Struttura dei recettori muscarinici, tipi e loro funzioni, antagonisti

IL Recettori muscarinici Sono molecole che mediano l'acetilcolina (ACH) e si trovano nella membrana postsinaptica delle sinapsi in cui viene rilasciato detto neurotrasmettitore; Il suo nome deriva dalla sua sensibilità all'alcaloide muscarino prodotto dal fungo Amanita Muscaria.

Nel sistema nervoso centrale ci sono diversi set neuronali i cui assoni rilasciano acetilcolina. Alcuni di loro finiscono nel cervello stesso, mentre la maggior parte costituisce i percorsi motori per il muscolo scheletrico o i percorsi effettori del sistema nervoso autonomo per le ghiandole e il cuore e i muscoli lisce.

Il neurorecettore acetilcolina durante la sinapsi e i rispettivi recettori nella membrana postsinaptica (Fonte: Utente: Pancrat [GFDL 1.2 (http: // www.gnu.Org/licenze/vecchi licenze/FDL-1.2.html)] via Wikimedia Commons)

L'acetilcolina rilasciata nei sindacati neuromuscolari dei recettori colinergici del muscolo scheletrico attivo chiamati nicotinici, per la sua sensibilità all'alcaloide della nicotina e che si trovano anche nei sinapsi gangliari del sistema nervoso autonomo (SNA).

I neuroni postganglionici della divisione parasimpatica di questo sistema esercitano le loro funzioni rilasciando acetilcolina, che agisce sui recettori colinergici muscarinici situati nelle membrane delle cellule effettrici e inducendo in esse modifiche elettriche mediante modifiche elettriche mediante modifiche elettriche mediante modifiche elettriche mediante modifiche elettriche mediante modifiche elettriche mediante cambiamenti elettrici.

Struttura chimica del neurotrasmettitore di acetilcolina (fonte: Neurotokeker [dominio pubblico] via Wikimedia Commons) [TOC]

Struttura

I recettori muscarinici appartengono alla famiglia dei recettori metabotropi, un termine con cui sono designati quei recettori che non sono correttamente i canali ionici, ma le strutture proteiche che quando attivate attivano i processi metabolici intracellulari che modificano l'attività dei canali veri.

Il termine è usato per differenziarli dai recettori ionotropici, che sono veri canali ionici che si aprono o vicini dall'azione diretta del neurotrasmettitore, come nel caso dei recettori nicotinici già chiamati dalle placche neuromuscolari del muscolo scheletrico.

All'interno dei recettori metabotropi, le muscariniche sono incluse nel gruppo noto come Grozed G, attivano la fosfolipasi C (PLC).

I recettori muscarinici sono proteine ​​a membrana lunghe complete; Hanno sette segmenti di transmarket composti da alfa propens, che attraversano sequenzialmente il doppio strato di membrani lipidici. All'interno, sulla faccia citoplasmatica, sono associati alla corrispondente proteina G che trasduce l'interazione del ligando-ricevitore.

Può servirti: richiamo: sviluppo, funzioni e strati

Tipi di recettori muscarinici e le loro funzioni

Sono stati identificati almeno 5 tipi di recettori muscarinici che sono designati usando la lettera M seguiti da un numero, vale a dire: M1, M2, M3, M4 e M5.

I recettori M1, M3 e M5 formano la famiglia M1 e sono caratterizzati dalla loro associazione proteica GQ o G11, mentre i recettori M2 e M4 provengono dalla famiglia M2 e sono associati alla proteina gastrointestinale.

- Recettori M1

Si trovano principalmente nel sistema nervoso centrale, nelle ghiandole esocrine e nei gangli del sistema autonomo del NODON. Sono accoppiati alla proteina GQ, che attiva l'enzima della fosfolipasi C, che si converte al fosfatidil inositolo (PIP2) in inositolo tryposphate (IP3), che rilascia intracellulare e diacilglicerolo (DAG), che attiva le proteine ​​C.

- Recettori M2

Si trovano fondamentalmente nel cuore, principalmente nelle cellule del nodo sinoauricolare, su cui agiscono diminuendo la loro frequenza di scarica, come descritto di seguito.

Automatismo cardiaco

I recettori M2 sono stati studiati in modo più accurato al nodo nodouricolare (SA) del cuore, dove si manifesta normalmente l'automatismo che produce periodicamente le eccitazioni ritmiche responsabili dell'attività meccanica cardiaca.

Le cellule del nodo sinoauricolare, dopo che ogni potenziale d'azione (PA) che innescano una sistole cardiaca (contrazione), vengono ripolarizzate e restituite al livello di circa -70 mV. Ma la tensione non rimane in quel valore, ma subisce la depolarizzazione progressiva a un livello di soglia che innesca un nuovo potenziale d'azione.

Questa depolarizzazione progressiva è dovuta a cambiamenti spontanei nelle correnti ioniche (i) che includono: K+ (IK1) Riduzione dell'uscita, aspetto di una corrente di entrata di Na+ (Fi) e quindi una voce di Ca ++ (ICAT), fino a raggiungere la soglia e viene attivata un'altra corrente di Ca ++ (ical) responsabile del potenziale d'azione.

Se l'output di K+ (IK1) è molto bassa e le correnti di ingresso di Na+ (se) e Ca ++ (ICAT) sono elevate, la depolarizzazione si verifica più veloce. Le modifiche opposte in queste correnti più bassa frequenza.

Può servirti: la cariocinesi

I cambiamenti metabotropici indotti da noradrenalina (simpatica) e acetilcolina (parasimpatica) possono alterare quelle correnti. L'AMPC attiva direttamente i canali IF, le proteine ​​A (PKA) fosforila e attivano i canali ICAT Ca ++ e il gruppo proteico GI β attiva la produzione di K+.

Azione muscarinica M2

Quando l'acetilcolina rilasciata dalle terminazioni postganglioniche delle fibre vagali cardiache (parasimpatiche) si lega ai recettori muscarinici M2 delle cellule del nodo sinoauricolare, la subunità αi della proteina gastrointestinale cambia il suo GDP e si separa, lasciando liberi al blocco βγ.

La subunità αi inibisce l'adenilciclasi e riduce la produzione di AMPC, che riduce l'attività dei canali per IF e quello della PKA. Quest'ultimo fatto riduce la fosforilazione e l'attività dei canali Ca ++ per ICAT; Il risultato è una riduzione delle correnti depolarizzanti.

Il gruppo formato dalle subunità βγ della proteina GI attiva una corrente di K+ OUT (IKACH) che tende a contrastare gli ingressi di Na+ e Ca ++ e ridurre la velocità di depolarizzazione.

Il risultato articolare è una riduzione della pendenza della depolarizzazione spontanea e una riduzione della frequenza cardiaca.

- Recettori M3

M3 Schema del recettore muscarinico (fonte: Takuma-SA [CC0] via Wikimedia Commons)

Possono essere trovati nel muscolo liscio (sistema digestivo, vescica, vasi sanguigni, bronchi), in alcune ghiandole esocrine e nel sistema nervoso centrale.

Anche la proteina GQ è accoppiata e, a livello polmonare possono causare broncocostrizione, mentre agiscono nell'endotelio vascolare rilascia ossido nitrico (NO) e causare vasodilatazione.

- Recettori M4 e M5

Questi recettori sono meno caratterizzati e studiati rispetto ai precedenti. È stata segnalata la sua presenza nel sistema nervoso centrale e in alcuni tessuti periferici, ma le loro funzioni non sono chiaramente stabilite.

Può servirti: Tata Box: Caratteristiche e funzioni

Antagonisti

L'antagonista universale per questi recettori è l'atropina, un alcaloide estratto dalla pianta Belladone Atropa, che si lega a loro con un'alta affinità, che rappresenta un criterio per differenziarli dai recettori nicotinici che sono insensibili a questa molecola.

Esistono un gran numero di altre sostanze antagonistiche che si legano ai diversi tipi di recettori muscarinici con diverse affinità. La combinazione di diversi valori di affinità per alcuni di essi è servita proprio per l'inclusione di questi recettori in una o nell'altra delle categorie descritte.

Un elenco parziale di altri antagonisti includerebbe: pirelenzepina, metotectramina, 4-damp, inno, AF-DX 384, tripitramina, darifenacina, pd 102807, aq ra 741, pfhhsid, mt3 e mt7; tossine queste ultime contenute nei veleni del mambas verde e nero, rispettivamente.

I recettori M1, ad esempio, hanno un'elevata sensibilità alla pirenzepina; M2 di tripitramina, metctramina e ibacina; la M3 di 4-DAMP; L'M4 è molto correlato alla tossina MT3 e anche all'ibacina; Gli M5 sono molto simili alla M3, ma rispetto a loro sono meno correlati per qui 741.

Riferimenti

1. Ganong WF: neurotrasmettitori e neuromodulatori, in: Revisione della fisiologia medica, 25 ° ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. González JC: Ruolo dei recettori muscarinici nella modulazione della trasmissione GABAergica nell'ippocampo. Memoria per optare per la laurea. Università autonoma di Madrid. 2013.
3. Guyton AC, Hall JE: Eccitazione ritmica del cuore, in: Libro di testo di fisiologia medica , 13 ° ed; AC Guyton, Je Hall (a cura di). Filadelfia, Elsevier Inc., 2016.
4. Piper HM: Herzerregung, in: Physiologie des Menschen AcHyophysiologie, 31 ° ed; RF Schmidt et al (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
5. Schrader J, Gödeche A, Kelm M: Das Hertz, in: Fisiologia, 6 ° ed; R Klinke et al (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
6. Siegelbaum SA, Clafam DE, Schwartz JH: Modulazione della trasmissione sinaptica: Second Messengers, in: Principles of Neural Science, 5th ed; E Kandel et al (Eds). New York, McGraw-Hill, 2013.