Современное представление о рецепторах постсинаптической мембраны, их агонистах и антагонистах

канд. биол. наук, доцент кафедры Физиология человека Медицинский институт Пензенский государственный университет (г. Пенза, Россия)

Penza State University

(Penza, Russia)

Ilyina N.L.

Penza State University

(Penza, Russia)

MODERN IDEA OF RECEPTORS OF POSTSYNAPTIC MEMBRANE, THEIR AGONISTS AND ANTAGONISTS

Abstract: currently, there is a lot of new data on the functioning of the synapse and receptors, this data needs to be analyzed and actively applied in various clinical areas. The paper presents a general review of the literature on this topic.

Keywords: synapse, receptor, agonist, antagonist.

Молекулы рецепторов состоят из двух частей: связывающий компонент и ионофорный компонент.

Ионофор -- это либо ионный канал, либо активатор "вторичного мессенджера". [3] Выделяют два типа рецепторов:ионотропные -«направляющие» движение ионов» и метаботропные («направляющие» метаболизм).

У каждого рецептора есть агонист и антагонист. Если связывание вещества с рецептором приводит к свойственному для него, биологически ожидаемому изменению проводимости, то это агонист. Вещества, которые оккупируя рецепторы, препятствуют действию агонистов называются антагонистами. [1]

1. Холинергические рецепторы.

Выделяют два подтипа рецепторов ацетилхолина: никотиновые и мускариновые.

Никотиновые рецепторы ионотропны. Они подразделяются на два подтипа: N1 (периферического или мышечного рецептора) и N2 (центрального или нейронального рецептора). [6]

Агонисты рецепторов - никотин, а также варениклин. Агонист длительного действия сукцинилхолин обусловливает продолжительную деполяризацию концевой пластинки. Деполяризация инактивирует №+-каналы мышечной мембраны, препятствуя возбуждению мышцы. [1]

Антагонист никотиновых рецепторов - кураре. По мере повышения концентрации кураре возрастает количество заблокированных рецепторов и постепенно ослабевает эффект от связывания АцХ с рецепторами, которые остались интактными. Курареподобные вещества применяются при анестезии для расслабления мышц. [1]

Мускариновые рецепторы представляют собой рецепторы, связанные с G-белком. Рецепторы M1 и M3 характеризуются как возбуждающие, М2 - ингибирующий. [6]

Агонист - мускарин, обеспечивает парасимпатические эффекты.

Антагонист - атропин. Вызывает симпатические эффекты, он используется в клинике для расширения зрачков и в качестве кардиостимулятора.

2. Адренергические рецепторы.

Известно два типа рецепторов: альфа- и бета-адренорецепторы (а- и в-). Каждый тип также подразделяется на два подтипа: а1-, а2-, в1- и в2-подтипы.

Адренергическое рецепторы (как а-, так и в-типов) являются метаботропными:

1) а1-подтип характерен для мускульных клеток, расширяющих зрачок, а также для стенок сосудов и сфинктеров желудочно-кишечного тракта. Обеспечивает сокращение гладких мышц. [8]

2) а2-подтип характерен для пресинаптических мембран, оказывает тормозящее действие на Са2+каналы, что снижает экзоцитоз медиаторов и центральную вазодилатацию. [8]

Агонист a-рецепторов - нафтизин сужает сосуды носовой полости при насморке, антагонист - фентоламин. Избирательный а2-агонист клофелин вызывает снижение активности сосудодвигательного центра продолговатого мозга и моста.

3) pi-подтип характерен для миокарда, вызывает учащение и усиление сердечных сокращений, представляет собой рецептор, связанный с G-белком. [2]

4) р2-подтип характерен для мышечных клеток бронхов, вызывает их расслабление и расширение бронхов.

Агонист Р-рецепторов - изадрин и антагонист - пропранолол. Избирательный pi-антагонист - атенолол используется при гипертонии и Р2- агонист - сальбутамол применяется при астме для расширения бронхов.

3. Глутаматергические рецепторы.

Встречаются как ионотропные, так и метаботропные рецепторы к глутамату. Ионотропные рецепторы названы согласно агонистам:

1) NMDA-рецепторы (агонист N-метил-Б-аспартат),

2) АМРА-рецепторы(агонистамино-гидрокси-метил-изоксазол-

пропионовая кислота),

3) Каинатные рецепторы (агонист каиновая кислота),

Наиболее изучены NMDA-рецепторы. Каждый такой рецептор состоит из 4-х белковых молекул, в открытом положении он проницаем для Na+, Са2+, К+.[4]

В настоящее время на практике применяют антагонисты наиболее изученного NMDA-рецептора.

Мемантин - обеспечивает блокировку верхней части канала, снижает тревожность и вероятность эпилептических припадков.

Кетамин - обеспечивает блокировку нижней части канала. Вызывает кратковременный, но глубокий наркоз, при этом может вызывать галлюцинации при выходе из наркоза. Применяется как антидепрессант. [5]

Ламотриджин - используется против эпилепсии.

4. ГАМК-ергические каналы.

Выделяют два основных подтипа рецепторов: ГАМК-А и ГАМК-Б.

Рецепторы подтипа А у-аминомасляной кислоты тормозными. Рецепторы ГАМК-А ионотропные, лиганд-управляемые хлоридные каналы. ГАМК-Б - метаботропные, связаны с калиевым каналом, тормозят экзоцитоз медиаторов.

Агонисты - ГАМК, габоксадол, изогувацин, мусцимол и прогабид, активируют рецептор, что приводит к увеличению проводимости Cl-. Агонисты, представляющие собой аллостерические модуляторы, вызывая конформационные изменения в рецепторе либо положительно - барбитураты, бензодиазепины, z-препараты (небензодиазепины), алкоголь (этанол), этомидат, глутетимид, анестетики и некоторые нейростероиды или отрицательно, такие как прегненолона сульфат и цинк. [7]

Антагонисты ГАМК вызывают судороги - бикукулин, пикротоксин и габазин, конкурируют с ГАМК за связывание, ингибируя ее эффект и снижая проводимость С1-. [7]

Заключение

Знания о механизмах работы рецепторов позволяют предугадать действие того или иного вещества на орган и организм в целом. Агонисты и антагонисты часто используют в физиологии для выяснения механизмов синаптической передачи, а также в клинических целях при поиске подходов к лечению. Вместе с тем взаимодействие агонистов и антагонистов составляет предмет фармакологического анализа.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Гайтон, А.К. Медицинская физиология / А.К. Гайтон, Дж.Э. Холл / Пер. с англ., Под ред. В.И. Кобрина. -- М.: Логосфера, 2008. -- 1296 с. : ил. : 21,1 см. -- ISBN 978-5-98657-013-6;

2. Alhayek S, Preuss CV. Beta 1 Receptors. 2023 Aug 14. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2023 Jan-. PMID: 30422499;

3. Andreas Rummel The long journey of botulinum neurotoxins into the synapse // Toxicon. - 2015. - №107. - С. 9-24;

4. Belin S, Maki BA, Catlin J, Rein BA, Popescu GK. Membrane Stretch Gates NMDA Receptors. J Neurosci. 2022 Jul 20,42(29):5672-5680. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0350-22.2022. Epub 2022 Jun 15. PMID: 35705487, PMCID: PMC9302457;

5. Borbely E, Simon M, Fuchs E, Wiborg O, Czeh B, Helyes Z. Novel drug developmental strategies for treatment-resistant depression. Br J Pharmacol. 2022 Mar,179(6): 1146-1186. doi: 10.1111/bph.15753. Epub 2022 Jan 26. PMID: 34822719, PMCID: PMC9303797;

6. Carlson AB, Kraus GP. Physiology, Cholinergic Receptors. 2023 Aug 14. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2023 Jan-. PMID: 30252390;

7. Ghit, A., Assal, D., Al-Shami, A.S. et al. GAB receptors: structure, function, pharmacology, and related disorders. J Genet Eng Biotechnol 19, 123 (2021). https://doi.org/10.1186/s43141-021-00224-0;

8. Taylor BN, Cassagnol M. Alpha-Adrenergic Receptors. 2023 Jul 10. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2023 Jan-. PMID: 30969652

Размещено на Allbest.ru