RECEPTORI ADRENERGICI: LOCALIZARE, FUNCȚII ȘI CLASIFICARE - BIOLOGIE - 2025

Cei receptorii adrenergici sunt molecule proteice localizate pe membranele celulare pe care catecolamine adrenalina (A) și noradrenalinei (NA) își exercită efectele. Numele său derivă din numele primei dintre aceste substanțe, adrenalina.

Adrenalina este, la rândul său, denumirea cu care este cunoscută încă din secolul al XIX-lea o substanță care facilitează răspunsurile organice legate de reacțiile de luptă sau de zbor și care a fost descoperită a fi făcută și secretată de celulele din măduva micilor glandele situate în polul superior al fiecărui rinichi.

Căi de semnalizare a receptorilor adrenergici (Sursa: Sven Jähnichen. Tradus parțial de Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) prin Wikimedia Commons)

Datorită relațiilor lor anatomice cu rinichiul, aceste glande au fost numite „suprarenale”, pentru a indica poziția lor în partea superioară a rinichilor sau, de asemenea, suprarenale, pentru a indica apropierea sau relația lor contiguă cu aceste organe.

Deși etimologia „epi” greacă (de mai sus) și „nefros” (rinichi) nu a avut prea multă influență asupra numirii glandelor, însă a avut un impact asupra numirii substanțelor menționate, care sunt cunoscute și sub denumirea de epinefrină și norepinefrină.

Cu toate acestea, cuvintele latine au predominat ca rădăcini pentru a stabili nomenclatura tuturor factorilor asociați cu aceste două substanțe și, de aceea, vorbim de celule, fibre, sisteme sau receptori adrenergici sau noradrenergici, și nu epinefrinergice sau norepinefrinegice.

Receptorii adrenergici aparțin clasei receptorilor metabotropi cuplate cu proteine ​​G heterotrimerice G. Sunt proteine ​​integrale lungi, care se extind din exteriorul celulei și au 7 segmente de α-helix, care traversează succesiv grosimea membranei, formează bucle în afara și în interiorul membranei și se termină la un capăt citoplasmatic.

Localizarea receptorilor adrenergici

Receptorii adrenergici sunt localizați în sistemul nervos central și în multe dintre componentele viscerale ale corpului.

În sistemul nervos central

În sistemul nervos central (SNC), acestea sunt localizate în membranele postsinaptice ale sinapselor formate din terminații axonice care au originea în nucleele celulelor adrenergice sau noradrenergice ale tulpinii creierului.

Cu excepția receptorilor β3, toate tipurile de receptori adrenergici descriși până în prezent au fost identificate în sistemul nervos central, în special în zonele terminale ale proiecțiilor noradrenergice originare din locusul cerulean, inclusiv talamul optic, hipotalamusul, sistemul limbic. iar cortexul cerebral.

În viscere

În ceea ce privește receptorii adrenergici viscerali, aceștia sunt de diferite tipuri și sunt localizați în cea mai mare parte în membranele celulelor efectoare viscerale pe care se termină axonii postganglionici ai diviziei simpatice a sistemului nervos autonom, eliberând mai ales norepinefrină.

Componente ale sistemului cardiovascular sunt incluse aici, cum ar fi celulele sistemului de excitație-conducție a inimii și miocardului de lucru atrial și ventricular, precum și mușchiul neter arteriolar al vaselor din piele și mucoasă, regiunea abdominală, mușchiul scheletului, circulația. artera coronariană, vene, țesut erectil al organelor sexuale și creierului.

Tract gastrointestinal

Tractul gastro-intestinal are receptori adrenergici în mușchii săi longitudinali și circulari, responsabili de mișcările peristaltice, precum și la nivelul sfincterilor.

Ele sunt exprimate de celulele hepatice și celulele α și β ale insulelor Langerhans ale pancreasului, acestea din urmă asociate cu producerea și eliberarea de glucagon și respectiv de insulină.

Sistemul genito-urinar

În ceea ce privește sistemul genito-urinar, prezența acestuia este detectată în celulele juxtaglomerulare și în celulele tubulare ale rinichilor, în mușchiul detrusor și în trigona vezicii urinare (sfincterul intern), în veziculele seminale, prostata, canalul deferent și uter.

De asemenea, sunt prezente și în alte structuri, cum ar fi mușchiul dilator al pupilei, mușchii netezi traheo-bronșici, mușchii piloerector ai pielii, glandele salivare ale secreției mucoase, cum ar fi submaxilarul, glanda pineală și țesutul adipos.

Unii dintre acești receptori sunt, de asemenea, localizați pe celulele viscerale în zone îndepărtate de terminații simpatice și, prin urmare, nu sunt stimulate de norepinefrină, substanța principală eliberată de aceste terminații, ci de adrenalină, substanța principală eliberată de medula suprarenală și acționează ca un hormon.

Caracteristici

Receptorii adrenergici mediază efectele pe care sistemul nervos simpatic le dezlănțuie asupra diferitelor componente efectoare viscerale asupra cărora acționează modificând nivelul lor de activitate.

Aceste efecte sunt la fel de variate, deoarece distribuția lor în componenta viscerală este variată și diferitele tipuri și subtipuri de receptori prezenți în fiecare țesut al corpului.

Funcțiile sunt asociate cu răspunsurile declanșate la efectori prin activarea receptorilor adrenergici atunci când aceștia se leagă de liganzii lor (adrenalină sau noradrenalină).

Aceste răspunsuri includ contracția sau relaxarea mușchiului neted (în funcție de sectorul visceral considerat), secreția sau inhibarea secreției de substanțe și unele acțiuni metabolice precum lipoliza sau glicogenoliza.

Clasificarea receptorilor adrenergici

Pentru identificarea și clasificarea lor au fost utilizate criterii farmacologice. Unul dintre ei constă în determinarea eficacității relative a dozelor echimolare de substanțe care reproduc (simpatomimetice) efectele activării diferitelor tipuri de receptori, în timp ce celălalt folosește substanțe simpatolitice pentru a bloca aceste efecte.

Cu aceste proceduri, împreună cu altele precum determinarea structurilor lor moleculare și clonarea genelor lor, a fost posibilă determinarea existenței a două mari categorii de receptori adrenergici:

- alfa (α) și

- receptorii beta (β).

Dintre primele, au fost identificate două subtipuri: α1 și α2, iar din cele din urmă subtipuri β1, β2 și β3.

Atât norepinefrina, cât și epinefrina au aceeași intensitate a efectelor asupra receptorilor α1 și β3. Norepinefrina are efecte mai puternice asupra receptorilor β1 decât epinefrină; în timp ce adrenalina este mai puternică decât norepinefrina pe α2 și β2.

- Receptori alfa adrenergici

Receptorii Α1

Acești receptori se găsesc în mușchiul neted al majorității paturilor vasculare, în sfincterii tractului gastro-intestinal și în sfincterul intern al vezicii urinare, în mușchiul dilator al pupilei, în mușchiul piloerector, în veziculele seminale, prostata, vasele deferent, glanda salivară submaxilară și tubii renali.

Activarea tuturor acestor efectori depinde de nivelul de calciu citosolic (Ca2 +), care la rândul său depinde de eliberarea sa din locul de depozitare în reticulul sarcoplasmic; eliberare care are loc atunci când canalele de calciu sunt deschise activate de o moleculă numită inositol trifosfat sau IP3.

Receptorii α1 sunt cuplate la o proteină G numită Gq, cu trei subunități: αq, β și γ.

Când receptorul este activat de ligandul său, proteina este disociată într-o componentă βγ și o componentă αq, care activează enzima fosfolipază. Produce diacilglicerol din membrană inozitol difosfat (PIP2). Diacilglicerolul activează proteina kinaza C și IP3, ceea ce favorizează eliberarea de calciu în citoplasmă.

Receptorii Α2

Prezența lor a fost descrisă în musculatura longitudinală și circulară a tractului gastro-intestinal, unde acționează inhibând motilitatea acestuia. De asemenea, sunt localizate în celulele β pancreatice unde inhibă secreția de insulină.

Ele sunt, de asemenea, exprimate ca autoreceptori la nivelul membranei presinaptice a varicozelor noradrenergice simpatice, unde sunt activate de norepinefrina eliberată și acționează ca un mecanism de feedback negativ, inhibând secreția ulterioară a neurotransmițătorului.

Receptorii α2 funcționează cuplat la o proteină Gi, așa numită deoarece subunitatea sa alfa (αi), atunci când este separată de complexul βγ, produce o inhibare a adenilciclazei și reduce nivelul cAMP intracelular, reducând astfel activitatea proteinei kinazei A (PKA). De aici și efectul inhibitor al acestor receptori.

- Receptori beta adrenergici

Receptorii Β1

Sunt localizate la nivelul celulelor stimulatoare cardiace ale nodului sinoatrial, precum și în sistemul de conducție a excitației cardiace și în miocardul contractil, în locațiile cărora promovează creșteri în frecvență (cronotropism +), în viteza de conducere (dromotropism + ), forța de contracție (inotropism +) și viteza de relaxare (lusotropism +) a inimii.

Au fost descrise și în musculatura tractului gastrointestinal (pe care o inhibă) și în celulele aparatului juxtaglomerular al rinichiului (unde promovează secreția de renină).

Toți receptorii de tip beta (β1, β2 și β3) sunt cuplate cu proteina Gs. Subscriptul „s” se referă la activitatea stimulatoare a enzimei adenilciclază, care este declanșată atunci când receptorul interacționează cu ligandul său, eliberând subunitatea αs.

CAMP activează PKA și aceasta este responsabilă de proteine ​​fosforilante precum canale, pompe sau enzime care mediază răspunsurile la receptori.

Receptorii Β2

Au fost dezvăluite la nivelul mușchiului neted situat în arteriolele mușchiului scheletului, în mușchiul detrusor al vezicii urinare, în uter și în mușchii traheobronchiali, inducând relaxare în toate acestea.

Diagrama structurii cristaline a unui receptor adrenergic beta de tip 2 (Sursa: S. Jähnichen / Domeniu public prin Wikimedia Commons)

De asemenea, sunt exprimate în glanda pineală (unde promovează sinteza melatoninei), în ficat (unde promovează glicoliza și gluconeogeneza) și în celulele țesutului adipos (unde promovează lipoliza și eliberarea acizilor grași în sânge) liber).

Receptorii Β3

Acestea sunt ultimele identificate. După cum am menționat mai sus, prezența lor nu are loc în sistemul nervos central, ci este limitată la periferia corpului, unde sunt situate exclusiv la nivelul celulelor țesutului adipos brun și sunt implicate direct în producerea de căldură. prin catabolismul lipidic din acest țesut.

Referințe

1. Ganong WF: Neurotransmițători și neuromodulatori, în: Review of Medical Physiology, 25 ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Sala JE: sistemul nervos autonom și medula suprarenală, în: manual de fiziologie medicală, ediția a 13-a; AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, în: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31 ed; RF Schmidt și colab. (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Vânzător H: Neurovegetative Regulationen, în: Physiologie, ediția a 6-a; R Klinke și colab. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Modularea transmisiei sinaptice: mesageri secundari, În: Principiile științei neuronale, ediția a 5-a; E Kandel și colab. (Eds). New York, McGraw-Hill, 2013.