ตัวรับ ADRENERGIC: ตำแหน่งหน้าที่และการจำแนกประเภท - ชีววิทยา - 2025

adrenergic ผู้รับจะโมเลกุลของโปรตีนที่ตั้งอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ตามที่ catecholamines ต่อมหมวกไต (A) และ noradrenaline (NA) ออกแรงผลของพวกเขา ชื่อของมันมาจากชื่อของสารกลุ่มแรกคืออะดรีนาลีน

อะดรีนาลีนเป็นชื่อที่สารที่อำนวยความสะดวกในการตอบสนองทางอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการต่อสู้หรือการบินเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 และถูกค้นพบว่ามีการซับซ้อนและหลั่งออกมาโดยเซลล์ในไขกระดูกขนาดเล็ก ต่อมที่อยู่บริเวณขั้วบนของไตแต่ละข้าง

เส้นทางการส่งสัญญาณของตัวรับ adrenergic (ที่มา: Sven Jähnichenแปลบางส่วนโดย Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) ผ่าน Wikimedia Commons)

เนื่องจากความสัมพันธ์ทางกายวิภาคกับไตจึงเรียกต่อมเหล่านี้ว่า "ต่อมหมวกไต" เพื่อระบุตำแหน่งในส่วนบนของไตหรือต่อมหมวกไตเพื่อบ่งบอกถึงความใกล้ชิดหรือความสัมพันธ์ที่ต่อเนื่องกับอวัยวะเหล่านี้

แม้ว่ารากศัพท์ของภาษากรีก "epi" (ด้านบน) และ "nephros" (ไต) จะไม่มีผลต่อการตั้งชื่อของต่อมมากนัก แต่ก็มีผลกระทบต่อการตั้งชื่อของสารดังกล่าวซึ่งเรียกอีกอย่างว่าอะดรีนาลีนและนอร์อิพิเนฟริน

อย่างไรก็ตามคำภาษาละตินที่มีอิทธิพลในการสร้างระบบการตั้งชื่อของปัจจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสารทั้งสองนี้และนั่นคือเหตุผลที่เราพูดถึงเซลล์ adrenergic หรือ noradrenergic เส้นใยระบบหรือตัวรับไม่ใช่ epinephrinergic หรือ norepinephrinegic

ตัวรับ adrenergic อยู่ในคลาสของตัวรับ metabotropic ที่ทำร่วมกับโปรตีน heterotrimeric G พวกมันเป็นโปรตีนอินทิกรัลยาวที่ยื่นออกมาจากภายนอกเซลล์และมี 7 α-helix เซ็กเมนต์ที่ต่อเนื่องกันตามความหนาของเมมเบรนสร้างลูปด้านนอกและด้านในเมมเบรนและสิ้นสุดที่ปลายไซโทพลาสซึม

ตำแหน่งของตัวรับ adrenergic

ตัวรับอะดรีเนอร์จิกตั้งอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางและในอวัยวะภายในหลายส่วนของร่างกาย

ในระบบประสาทส่วนกลาง

ในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) พวกมันอยู่ในเยื่อโพสซิแนปติกของซิแนปส์ที่เกิดจากปลายแอกซอนที่เกิดในนิวเคลียสของเซลล์ adrenergic หรือ noradrenergic ของก้านสมอง

ยกเว้นตัวรับβ3ตัวรับ adrenergic ทุกประเภทที่อธิบายไว้จนถึงปัจจุบันได้รับการระบุในระบบประสาทส่วนกลางโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณขั้วของการคาดการณ์ noradrenergic ที่มีต้นกำเนิดในตำแหน่งซีรูเลียนรวมทั้งฐานดอก, ไฮโปทาลามัส, ระบบลิมบิก และเปลือกสมอง

ในอวัยวะภายใน

เกี่ยวกับตัวรับ adrenergic เกี่ยวกับอวัยวะภายในพวกมันมีหลายประเภทและตั้งอยู่ส่วนใหญ่ในเยื่อหุ้มเซลล์ของอวัยวะภายในที่มีแอกซอน postganglionic ของส่วนที่เห็นอกเห็นใจของระบบประสาทอัตโนมัติสิ้นสุดลงโดยปล่อยนอร์อิพิเนฟรินเป็นหลัก

ส่วนประกอบของระบบหัวใจและหลอดเลือดรวมอยู่ที่นี่เช่นเซลล์ของระบบกระตุ้น - การนำของหัวใจและกล้ามเนื้อหัวใจห้องบนและกล้ามเนื้อหัวใจห้องล่างทำงานตลอดจนกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดในผิวหนังและเยื่อบุบริเวณหน้าท้องกล้ามเนื้อโครงร่างการไหลเวียน หลอดเลือดหัวใจหลอดเลือดดำเนื้อเยื่อแข็งตัวของอวัยวะเพศและสมอง

ระบบทางเดินอาหาร

ระบบทางเดินอาหารมีตัวรับ adrenergic ในกล้ามเนื้อตามยาวและเป็นวงกลมที่รับผิดชอบการเคลื่อนไหวของ peristaltic และในระดับของกล้ามเนื้อหูรูด

พวกเขาแสดงออกโดยเซลล์ตับและเซลล์αและβของเกาะเล็กเกาะน้อย Langerhans ของตับอ่อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการผลิตและการปล่อยกลูคากอนและอินซูลินตามลำดับ

Genito- ระบบทางเดินปัสสาวะ

เกี่ยวกับระบบทางเดินปัสสาวะ - ระบบทางเดินปัสสาวะตรวจพบการปรากฏตัวของมันในเซลล์ juxtaglomerular และในเซลล์ท่อของไตในกล้ามเนื้อ detrusor และใน Trigone ของกระเพาะปัสสาวะ (กล้ามเนื้อหูรูดภายใน) ในถุงน้ำเชื้อต่อมลูกหมากท่อ คล้อยตามและมดลูก

นอกจากนี้ยังมีอยู่ในโครงสร้างอื่น ๆ เช่นกล้ามเนื้อขยายรูม่านตา, กล้ามเนื้อเรียบหลอดลม - หลอดลม, กล้ามเนื้อนักบินของผิวหนัง, ต่อมน้ำลายของการหลั่งเมือกเช่นต่อมน้ำลาย, ต่อมไพเนียลและเนื้อเยื่อไขมัน

ตัวรับเหล่านี้บางตัวยังอยู่ในเซลล์อวัยวะภายในในบริเวณที่ห่างไกลจากจุดสิ้นสุดที่เห็นอกเห็นใจดังนั้นจึงไม่ได้รับการกระตุ้นโดยนอร์อิพิเนฟรินซึ่งเป็นสารหลักที่ปล่อยออกมาจากส่วนท้ายเหล่านี้ แต่โดยอะดรีนาลีนซึ่งเป็นสารหลักที่ปล่อยออกมาจากไขกระดูกต่อมหมวกไต และทำหน้าที่เป็นฮอร์โมน

คุณสมบัติ

ตัวรับอะดรีเนอร์จิกเป็นสื่อกลางของผลกระทบที่ระบบประสาทซิมพาเทติกปล่อยออกมาจากส่วนประกอบของอวัยวะภายในที่แตกต่างกันซึ่งทำหน้าที่โดยการปรับเปลี่ยนระดับของกิจกรรม

ผลกระทบเหล่านี้แตกต่างกันไปเนื่องจากการกระจายของมันในส่วนประกอบอวัยวะภายในนั้นแตกต่างกันไปและประเภทและชนิดย่อยที่แตกต่างกันของตัวรับที่มีอยู่ในแต่ละเนื้อเยื่อของร่างกายนั้นแตกต่างกันไป

ฟังก์ชั่นนี้เกี่ยวข้องกับการตอบสนองที่กระตุ้นในเอฟเฟกต์โดยการกระตุ้นของตัวรับอะดรีเนอร์จิกเมื่อสิ่งเหล่านี้จับกับลิแกนด์ (อะดรีนาลีนหรือนอร์ดรีนาลีน)

การตอบสนองเหล่านี้รวมถึงการหดตัวหรือคลายตัวของกล้ามเนื้อเรียบ (ขึ้นอยู่กับอวัยวะภายในที่พิจารณา) การหลั่งหรือการยับยั้งการหลั่งสารและการเผาผลาญบางอย่างเช่นการสลายไขมันหรือไกลโคเจน

การจำแนกประเภทของตัวรับ adrenergic

มีการใช้เกณฑ์ทางเภสัชวิทยาในการระบุและจำแนกประเภท หนึ่งในนั้นประกอบด้วยการกำหนดประสิทธิผลสัมพัทธ์ของปริมาณสารที่ทำให้เกิดภาวะสมดุลของสารที่ทำซ้ำ (sympathomimetic) ผลของการกระตุ้นของตัวรับประเภทต่างๆในขณะที่อีกกลุ่มหนึ่งใช้สาร sympatholytic เพื่อป้องกันผลกระทบเหล่านี้

ด้วยขั้นตอนเหล่านี้พร้อมกับขั้นตอนอื่น ๆ เช่นการกำหนดโครงสร้างโมเลกุลและการโคลนยีนทำให้สามารถระบุการมีอยู่ของตัวรับ adrenergic สองประเภทใหญ่ ๆ :

- อัลฟา (α) และ

- ตัวรับเบต้า (β)

ในอดีตมีการระบุสองประเภทย่อย: α1และα2และชนิดย่อยหลังβ1, β2และβ3

ทั้ง norepinephrine และ epinephrine มีความรุนแรงของผลกระทบต่อตัวรับα1และβ3เท่ากัน Norepinephrine มีผลต่อตัวรับβ1มากกว่า epinephrine ในขณะที่อะดรีนาลีนมีฤทธิ์มากกว่านอร์อิพิเนฟรินในα2และβ2

- ตัวรับอัลฟา adrenergic

Α1ตัวรับ

ตัวรับเหล่านี้พบได้ในกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดส่วนใหญ่ในกล้ามเนื้อหูรูดของระบบทางเดินอาหารและในกล้ามเนื้อหูรูดภายในของกระเพาะปัสสาวะในกล้ามเนื้อขยายรูม่านตาในกล้ามเนื้อ Piloerector ในถุงน้ำเชื้อ ต่อมลูกหมาก, vas deferens, ต่อมน้ำลาย subaxillary และท่อไต

การกระตุ้นของเอฟเฟกต์เหล่านี้ทั้งหมดขึ้นอยู่กับระดับของแคลเซียมไซโตโซลิก (Ca2 +) ซึ่งจะขึ้นอยู่กับการปลดปล่อยจากสถานที่เก็บในเรติคูลัม sarcoplasmic การปลดปล่อยที่เกิดขึ้นเมื่อเปิดช่องแคลเซียมโดยโมเลกุลที่เรียกว่าอิโนซิทอลไตรฟอสเฟตหรือ IP3

ตัวรับα1จับคู่กับโปรตีน G ที่เรียกว่า Gq โดยมีหน่วยย่อยสามหน่วย: αq, βและγ

เมื่อตัวรับถูกกระตุ้นโดยลิแกนด์โปรตีนจะถูกแยกตัวออกเป็นส่วนประกอบβγและαqซึ่งจะกระตุ้นเอนไซม์ฟอสโฟลิเปส ผลิตไดอะซิลกลีเซอรอลจากเมมเบรนอิโนซิทอลไดฟอสเฟต (PIP2) ไดอะซิลกลีเซอรอลกระตุ้นการทำงานของโปรตีนไคเนส C และ IP3 ซึ่งช่วยในการปล่อยแคลเซียมเข้าสู่ไซโทพลาซึม

Α2ตัวรับ

การปรากฏตัวของพวกเขาได้รับการอธิบายไว้ในกล้ามเนื้อตามยาวและเป็นวงกลมของระบบทางเดินอาหารซึ่งพวกมันทำหน้าที่โดยการยับยั้งการเคลื่อนไหวของมัน นอกจากนี้ยังมีการแปลในเซลล์ตับอ่อนซึ่งจะยับยั้งการหลั่งอินซูลิน

นอกจากนี้ยังแสดงเป็นตัวรับสัญญาณอัตโนมัติในระดับของเมมเบรน presynaptic ของความแปรปรวนของ noradrenergic ที่เห็นอกเห็นใจซึ่งพวกมันถูกกระตุ้นโดย norepinephrine ที่ปล่อยออกมาและทำหน้าที่เป็นกลไกตอบรับเชิงลบยับยั้งการหลั่งสารสื่อประสาทในภายหลัง

ตัวรับα2ทำงานควบคู่กับโปรตีน Gi เรียกเช่นนี้เนื่องจากหน่วยย่อยอัลฟา (αi) เมื่อแยกออกจากคอมเพล็กซ์βγทำให้เกิดการยับยั้ง adenyl cyclase และลดระดับแคมป์ภายในเซลล์ซึ่งจะช่วยลดกิจกรรมของโปรตีนไคเนส A (พี.เค. ). ดังนั้นผลการยับยั้งของตัวรับเหล่านี้

- ตัวรับเบต้า adrenergic

Β1ตัวรับ

พวกมันตั้งอยู่ที่ระดับของเซลล์เครื่องกระตุ้นหัวใจของโหนดซิโนเทรียลเช่นเดียวกับในระบบการนำกระตุ้นการเต้นของหัวใจและในกล้ามเนื้อหัวใจที่หดตัวซึ่งในตำแหน่งที่พวกมันส่งเสริมการเพิ่มความถี่ (chronotropism +) ในความเร็วการนำ (dromotropism + ), แรงหดตัว (inotropism +) และอัตราการผ่อนคลาย (lusotropism +) ของหัวใจ

พวกเขายังได้รับการอธิบายไว้ในกล้ามเนื้อของระบบทางเดินอาหาร (ซึ่งพวกมันยับยั้ง) และในเซลล์ของอุปกรณ์ตีไข่ของไต (ซึ่งพวกมันส่งเสริมการหลั่งเรนิน)

ตัวรับที่เหมือนเบต้าทั้งหมด (β1, β2และβ3) เป็นโปรตีน Gs ควบคู่กัน ตัวห้อย "s" หมายถึงกิจกรรมกระตุ้นของเอนไซม์ adenyl cyclase ซึ่งถูกกระตุ้นเมื่อตัวรับโต้ตอบกับแกนด์ของมันโดยปล่อยหน่วยย่อยαs

แคมป์เปิดใช้งาน PKA และมีหน้าที่ในการสร้างโปรตีนฟอสโฟรีเลตเช่นแชนแนลปั๊มหรือเอนไซม์ที่เป็นสื่อกลางในการตอบสนองต่อตัวรับ

Β2ตัวรับ

พวกเขาได้รับการเปิดเผยในระดับของกล้ามเนื้อเรียบที่อยู่ในหลอดเลือดแดงของกล้ามเนื้อโครงร่างในกล้ามเนื้อ detrusor ของกระเพาะปัสสาวะในมดลูกและในกล้ามเนื้อหลอดลมซึ่งทำให้เกิดการผ่อนคลายในทั้งหมด

แผนภาพโครงสร้างผลึกของตัวรับ adrenergic ชนิดเบต้า 2 (ที่มา: S.Jähnichen / โดเมนสาธารณะผ่าน Wikimedia Commons)

นอกจากนี้ยังแสดงออกในต่อมไพเนียล (ซึ่งส่งเสริมการสังเคราะห์เมลาโทนิน) ในตับ (ซึ่งส่งเสริมการสร้างไกลโคไลซิสและกลูโคโนเจเนซิส) และในเซลล์เนื้อเยื่อไขมัน (ซึ่งส่งเสริมการสลายไขมันและการปล่อยกรดไขมันเข้าสู่เลือด) ฟรี).

Β3ตัวรับ

นี่คือสิ่งสุดท้ายที่ได้รับการระบุ ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นการปรากฏตัวของพวกมันไม่ได้เกิดขึ้นในระบบประสาทส่วนกลาง แต่ถูก จำกัด ไว้ที่ส่วนนอกของร่างกายซึ่งพวกมันจะอยู่ที่ระดับเซลล์ของเนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาลเท่านั้นและเกี่ยวข้องโดยตรงกับการผลิตความร้อน ผ่านการเผาผลาญไขมันในเนื้อเยื่อนี้

อ้างอิง

1. Ganong WF: สารสื่อประสาทและสารสื่อประสาทใน: การทบทวนสรีรวิทยาทางการแพทย์, 25th ed. นิวยอร์ก, McGraw-Hill Education, 2016
2. Guyton AC ฮอลล์ JE: ระบบประสาทอัตโนมัติและไขกระดูกต่อมหมวกไตใน: ตำราสรีรวิทยาทางการแพทย์ฉบับที่ 13; AC Guyton, JE Hall (eds) ฟิลาเดลเฟีย Elsevier Inc. , 2016
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, ใน: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31 th ed; RF Schmidt et al (eds) ไฮเดลเบิร์ก Springer Medizin Verlag, 2010
4. ผู้ขาย H: Neurovegetative Regulationen, ใน: Physiologie, 6th ed; R Klinke et al (eds) สตุ๊ตการ์ท, เฟรดธีมีเวอร์, 2010
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Modulation of Synaptic Transmission: Second Messengers, In: Principles of Neural Science, 5th ed; E Kandel et al (eds) นิวยอร์ก, McGraw-Hill, 2013