- بناء
- أنواع المستقبلات المسكارينية ووظائفها
- - مستقبلات M1
- - مستقبلات M2
- أتمتة القلب
- عمل المسكارين M2
- - مستقبلات M3
- - مستقبلات M4 و M5
- الخصوم
- المراجع
و مستقبلات المسكارينية هي جزيئات التي تتوسط الإجراءات للأستيل كولين (ACH) وتقع في الغشاء بعد المشبكي من نقاط الاشتباك العصبي التي يتم تحريرها قال العصبي. يأتي اسمها من حساسيتها للقلويد المسكارين الذي تنتجه فطر Amanita muscaria.
يوجد في الجهاز العصبي المركزي العديد من التجمعات العصبية التي تطلق محاورها الأسيتيل كولين. ينتهي بعضها في الدماغ نفسه ، بينما يشكل معظمها المسارات الحركية للعضلات الهيكلية أو مسارات المستجيب للجهاز العصبي اللاإرادي للغدد وعضلات القلب والعضلات الملساء.
مستقبلات الأسيتيل كولين العصبية أثناء المشبك ومستقبلاتها الخاصة على الغشاء بعد المشبكي (المصدر: المستخدم: بانكرات عبر ويكيميديا كومنز)
يُطلق الأسيتيل كولين عند التقاطعات العصبية العضلية للعضلات الهيكلية ، وينشط المستقبلات الكولينية التي تسمى مستقبلات النيكوتين ، وذلك بسبب حساسيتها للنيكوتين القلوي ، والتي توجد أيضًا في المشابك العقدية للجهاز العصبي اللاإرادي (ANS).
تمارس الخلايا العصبية ما بعد العقدة في القسم السمبتاوي لهذا النظام وظائفها عن طريق إطلاق الأسيتيل كولين ، الذي يعمل على المستقبلات الكولينية المسكارينية الموجودة على أغشية الخلايا المستجيبة ، وإحداث تعديلات كهربائية فيها بسبب تغيرات النفاذية في قنواتها الأيونية.
التركيب الكيميائي للناقل العصبي أستيل كولين (المصدر: NEUROtiker عبر ويكيميديا كومنز)
بناء
تنتمي مستقبلات المسكارين إلى عائلة المستقبلات الأيضية ، وهو مصطلح يحدد تلك المستقبلات التي ليست قنوات أيونية بشكل صحيح ، بل هي هياكل بروتينية ، عند تنشيطها ، تؤدي إلى عمليات التمثيل الغذائي داخل الخلايا التي تعدل نشاط القنوات الحقيقية.
يستخدم المصطلح لتمييزها عن المستقبلات المؤثرة على الشوارد ، وهي قنوات أيونية حقيقية تفتح أو تغلق بفعل مباشر للناقل العصبي ، كما هو الحال بالنسبة لمستقبلات النيكوتين التي سبق ذكرها في الصفائح العصبية العضلية للعضلات الهيكلية.
ضمن المستقبلات الأيضية ، يتم تضمين المستقبلات المسكارينية في المجموعة المعروفة باسم المستقبلات المقترنة بالبروتين G ، لأنه اعتمادًا على نوعها ، يتم التوسط في عملها بواسطة بعض المتغيرات من البروتين المذكور ، مثل Gi ، مثبط لأدينيل cyclase ، و Gq أو G11 الذي تنشيط فسفوليباز سي (PLC).
المستقبلات المسكارينية عبارة عن بروتينات غشائية طويلة متكاملة ؛ لديهم سبعة أجزاء عبر الغشاء تتكون من حلزونات ألفا ، والتي تعبر بالتتابع طبقة ثنائية الغشاء الدهنية. في الداخل ، على الجانب السيتوبلازمي ، يرتبطون ببروتين G المقابل الذي يحول تفاعل مستقبلات اللجند.
أنواع المستقبلات المسكارينية ووظائفها
تم تحديد ما لا يقل عن 5 أنواع من المستقبلات المسكارينية وتم تحديدها باستخدام الحرف M متبوعًا برقم ، وهو: M1 و M2 و M3 و M4 و M5.
تشكل مستقبلات M1 و M3 و M5 عائلة M1 وتتميز بارتباطها ببروتينات Gq أو G11 ، في حين أن مستقبلات M2 و M4 تنتمي إلى عائلة M2 وترتبط ببروتين Gi.
- مستقبلات M1
توجد بشكل رئيسي في الجهاز العصبي المركزي ، في الغدد الخارجية ، وفي العقد العصبية للجهاز العصبي اللاإرادي. وهي مقترنة بالبروتين Gq ، الذي ينشط إنزيم فسفوليباز C ، الذي يحول فوسفاتيديل إينوزيتول (PIP2) إلى إينوزيتول ثلاثي الفوسفات (IP3) ، الذي يطلق Ca ++ داخل الخلايا ، و diacylglycerol (DAG) ، الذي ينشط بروتين كيناز C.
- مستقبلات M2
توجد بشكل رئيسي في القلب ، بشكل رئيسي في خلايا العقدة الجيبية الأذينية ، حيث تعمل عن طريق تقليل وتيرة تفريغها ، كما هو موضح أدناه.
أتمتة القلب
تمت دراسة مستقبلات M2 بعمق أكبر على مستوى العقدة الجيبية الأذينية (SA) للقلب ، وهو المكان الذي تظهر فيه التلقائية التي تنتج بشكل دوري الإثارة الإيقاعية المسؤولة عن النشاط الميكانيكي للقلب.
خلايا العقدة الجيبية الأذينية ، بعد كل جهد فعل (AP) يؤدي إلى انقباض القلب (انكماش) ، تستعيد الاستقطاب وتعود إلى مستوى حوالي -70 مللي فولت. لكن الجهد لا يبقى عند هذه القيمة ، ولكنه يخضع لاستقطاب تدريجي إلى مستوى عتبة يطلق جهد فعل جديد.
يرجع هذا الاستقطاب التدريجي إلى التغيرات التلقائية في التيارات الأيونية (I) التي تشمل: تقليل خرج K + (IK1) ، وظهور تيار إدخال من Na + (If) ثم إدخال Ca ++ (ICaT) ، حتى يصل إلى العتبة ويتم تشغيل تيار Ca ++ آخر (ICaL) ، وهو المسؤول عن إمكانات الإجراء.
إذا كان ناتج K + (IK1) منخفضًا جدًا وكانت تيارات الإدخال Na + (If) و Ca ++ (ICaT) عالية ، يحدث نزع الاستقطاب بشكل أسرع ، وتحدث إمكانات الفعل والانكماش في وقت سابق ، والتردد معدل ضربات القلب أعلى. التعديلات المعاكسة في تلك التيارات تقلل التردد.
التغيرات الأيضية التي يسببها النوربينفرين (الودي) والأسيتيل كولين (السمبتاوي) يمكن أن تغير هذه التيارات. ينشط CAMP مباشرة إذا كانت القنوات ، فإن بروتين كيناز A (PKA) فسفوريلات وينشط قنوات Ca ++ من ICaT ، وتنشط مجموعة βγ من بروتين Gi إخراج K +.
عمل المسكارين M2
عندما يتم إطلاق الأسيتيل كولين بواسطة النهايات التالية للعقدة للألياف القلبية المبهمة (السمبتاوي) يرتبط بالمستقبلات المسكارينية M2 لخلايا العقدة الجيبية الأذينية ، فإن الوحدة الفرعية αi لبروتين Gi تغير ناتجها المحلي الإجمالي لـ GTP وتفصل ، وتحرر الكتلة. βγ.
تمنع الوحدة الفرعية αi إنزيم adenyl cyclase وتقلل من إنتاج cAMP ، مما يقلل من نشاط قنوات If و PKA. هذه الحقيقة الأخيرة تقلل من الفسفرة ونشاط قنوات Ca ++ لـ ICaT ؛ والنتيجة هي انخفاض في التيارات المزيلة للاستقطاب.
تقوم المجموعة المكونة من الوحدات الفرعية βγ لبروتين Gi بتنشيط تيار K + الخارجي (IKACh) الذي يميل إلى مواجهة مدخلات Na + و Ca ++ ويقلل من معدل إزالة الاستقطاب.
نتيجة المفصل هي انخفاض في منحدر إزالة الاستقطاب التلقائي وانخفاض معدل ضربات القلب.
- مستقبلات M3
مخطط مستقبلات Muscarinic M3 (المصدر: Takuma-sa عبر ويكيميديا كومنز)
يمكن العثور عليها في العضلات الملساء (الجهاز الهضمي ، المثانة ، الأوعية الدموية ، الشعب الهوائية) ، في بعض الغدد الخارجية ، وفي الجهاز العصبي المركزي.
كما أنها مرتبطة ببروتين Gq ، وعلى المستوى الرئوي ، يمكن أن تسبب تضيق القصبات ، بينما تعمل على البطانة الوعائية ، فإنها تطلق أكسيد النيتريك (NO) وتسبب توسع الأوعية.
- مستقبلات M4 و M5
هذه المستقبلات أقل توصيفًا ودراسة من المستقبلات السابقة. تم الإبلاغ عن وجوده في الجهاز العصبي المركزي وفي بعض الأنسجة المحيطية ، لكن وظائفه غير محددة بوضوح.
الخصوم
المضاد الشامل لهذه المستقبلات هو الأتروبين ، وهو قلويد مستخرج من نبات أتروبا بلادونا ، والذي يرتبط بها بدرجة عالية من التقارب ، مما يمثل معيارًا لتمييزها عن مستقبلات النيكوتين التي لا تتأثر بهذا الجزيء.
هناك عدد كبير من المواد المضادة الأخرى التي ترتبط بأنواع مختلفة من المستقبلات المسكارينية ذات الصلات المختلفة. إن الجمع بين قيم التقارب المختلفة لبعضها قد خدم على وجه التحديد لإدراج هذه المستقبلات في فئة أو أخرى من الفئات الموصوفة.
تتضمن القائمة الجزئية للمضادات الأخرى: pirenzepine و methoctramine و 4-DAMP و himbazine و AF-DX 384 و tripitramine و darifenacin و PD 102807 و AQ RA 741 و pFHHSiD و MT3 و MT7 ؛ السموم التي يحتويها الأخير في سموم المامبا الخضراء والسوداء ، على التوالي.
مستقبلات M1 ، على سبيل المثال ، لديها حساسية عالية لبيرينزيبين ؛ M2s بواسطة التربترامين والميثوكترامين والهيمبازين ؛ M3s بواسطة 4-DAMP ؛ ترتبط M4 ارتباطًا وثيقًا بسموم MT3 وأيضًا بـ hebacin ؛ M5s تشبه إلى حد بعيد M3s ، ولكن فيما يتعلق بها فهي أقل ارتباطًا بـ AQ RA 741.
المراجع
- Ganong WF: الناقلات العصبية والمعدلات العصبية ، في: مراجعة علم وظائف الأعضاء الطبية ، الطبعة 25. نيويورك ، McGraw-Hill Education ، 2016.
- González JC: دور المستقبلات المسكارينية في تعديل انتقال GABAergic في قرن آمون. ذاكرة للتأهل لدرجة الطبيب. جامعة مدريد المستقلة. 2013.
- Guyton AC، Hall JE: الإثارة الإيقاعية للقلب ، في: Textbook of Medical Physiology، 13th ed؛ إيه سي جايتون ، جي إي هول (محرران). فيلادلفيا ، شركة إلسفير ، 2016.
- Piper HM: Herzerregung، in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie، 31th ed؛ RF شميت وآخرون (محرران). هايدلبرغ ، سبرينغر ميديزين فيرلاغ ، 2010.
- Schrader J، Gödeche A، Kelm M: Das Hertz، in: Physiologie، 6th ed؛ آر كلينك وآخرون (محرران). شتوتغارت ، جورج ثيمي فيرلاغ ، 2010.
- Siegelbaum SA ، Clapham DE ، Schwartz JH: تعديل النقل المتشابك: الرسل الثاني ، في: مبادئ العلوم العصبية ، الطبعة الخامسة ؛ إي كانديل وآخرون (محرران). نيويورك ، ماكجرو هيل ، 2013.