Рецептор — это...¶

Рецептор (от лат. receptor — «воспринимающий») — это специализированная структура (белок, ионный канал, клетка или орган), обеспечивающая восприятие раздражений из внешней или внутренней среды и преобразование их в нервный импульс или биохимический сигнал. Рецепторы лежат в основе сенсорных систем всех живых организмов и участвуют в регуляции физиологических процессов на клеточном уровне.

¶Классификация

Рецепторы принято делить на несколько групп по разным основаниям.

По характеру воспринимаемого раздражителя выделяют:

• Механорецепторы — реагируют на механические воздействия (давление, растяжение, вибрацию). К ним относятся рецепторы кожи (тактильные), слуховые волосковые клетки внутреннего уха, проприорецепторы мышц.
• Фоторецепторы — воспринимают свет. К ним относятся палочки и колбочки сетчатки глаза, а также фоторецепторы глазных стебельков беспозвоночных.
• Хеморецепторы — реагируют на химические вещества. Подразделяются на вкусовые рецепторы, обонятельные рецепторы, а также рецепторы, чувствительные к составу крови (рецепторы газового состава, осморецепторы).
• Терморецепторы — воспринимают изменения температуры; бывают холодовые и тепловые.
• Ноцицепторы — чувствительные к болевым раздражителям (тканевому повреждению, высокой температуре, раздражающим химическим веществам).
• Фототерморецепторы и барорецепторы — отдельные группы, реагирующие соответственно на свет и давление.

По локализации различают:

• Экстерорецепторы — воспринимают раздражения из внешней среды (зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, тактильные).
• Интерорецепторы — реагируют на изменения во внутренней среде организма (осморецепторы, хеморецепторы сосудов, рецепторы желудочно-кишечного тракта).
• Проприорецепторы — дают информацию о положении тела и степени сокращения мышц.

¶Рецепторы на клеточном уровне

В молекулярной биологии и фармакологии термин «рецептор» обозначает молекулу (обычно белок или гликопротеин) на поверхности клетки или внутри неё, способную специфически связываться с сигнальной молекулой — лигандом. Лигандом могут выступать гормон, нейромедиатор, лекарственное вещество, антиген или ион.

Основные классы рецепторов по механизму передачи сигнала:

1. Лиганд-зависимые ионные каналы (метаботропные рецепторы не относятся) — при связывании лиганда канал открывается, ионы входят в клетку, возникает постсинаптический потенциал. Пример — никотиновый ацетилхолиновый рецептор.
2. Метаботропные рецепторы, связанные с G-белками (GPCR) — самый многочисленный класс (около 800 генов в геноме человека). После активации запускают каскад внутриклеточных реакций через вторичные посредники. Примеры — адренергические, мускариновые ацетилхолиновые рецепторы.
3. Ферментные рецепторы — обладают собственной тирозинкиназной активностью. Пример — рецептор инсулина.
4. Рецепторы, связанные с внутриклеточными сигнальными путями — включают рецепторы цитокинов и некоторые рецепторы гормонов, активирующие киназы JAK-STAT.
5. Ядерные рецепторы — находятся в цитоплазме или ядре, работают как транскрипционные факторы. Примеры — рецепторы тиреоидных гормонов, кортикостероидов, витамина D.

¶Свойства рецепторов

Рецепторы обладают рядом характерных свойств:

• Специфичность — способность связываться только с определённым типом лиганда.
• Избирательность — различная чувствительность к структурно близким веществам.
• Насыщаемость — при увеличении концентрации лиганда эффект достигает максимума, так как число рецепторов конечно.
• Обратимость — связывание с лигандом носит кратковременный характер.
• Регуляция экспрессии — клетка может увеличивать или уменьшать число рецепторов (упрегуляция и десенситизация).

¶Роль в физиологии

Рецепторы обеспечивают работу всех сенсорных систем организма. Зрительные рецепторы (палочки и колбочки) содержат фотопигмент родопсин или йодопсин; при поглощении кванта света запускается каскад, приводящий к изменению мембранного потенциала и генерации нервного импульса в зрительном нерве.

Слуховой анализатор основан на механорецепторах — волосковых клетках кортиева органа, деформация которых звуковой волной вызывает генерацию нервных сигналов.

В сердечно-сосудистой системе барорецепторы дуги аорты и каротидного синуса контролируют артериальное давление, а хеморецепторы — газовый состав крови.

¶Рецепторы в медицине и фармакологии

Знание свойств рецепторов лежит в основе действия большинства лекарственных средств. Агонисты — вещества, активирующие рецептор; антагонисты — блокирующие его. Например, бета-адреноблокаторы используются для лечения гипертонии, а антигистаминные препараты блокируют H1-гистаминовые рецепторы при аллергии.

Аутоиммунные заболевания часто связаны с образованием антител к собственным рецепторам — при миастении атакуются ацетилхолиновые рецепторы, при болезни Грейвса — рецепторы ТТГ.

¶История

Понятие рецептора введено в физиологию в конце XIX века. В 1876 году британский физиолог Джон Ньюпорт Ленгли предложил термин «рецептивное вещество» для объяснения действия алкалоидов на клетки. В 1905 году сэр Генри Дейл сформулировал химическую теорию передачи нервного импульса, предположив наличие специфических структур на клеточной мембране. В 1914 году Ленгли ввёл термин «рецептор» в его современном понимании. Развитие молекулярной биологии в XX веке позволило клонировать гены рецепторов и установить их трёхмерную структуру.

¶История

• Ленгли Дж. Н. — исследования рецептивных веществ, 1905–1914.
• Катчолл Р. — классификация рецепторов по механизмам передачи сигнала, 1986.
• Гилман А. — открытие G-белков и их роли в работе рецепторов (Нобелевская премия, 1994).