявыносящий проток, подчелюстная слюнная железа и почечные канальцы.

Активация всех этих эффекторов зависит от уровня цитозольного кальция (Ca2 +), который, в свою очередь, зависит от его высвобождения из места его хранения в саркоплазматическом ретикулуме; высвобождение, которое происходит при открытии кальциевых каналов, активируется молекулой, называемой инозитолтрифосфатом или IP3.

Рецепторы α1 связаны с белком G, называемым Gq, с тремя субъединицами: αq, β и γ.

Когда рецептор активируется своим лигандом, белок диссоциирует на компоненты βγ и αq, которые активируют фермент фосфолипазу. Он производит диацилглицерин из мембранного инозитолдифосфата (PIP2). Диацилглицерин активирует протеинкиназу C и IP3, что способствует высвобождению кальция в цитоплазму.

2 рецепторы

Их присутствие было описано в продольной и круговой мускулатуре желудочно-кишечного тракта, где они действуют, подавляя его моторику. Они также локализуются в β-клетках поджелудочной железы, где ингибируют секрецию инсулина.

Они также экспрессируются как ауторецепторы на уровне пресинаптической мембраны симпатических норадренергических варикозных узлов, где они активируются высвобожденным норадреналином и действуют как механизм отрицательной обратной связи, ингибируя последующую секрецию нейротрансмиттера.

Рецепторы α2 работают в сочетании с белком Gi, так называемым, потому что его альфа-субъединица (αi), когда она отделена от комплекса βγ, вызывает ингибирование аденилциклазы и снижает внутриклеточные уровни цАМФ, тем самым снижая активность протеинкиназы А. (ПКА). Отсюда подавляющий эффект этих рецепторов.

- Бета-адренорецепторы

Β1 рецепторы

Они расположены на уровне пейсмекерных клеток синоатриального узла, а также в проводящей системе возбуждения сердца и в сократительном миокарде, в местах расположения которых они способствуют увеличению частоты (хронотропизм +), скорости проведения (дромотропизм +). ), силу сокращения (инотропизм +) и скорость расслабления (лузотропизм +) сердца.

Они также были описаны в мускулатуре желудочно-кишечного тракта (которую они подавляют) и в клетках юкстагломерулярного аппарата почек (где они способствуют секреции ренина).

Все бета-подобные рецепторы (β1, β2 и β3) связаны с белком Gs. Нижний индекс «s» относится к стимулирующей активности фермента аденилциклазы, которая запускается, когда рецептор взаимодействует со своим лигандом, высвобождая субъединицу αs.

ЦАМФ активирует ПКА, и он отвечает за фосфорилирование белков, таких как каналы, насосы или ферменты, которые опосредуют ответы на рецепторы.

2 рецепторы

Они были обнаружены на уровне гладких мышц, расположенных в артериолах скелетных мышц, в детрузорной мышце мочевого пузыря, в матке и в трахеобронхиальных мышцах, вызывая расслабление во всех из них.

Схема кристаллической структуры адренергического рецептора бета 2 типа (Источник: С. Яхничен / общественное достояние через Wikimedia Commons)

Они также экспрессируются в шишковидной железе (где они способствуют синтезу мелатонина), в печени (где они способствуют гликолизу и глюконеогенезу) и в клетках жировой ткани (где они способствуют липолизу и высвобождению жирных кислот в кровь). свободно).

Β3 рецепторы

Это последние идентифицированные. Как упоминалось выше, их присутствие не происходит в центральной нервной системе, а ограничивается периферией тела, где они расположены исключительно на уровне клеток коричневой жировой ткани и непосредственно участвуют в производстве тепла. через катаболизм липидов в этой ткани.

Ссылки

1. Ganong WF: Neurotransmitters and Neuromodulators, in: Review of Medical Physiology, 25th ed. Нью-Йорк, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Автономная нервная система и мозговой слой надпочечников, в: Учебник медицинской физиологии, 13-е изд; AC Guyton, JE Hall (редакторы). Филадельфия, Elsevier Inc., 2016 г.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, в: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-е изд; RF Schmidt et al (ред.). Гейдельберг, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Продавец H: Neurovegetative Regulationen, в: Physiologie, 6-е изд; R Klinke et al (ред.). Штутгарт, Георг Тиме Верлаг, 2010.
5. Зигельбаум С.А., Клэпхэм Д.Э., Шварц Дж. Х .: Модуляция синаптической передачи: вторые вестники, В: Принципы нейронологии, 5-е изд; E Kandel et al (ред.). Нью-Йорк, Макгроу-Хилл, 2013.