Ацетилхолиновый рецептор¶
Ацетилхолиновый рецептор — это мембранный белок, воспринимающий нейромедиатор ацетилхолин и запускающий электрический или биохимический сигнал в клетке. Термин «АЦП» в русскоязычной литературе чаще всего сокращает название ацетилхолиновых рецепторов (англ. acetylcholine receptors, AChR). Рецепторы ацетилхолина делятся на две большие группы — никотиновые и мускариновые, — которые различаются по локализации, механизму действия и фармакологическим свойствам.
¶Строение и механизм действия
Ацетилхолиновые рецепторы относятся к лиганд-зависимым ионным каналам (никотиновые) или к G-белок-связанным рецепторам (мускариновые). Никотиновые рецепторы (nAChR) представляют собой пентамерные комплексы: пять субъединиц окружают ионный канал, проницаемый преимущественно для Na⁺ и K⁺. При связывании ацетилхолина канал открывается, происходит деполяризация мембраны и генерация потенциала действия. Мускариновые рецепторы (mAChR) относятся к семейству метаботропных рецепторов, связанных с G-белком; они модулируют активность ионных каналов и ферментов через вторичные посредники (циклический АМФ, инозитолтрифосфат).
¶Классификация
Никотиновые рецепторы подразделяются на два подтипа:
| Подтип | Локализация | Функция |
|---|---|---|
| Мышечные (NМ) | нейромышечный синапс | передача нервного импульса на скелетную мышцу |
| Нейрональные (Nn) | вегетативные ганглии, ЦНС | модуляция нейропередачи, когнитивные процессы |
Мускариновые рецепторы делятся на пять подтипов (M1–M5), объединённых в две группы: M1, M3, M5 (связаны с Gq/11-белком) и M2, M4 (связаны с Gi/белком). M1 и M2 преобладают в центральной нервной системе, M2 — в сердце, M3 — в гладкой мускулатуре и железах.
¶Физиологическое значение
Ацетилхолин — один из основных нейромедиаторов, участвующий в передаче сигнала в нервно-мышечном синапсе, вегетативной нервной системе и центральной нервной системе. Рецепторы ацетилхолина обеспечивают:
- сокращение скелетных мышц;
- регуляцию сердечного ритма (замедление через M2-рецепторы);
- секрецию слёз, слюны и пота;
- процессы внимания, памяти и обучения в головном мозге.
¶Патология
Нарушение работы ацетилхолиновых рецепторов лежит в основе ряда заболеваний. Наиболее изучен миастения — аутоиммунное заболевание, при котором организм вырабатывает антитела к никотиновым рецепторам нервно-мышечного синапса, что приводит к мышечной слабости. Другие примеры:
- Синдром Ламберта — Итона — аутоиммунное поражение пресинаптических кальциевых каналов, сопровождающееся снижением высвобождения ацетилхолина;
- Болезнь Альцгеймера — связана с дефицитом холинергической нейропередачи, что обусловливает назначение ингибиторов ацетилхолинэстеразы;
- Отравление нервно-паралитическими веществами — ингибирование ацетилхолинэстеразы приводит к избыточному накоплению ацетилхолина и длительному возбуждению холинергических рецепторов.
¶Фармакология
Лекарственные средства, воздействующие на ацетилхолиновые рецепторы, применяются в анестезиологии, кардиологии, неврологии и психиатрии. Основные группы:
- Агонисты: карбахол, пилокарпин (глаукома), бетанекол;
- Антагонисты: атропин (отравления, брадикардия), тубокурарин и суксаметоний (миорелаксанты);
- Ингибиторы ацетилхолинэстеразы: донепезил, ривастигмин, галантамин (болезнь Альцгеймера).
¶Исследования
Изучение ацетилхолиновых рецепоров началось в XX веке с работ по фармакологии нервно-мышечной передачи. В 1952 году Джон Керл и его коллеги выделили никотиновый рецептор из электрического органа скатов. В 1970-е годы были описаны мускариновые подтипы, а в 1980-е — клонированы гены мышечных nAChR. Вклад в изучение холинергической передачи был отмечен Нобелевской премией по физиологии и медицине 1936 года (Отто Лёви, Генри Дейл) и премией 2000 года (Арвид Карлссон, Пол Грингард, Эрик Кэндел).
Источники:
- Альбертс Б. и др. Молекулярная биология клетки
- Рудзитис Г. Н. Фармакология
- Клиническая фармакология: национальное руководство, под ред. Ю. Б. Беленкова, В. Г. Кукеса
- Лекции по физиологии нервно-мышечной передачи