Мускарински ацетилхолински рецептор

Ацетилхолин - природни агонист мускаринског и никотинског рецептора.

Мускарин - агонист који се користи за прављење разлике између ове две класе рецептора. Нормално се не налази у телу.

Мускарински ацетилхолински рецептори, или mAChR, су Г протеин-спрегнути ацетилхолински рецептори нађени у ћелијским мембранама појединих неурона^[1] и других ћелија. Они имају више улога, међу којима је својство примарних рецептора стимулисаних ацетилхолином ослобођеним из постганглионих влакана у парасимпатичком нервном систему.

Мускарински рецептори су добили име по својој сензитивности на мускарин, за разлику од никотина.^[2] Они се разликују од никотинских ацетилхолинских рецептора (nAChR), рецепторских јонских канала који такође имају важну улогу у аутономном нервном систему. Многи лекови и друге супстанце (на пример пилокарпин и скополамин) манипулишу ова два дистинктна типа рецептора делујући као селективни агонисти или антагонисти.^[3]

Функција

Ацетилхолин (ACh) је неуротрансмитер нађен искључиво у мозгу и аутономном нервном систему. Он је једини неуротрансмитер који се користи у неуромишићним спојницама.

Мускарински рецептори такође имају следеће улоге:

Рецептори опоравка

ACh се увек служи као трансмитер унутар аутономних ганглиона. Никотински рецептори на постганглионим неуронима су одговорни за иницијалну брзу деполаризацију неурона. Као последица тога, никотински рецептори се често поистовећују са рецепторима постганглионих неурона. Међутим, накнадна хиперполаризација и спора деполаризација које сачињавају опоравак постганглионих неурона од стимулације су посредовани мускаринским рецепторима, типова M₂ и M₁ респективно.

Периферна аутономна влакна (симпатичка и парасимпатичка влакна) се категоришу по анатомском основу као било преганглиона или постганглиона влакна, а затим се даље групишу у адренергичка влакна са кореспондирајућим адренергичким рецепторима, и холинергичка влакна са холинергичким рецепторима. Преганглиона симпатичка влакна и преганглиона парасимпатична влакна су холинергичка. Сва постганглиона симпатичка влакна су адренергичка. Њихов неуротрансмитер је норепинефрин, изузев постганглионих симпатичких влакана знојних жлезди, мишића телесне длаке и скелеталних мушића артериола.

Постганглиони неурони

Још једна улога ових рецептора је у спојевима инервационог ткива и постганглионских неурона у парасимпатичкој подели аутономног нервног система. Овде се опет ацетилхолин поново користи као неуротрансмитер, и мускарински рецептори су главни рецепторски тип инервационог ткива.

Инервисано ткиво

У контрасту с тим, спојеви симпатичке поделе углавном не користе ацетилхолин као неуротрансмитер; уместо њега се користи норепинефрин. Из тог разлога мускарински и никотински рецептори се не користе, него адренергички α₁ и β₁ рецептори. Веома мали број делова симпатичког система користи холинергичке рецепторе (нпр. нека постганглиона влакна која се завршавају у знојним жлездама, које отпуштају ацетилхолин).

Виши централни нервни систем

Мускарински ацетилхолински рецептори су такође присутни у у централном нервном систему, у постсинаптичким и пресинаптичким позицијама.

Рецепторске изоформе

Класификација

Употребом селективних радио-активно-обележених агониста и антагониста, пет под-типова мускаринких рецептора је утврђено. Они су названи M₁-M₅ (користећи велико слово M и нумерички субскрипт).^[4] На пример, лек пирензепин је мускарински антагонист који је знатно потентнији на M₁ рецепторима него на осталим под-типовима.

Генетичке разлике

Генетичари и молекуларни биолози су окарактерисали пет гена који кодирају мускаринске рецепторе (м1-м5). Прва четири кодирају фармаколошке типове M₁-M₄. Пети, М5, одговара типу рецептора који није у то време био детектован фармаколошки. Рецептори м1 и м2 су утврђени на основу парцијалног секвенцирања протеина M₁ и M₂ рецептора. Други су нађени потрагом за хомолозима, користећи биоинформатичке технике.

Разлике у Г протеинима

Г протеини садрже алфа-подјединицу која је критична за функционисање рецептора. Те подјединице могу да поприме више форми. Постоје четири широке класе Г-протеина: G_s, G_i, G_q, и G_12/13.^[5] Мускарински рецептори се разликују у погледу Г протеина који везују. Г протеини се такође класификују у погледу њихове подложности на колера (CTX) и пертузијском токсину (PTX). G_s и неки G_i под-типови (G_αt и G_αg) су CTX подложни. Само су G_i типови PTX подложни, изузев G_αz, који је имун. Такође, кад су везани за агонист, ти Г протеини нормално сензитивни на PTX постају исто тако CTX подложни.^[6]

Разне Г-протеинске подјединице различито делују на секундарне гласнике, повећавају изражавање фосфолипаза, умањују присуство цАМП, итд.

Због строге корелације са типовима мускаринског рецептор, CTX и PTX су корисна експериментална оруђа за истраживање тих рецептора.

Поређење типова
Тип	Ген	Функција	PTX	CTX	Ефектори	Агонисти^[7]	Антагонистс^[7]
M₁	CHRM1	EPSP у аутономном ганглиону излучивање из пљувачних жлезда и желуца У ЦНС (меморија)^[8]	не (да)	не (да)	G_q (G_i) (G_s): Спор EPSP. ↓ K⁺ провођење^[8]^[9]	ацетилхолин оксотреморин мускарин карбахол^[8] McNA343^[8] 77-LH-28-1	атропин^[8] скополамин^[8] дицикловерин^[8] толтеродин^[8] оксибутинин^[8] ипратропијум^[8] мамбин токсин МТ7^[8] пирензепин телензепин
M₂	CHRM2	спора брзина срца редукује контрактилне силе атријума редукује брзину провођења АВ чвора У ЦНС хомотропна инхибиција	да	не	G_i ↑ К⁺ проводност^[8] ↓ Ca²⁺ проводност^[8]	ацетилхолин метахолин карбахол^[8] оксотреморин^[8] мускарин	атропин^[8] дицикловерин^[8] толтеродин^[8] оксибутинин^[8] ипратропијум^[8] метоктрамин трипитамин галамин
M₃	CHRM3	контракција глатких мишића Повишење интрацелуларног калцијума у васкуларном ендотелу Повишење лучења ендокриних и егзокриних жлезда, нпр. пљувачних жлезда и желуца У ЦНС Акомодација ока Вазодилатација Индукује повраћање	не	не	G_q	ацетилхолин бетанехол карбахол^[8] оксотреморин^[8] пилокарпин (у оку)	атропин^[8] дицикловерин^[8] толтеродин^[8] оксибутинин^[8] ипратропијум^[8] дарифенацин тиотропијум
M₄	CHRM4	Активација М4 узрокује умањење локомоције^[8] У ЦНС	да	?	G_i ↑ К⁺ проводност^[8] ↓ Ca²⁺ проводност^[8]	ацетилхолин карбахол^[8] оксотреморин^[8]	атропин^[8] дицикловерин^[8] толтеродин^[8] оксибутинин^[8] ипратропијум^[8] мамбин токсин МТ3^[8]
M₅	CHRM5	У ЦНС	не	?	G_q	acetilholin karbahol^[8] oksotremorin^[8]	atropin^[8] dicikloverin^[8] tolterodin^[8] oksibutinin^[8] ipratropijum^[8]

Reference

^ Eglen RM (2006). „Muscarinic receptor subtypes in neuronal and non-neuronal cholinergic function”. Auton Autacoid Pharmacol. 26 (3): 219—33. PMID 16879488. doi:10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.
^ Ishii M, Kurachi Y (2006). „Muscarinic acetylcholine receptors”. Curr. Pharm. Des. 12 (28): 3573—81. PMID 17073660. doi:10.2174/138161206778522056. Архивирано из оригинала 05. 02. 2009. г. Приступљено 09. 10. 2018.
^ Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and Leonard E. White (2008). Neuroscience. 4th ed. Sinauer Associates. стр. 122–6. ISBN 978-0-87893-697-7.
^ Caulfield MP, Birdsall NJ (1998). „International Union of Pharmacology. XVII. Classification of muscarinic acetylcholine receptors”. Pharmacological Reviews. 50 (2): 279—90. PMID 9647869.
^ Simon MI, Strathmann MP, Gautam N (1991). „Diversity of G proteins in signal transduction”. Science. 252 (5007): 802—8. PMID 1902986. doi:10.1126/science.1902986.
^ Dell'Acqua ML, Carroll RC, Peralta EG (15. 3. 1993). „Transfected m2 muscarinic acetylcholine receptors couple to G alpha i2 and G alpha i3 in Chinese hamster ovary cells. Activation and desensitization of the phospholipase C signaling pathway”. J. Biol. Chem. 268 (8): 5676—85. PMID 8449930. Архивирано из оригинала 10. 02. 2009. г. Приступљено 15. 02. 2011.
^ ^а ^б Tripathi KD (2004). Essentials of Medical Pharmacology (5th изд.). India: Jaypee Brothers, Medical Publishers. стр. 890 pages. ISBN 978-81-8061-187-2. if nothing else mentioned in table
^ ^а ^б ^в ^г ^д ^ђ ^е ^ж ^з ^и ^ј ^к ^л ^љ ^м ^н ^њ ^о ^п ^р ^с ^т ^ћ ^у ^ф ^х ^ц ^ч ^џ ^ш ^аа ^аб ^ав ^аг ^ад ^ађ ^ае ^аж ^аз ^аи ^ај ^ак ^ал ^аљ ^ам Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Moore PK (2003). „Ch. 10”. Pharmacology (5th изд.). Elsevier Churchill Livingstone. стр. 139. ISBN 978-0-443-07145-4.
^ Uchimura N, North RA (1990). „Muscarine reduces inwardly rectifying potassium conductance in rat nucleus accumbens neurones”. J. Physiol. (Lond.). 422: 369—80. PMC 1190137 . PMID 1693682. Архивирано из оригинала 30. 01. 2009. г. Приступљено 15. 02. 2011.

Literatura

Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Moore PK (2003). „Ch. 10”. Pharmacology (5th изд.). Elsevier Churchill Livingstone. стр. 139. ISBN 978-0-443-07145-4.
Tripathi KD (2004). Essentials of Medical Pharmacology (5th изд.). India: Jaypee Brothers, Medical Publishers. стр. 890 pages. ISBN 978-81-8061-187-2.
Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and Leonard E. White (2008). Neuroscience. 4th ed. Sinauer Associates. стр. 122–6. ISBN 978-0-87893-697-7.

Spoljašnje veze

„Acetylcholine Receptors (Muscarinic)”. IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Архивирано из оригинала 05. 09. 2012. г.
Receptors,+Muscarinic на US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)

[pmid16879488-1] Eglen RM (2006). „Muscarinic receptor subtypes in neuronal and non-neuronal cholinergic function”. Auton Autacoid Pharmacol. 26 (3): 219—33. PMID 16879488. doi:10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x.

[pmid17073660-2] Ishii M, Kurachi Y (2006). „Muscarinic acetylcholine receptors”. Curr. Pharm. Des. 12 (28): 3573—81. PMID 17073660. doi:10.2174/138161206778522056. Архивирано из оригинала 05. 02. 2009. г. Приступљено 09. 10. 2018.

[Purves-3] Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and Leonard E. White (2008). Neuroscience. 4th ed. Sinauer Associates. стр. 122–6. ISBN 978-0-87893-697-7.

[pmid9647869-4] Caulfield MP, Birdsall NJ (1998). „International Union of Pharmacology. XVII. Classification of muscarinic acetylcholine receptors”. Pharmacological Reviews. 50 (2): 279—90. PMID 9647869.

[pmid1902986-5] Simon MI, Strathmann MP, Gautam N (1991). „Diversity of G proteins in signal transduction”. Science. 252 (5007): 802—8. PMID 1902986. doi:10.1126/science.1902986.

[pmid8449930-6] Dell'Acqua ML, Carroll RC, Peralta EG (15. 3. 1993). „Transfected m2 muscarinic acetylcholine receptors couple to G alpha i2 and G alpha i3 in Chinese hamster ovary cells. Activation and desensitization of the phospholipase C signaling pathway”. J. Biol. Chem. 268 (8): 5676—85. PMID 8449930. Архивирано из оригинала 10. 02. 2009. г. Приступљено 15. 02. 2011.

[Tripathi_2004-7] а ^б Tripathi KD (2004). Essentials of Medical Pharmacology (5th изд.). India: Jaypee Brothers, Medical Publishers. стр. 890 pages. ISBN 978-81-8061-187-2. if nothing else mentioned in table

[Rang-8] а ^б ^в ^г ^д ^ђ ^е ^ж ^з ^и ^ј ^к ^л ^љ ^м ^н ^њ ^о ^п ^р ^с ^т ^ћ ^у ^ф ^х ^ц ^ч ^џ ^ш ^аа ^аб ^ав ^аг ^ад ^ађ ^ае ^аж ^аз ^аи ^ај ^ак ^ал ^аљ ^ам Rang HP, Dale MM, Ritter JM, Moore PK (2003). „Ch. 10”. Pharmacology (5th изд.). Elsevier Churchill Livingstone. стр. 139. ISBN 978-0-443-07145-4.

[pmid1693682-9] Uchimura N, North RA (1990). „Muscarine reduces inwardly rectifying potassium conductance in rat nucleus accumbens neurones”. J. Physiol. (Lond.). 422: 369—80. PMC 1190137 . PMID 1693682. Архивирано из оригинала 30. 01. 2009. г. Приступљено 15. 02. 2011.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]