ADRENERGE RECEPTOREN: LOCATIE, FUNCTIES EN CLASSIFICATIE - BIOLOGIE - 2026

De adrenerge receptoren zijn eiwitmoleculen die zich op de celmembranen bevinden en waarop de catecholamines adrenaline (A) en noradrenaline (NA) hun effecten uitoefenen. De naam is afgeleid van de naam van de eerste van deze stoffen, adrenaline.

Adrenaline is op zijn beurt de naam waaronder een stof die organische reacties in verband met vecht- of vluchtreacties mogelijk maakt, bekend is sinds de 19e eeuw, en waarvan werd ontdekt dat deze werd uitgewerkt en uitgescheiden door cellen in het merg van kleine klieren in de bovenpool van elke nier.

Signaleringsroutes van adrenerge receptoren (Bron: Sven Jähnichen. Gedeeltelijk vertaald door Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) via Wikimedia Commons)

Vanwege hun anatomische relatie met de nier, werden deze klieren "bijnier" genoemd, om hun positie in het bovenste deel van de nieren aan te geven, of ook bijnieren, om hun nabijheid of aaneengesloten relatie met deze organen aan te geven.

Hoewel de etymologie van het Griekse "epi" (hierboven) en "nephros" (nier) niet veel invloed had op de naamgeving van de klieren, had het wel een invloed op de naamgeving van de genoemde stoffen die ook bekend staan ​​als epinefrine en noradrenaline.

Het waren echter de Latijnse woorden die als wortels de overhand hadden om de nomenclatuur vast te stellen van alle factoren die met deze twee stoffen verband houden, en daarom spreken we van adrenerge of noradrenerge cellen, vezels, systemen of receptoren, en niet epinefrine of noradrenaline.

Adrenerge receptoren behoren tot de klasse van heterotrimere G-proteïne-gekoppelde metabotrope receptoren. Het zijn lange integrale eiwitten die zich uitstrekken vanaf de buitenkant van de cel en 7 α-helixsegmenten hebben die achtereenvolgens de dikte van het membraan kruisen, lussen vormen buiten en binnen het membraan en eindigen bij een cytoplasmatisch uiteinde.

Locatie van adrenerge receptoren

Adrenerge receptoren bevinden zich in het centrale zenuwstelsel en in veel van de viscerale componenten van het lichaam.

In het centrale zenuwstelsel

In het centrale zenuwstelsel (CZS) bevinden ze zich in de postsynaptische membranen van synapsen gevormd door axonuiteinden die hun oorsprong vinden in adrenerge of noradrenerge celkernen van de hersenstam.

Met uitzondering van de β3-receptoren, zijn alle typen adrenerge receptoren die tot nu toe zijn beschreven, geïdentificeerd in het centrale zenuwstelsel, vooral in de terminale gebieden van noradrenerge projecties die hun oorsprong vinden in de cerulean locus, inclusief de optische thalamus, de hypothalamus en het limbisch systeem. en de hersenschors.

In ingewanden

Wat betreft de viscerale adrenerge receptoren, ze zijn van verschillende typen en bevinden zich voor het grootste deel in de membranen van de viscerale effectorcellen waarop de postganglionaire axonen van de sympathische deling van het autonome zenuwstelsel eindigen, waarbij ze voornamelijk noradrenaline vrijgeven.

Componenten van het cardiovasculaire systeem zijn hier inbegrepen, zoals de cellen van het excitatie-geleidingssysteem van het hart en het atriale en ventriculaire werkende myocardium, evenals de arteriolaire gladde spieren van vaten in de huid en slijmvliezen, buikstreek, skeletspier, circulatie. kransslagader, aders, erectiel weefsel van geslachtsorganen en hersenen.

Maag-darmkanaal

Het maagdarmkanaal heeft adrenerge receptoren in de longitudinale en circulaire spieren die verantwoordelijk zijn voor peristaltische bewegingen, en ook op het niveau van de sluitspieren.

Ze worden tot expressie gebracht door levercellen en de α- en β-cellen van de eilandjes van Langerhans van de alvleesklier, de laatste geassocieerd met de productie en afgifte van respectievelijk glucagon en insuline.

Urogenitaal systeem

Met betrekking tot het urogenitale systeem wordt de aanwezigheid ervan gedetecteerd in de juxtaglomerulaire cellen en in de tubulaire cellen van de nier, in de detrusorspier en in de trigonum van de blaas (interne sluitspier), in de zaadblaasjes, de prostaat, het kanaal eerbiedig en baarmoeder.

Ze zijn ook aanwezig in andere structuren zoals de pupildilatatorspier, de tracheo-bronchiale gladde spieren, de piloerector-spieren van de huid, de speekselklieren van slijmafscheiding zoals de submaxillair, de pijnappelklier en het vetweefsel.

Sommige van deze receptoren bevinden zich ook op viscerale cellen in gebieden die ver verwijderd zijn van sympathische uiteinden en die daarom niet worden gestimuleerd door norepinefrine, de belangrijkste stof die door deze uiteinden wordt vrijgegeven, maar door adrenaline, de belangrijkste stof die wordt vrijgegeven door het bijniermerg. en het werkt als een hormoon.

Kenmerken

Adrenerge receptoren mediëren de effecten die het sympathische zenuwstelsel ontketent op de verschillende viscerale effectorcomponenten waarop het inwerkt door hun activiteitsniveau te wijzigen.

Deze effecten zijn net zo gevarieerd als hun verdeling in de viscerale component is gevarieerd en de verschillende typen en subtypes van receptoren die in elk weefsel van het lichaam aanwezig zijn, zijn gevarieerd.

De functies zijn geassocieerd met de reacties die in de effectoren worden opgewekt door de activering van adrenerge receptoren wanneer deze binden aan hun liganden (adrenaline of noradrenaline).

Deze reacties omvatten de samentrekking of ontspanning van gladde spieren (afhankelijk van de betrokken viscerale sector), de afscheiding of remming van de secretie van stoffen, en sommige metabolische acties zoals lipolyse of glycogenolyse.

Classificatie van adrenerge receptoren

Farmacologische criteria zijn gebruikt om hun identificatie en classificatie te maken. Een daarvan bestaat uit het bepalen van de relatieve effectiviteit van equimolaire doses van stoffen die de effecten van de activering van de verschillende soorten receptoren reproduceren (sympathicomimetisch), terwijl de andere sympatholytische stoffen gebruikt om deze effecten te blokkeren.

Met deze procedures, samen met andere, zoals de bepaling van hun moleculaire structuren en het klonen van hun genen, was het mogelijk om het bestaan ​​van twee grote categorieën adrenerge receptoren vast te stellen:

- alpha (α) en

- bèta (β) receptoren.

Van de eerste zijn er twee subtypen geïdentificeerd: α1 en α2, en van de laatste subtypes β1, β2 en β3.

Zowel noradrenaline als epinefrine hebben dezelfde intensiteit van effecten op α1- en β3-receptoren. Norepinephrine heeft sterkere effecten op β1-receptoren dan epinefrine; terwijl adrenaline krachtiger is dan noradrenaline op α2 en β2.

- Alfa-adrenerge receptoren

Α1 receptoren

Deze receptoren worden aangetroffen in de gladde spieren van de meeste vaatbedden, in de sfincters van het maagdarmkanaal en in de interne sfincter van de blaas, in de pupildilatatorspier, in de piloerectorspier, in de zaadblaasjes, de prostaat, de zaadleider, de submaxillaire speekselklier en de niertubuli.

De activering van al deze effectoren hangt af van het gehalte aan cytosolisch calcium (Ca2 +), dat op zijn beurt weer afhangt van het vrijkomen uit de opslagplaats in het sarcoplasmatisch reticulum; afgifte die optreedt wanneer calciumkanalen worden geopend en geactiveerd door een molecuul genaamd inositoltrifosfaat of IP3.

De α1-receptoren zijn gekoppeld aan een G-eiwit genaamd Gq, met drie subeenheden: αq, β en γ.

Wanneer de receptor wordt geactiveerd door zijn ligand, wordt het eiwit gedissocieerd in een βγ- en een αq-component, die het fosfolipase-enzym activeert. Het produceert diacylglycerol uit membraan inositoldifosfaat (PIP2). Diacylglycerol activeert proteïnekinase C en IP3, wat de afgifte van calcium in het cytoplasma bevordert.

Α2 receptoren

Hun aanwezigheid is beschreven in de longitudinale en cirkelvormige musculatuur van het maagdarmkanaal, waar ze werken door de beweeglijkheid ervan te remmen. Ze zijn ook gelokaliseerd in β-cellen van de pancreas waar ze de insulinesecretie remmen.

Ze worden ook uitgedrukt als autoreceptoren op het niveau van het presynaptische membraan van de sympathische noradrenerge varicositeiten, waar ze worden geactiveerd door vrijgekomen norepinefrine en fungeren als een negatief feedbackmechanisme, waardoor de daaropvolgende secretie van de neurotransmitter wordt geremd.

De α2-receptoren werken gekoppeld aan een Gi-eiwit, zo genoemd omdat de alfa-subeenheid (αi) ervan, gescheiden van het βγ-complex, een remming van adenylcyclase produceert en de intracellulaire cAMP-niveaus vermindert, waardoor de activiteit van proteïnekinase A wordt verminderd (PKA). Vandaar het remmende effect van deze receptoren.

- Bèta-adrenerge receptoren

Β1 receptoren

Ze bevinden zich op het niveau van de pacemakercellen van de sinoatriale knoop, evenals in het cardiale excitatiegeleidingssysteem en in het samentrekkende myocardium, op wiens locaties ze verhogingen in frequentie (chronotropisme +), in geleidingssnelheid (dromotropisme + ), de contractiekracht (inotropisme +) en de ontspanningssnelheid (lusotropisme +) van het hart.

Ze zijn ook beschreven in de musculatuur van het maagdarmkanaal (die ze remmen) en in de cellen van het juxtaglomerulaire apparaat van de nier (waar ze de reninesecretie bevorderen).

Alle bèta-achtige receptoren (β1, β2 en β3) zijn gekoppeld aan het Gs-eiwit. Het subscript "s" verwijst naar de stimulerende activiteit van het enzym adenylcyclase, die wordt geactiveerd wanneer de receptor een interactie aangaat met zijn ligand, waardoor de as-subeenheid vrijkomt.

Het cAMP activeert PKA en dit is verantwoordelijk voor het fosforyleren van eiwitten zoals kanalen, pompen of enzymen die reacties op receptoren mediëren.

Β2 receptoren

Ze zijn geopenbaard op het niveau van de gladde spier in de arteriolen van de skeletspier, in de detrusorspier van de blaas, in de baarmoeder en in de tracheobronchiale spieren, waardoor ze allemaal ontspannen.

Diagram van de kristalstructuur van een bèta-2-type adrenerge receptor (Bron: S. Jähnichen / publiek domein via Wikimedia Commons)

Ze komen ook tot uiting in de pijnappelklier (waar ze de melatoninesynthese bevorderen), in de lever (waar ze de glycolyse en gluconeogenese bevorderen) en in vetweefselcellen (waar ze lipolyse en de afgifte van vetzuren in het bloed bevorderen) vrij).

Β3 receptoren

Dit zijn de laatste die zijn geïdentificeerd. Zoals hierboven vermeld, komt hun aanwezigheid niet voor in het centrale zenuwstelsel, maar is beperkt tot de periferie van het lichaam, waar ze zich uitsluitend op het niveau van de cellen van bruin vetweefsel bevinden en direct betrokken zijn bij de productie van warmte. door lipidekatabolisme in dit weefsel.

Referenties

1. Ganong WF: Neurotransmitters en neuromodulatoren, in: Review of Medical Physiology, 25e ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: The Autonomic Nervous System and the Adrenal Medulla, in: Textbook of Medical Physiology, 13e druk; AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Jänig W: Vegetatives Nervensystem, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31ste ed; RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Verkoper H: Neurovegetative Regulationen, in: Physiologie, 6th ed; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Siegelbaum SA, Clapham DE, Schwartz JH: Modulatie van synaptische transmissie: tweede boodschappers, In: Principles of Neural Science, 5e druk; E Kandel et al (eds). New York, McGraw-Hill, 2013.