Власне рецепторний білок являє собою пептидний ланцюжок з М близько 60-80 кД, пронизуючий зовнішню мембрану так, що її С-кінець і ряд петлеподібних ділянок експоновані назовні, а N-кінець і знову-таки ряд петлеподібних ділянок звернені всередину клітини. Нейромедіатор, взаємодіючи з зверненими назовні ділянками ланцюга, змінює конформацію усього білка, так що ділянки, звернені всередину, набувають спорідненість до Gg-білку, Gj-білку або до О0-білку. "Вибір" одного з цих білків визначається тонкими особливостями структури R-білка в області, зверненої всередину клітини. Зауважимо також, що ділянки пептидного ланцюга, містять по 20-25 переважно гідрофобних амінокислот, а петлевидні ділянки поза мембраною складаються переважно з гідрофільних амінокислот. [4]
Практично будь-яка зміна функції адренорецепторів супроводжується активацією системи внутрішньоклітинних посередників, які здатні вибірково передавати зовнішній сигнал в цитоплазму і на генетичний апарат клітини. В цьому випадку ген нейрона може регулювати біосинтез мембранних компонентів або активувати процеси, пов'язані з їх фосфорилюванням. Останні реакції призводять до зміни хемочутливості нервових клітин, іншими словами, зміни "інформаційної ємкості" нейронів, і їх пов'язують з механізмом запам'ятовування.
· Дофамінові рецептори
Прогрес у вивченні структури і функції дофамінових рецепторів перш за все був пов'язаний з виявленням їх антагоністів: похідних фенотіазепама, галоперидолу, спіропервдола та ін. Гетерогенність дофамінових рецепторів ЦНС підтверджується не тільки біохімічними і фармакологічними експериментами in vitro. Аналіз впливу різних дофамінвмісних препаратів на поведінку щурів виявив різні стереотипні рухові реакції.
Всі дофамінергічні рецептори є метаботропними. Вони класифікуються на 4 типи: Д, Д2, Д3 і Д4 за параметрами зв'язування їх з агоністами і антагоністами і по білковій системі, що трансформує сигнал. [9]
· Рецептори серотоніну
Опис рецепторів серотоніну полегшується їх схожістю з рецепторами норадреналіну і дофаміну. Це метаботропні рецептори, локалізовані як в мозку, так і на периферії. Відомо кілька підтипів рецепторів серотоніну. Специфічні антагоністи - спіперон і кетансерін. Складними є відношення цих рецепторів з похідними лізергінової кислоти, в тому числі LSD. Стосовно деяким різновидам 5НТ2-рецепторів вони є агоністами, а до інших - антагоністами.
Різноманітними є периферичні ефекти активації рецепторів серотоніну всіх підтипів. Головні з них полягають у скороченні судин, позитивних хроно- і інотропних впливах на серце, а також в стимуляції агрегації тромбоцитів. [9]
· Рецептори гістаміну
До теперішнього часу виявлено і досліджено три типи рецепторів гістаміну: Hj, Н-постсинаптичні і Н3-пресинаптичні. Інгібіторами рецепторів служать димедрол, фенкарол, супрастин та інші сполуки, які отримали широке застосування в медицині. Добре вивченим інгібітором Н2-рецепторів є циметидин - відомий противиразковий агент. його секрецією. [9]
· Рецептори пуринів
Рецептори пуринів ділять на дві великі групи: рецептори, що переважно взаємодіють з аденозином, і рецептори, що переважно взаємодіють з АТФ і АФА. Рецептори аденозину Р1 є повільними метаботропними рецепторами. [9]
Значна частина А1-рецепторів локалізована на пресинаптичних мембранах. Досить специфічними інгібіторами рецепторів А1 є теофілін та кофеїн. Інакше кажучи, введення цих широко відомих психостимулюючих агентів веде до збільшення рівня цАМФ в деяких постсинаптичених структурах. Зауважимо, що кофеїн і теофілін є також досить специфічними інгібіторами фосфодіестераз, що теж сприяє підвищенню рівня цАМФ. Така двостороння дію цих сполук на рівень цАМФ дозволяє зрозуміти їх особливе значення як психостимуляторів. Виснаження енергетичних систем мозку, пов'язане з утворенням АМФ, може служити, таким чином, сигналом для включення рецепторів А1. Це дозволяє краще зрозуміти ряд фізіологічних ефектів, які спостерігаються при спрацьовуванні рецепторів А1: заспокійливі, седативні, протисудомні. Інакше кажучи, ці рецептори виступають як захисники енергетичних резервів мозку в екстремальних ситуаціях. З цим же пов'язані їх гіпотензивні ефекти. Аденозин і його похідні є перспективними засобами для лікування аритмій. [6][8][9]
· Рецептори нейропептидів
Всі рецептори нейропептидів є метаботропними повільними рецепторами. Найбільш вивчені опіатні рецептори.
Фармакологічними дослідженнями було показано, що ОР пов'язують велике число синтетичних і природних лігандів. Першими вивченими лігандами ОР були екзогенні речовини - морфін, дігідроморфін, норморфін, леворфанол та ін. З алкалоїдів рослинного походження найбільш відомі - налоксон, пентазоцин та налтрексон. Два останніх мають властивості часткових антагоністів. Ендогенні пептиди - ендорфіни, енкефаліни і динорфінів -взаємодіють аналогічно морфіну і відносяться до агонистів ОР.
Лише використання неіонних детергентів типу дозволяє солюбілізувати з мембран білки рецепторного комплексу із збереженням 50-70% опіатзв’язуючої активності, ОР-рецептори виявилися ліпопротеїнами. Роль ліпідних компонентів і оточення ОР в зв'язуванні опадів поки не зрозуміла, проте, присутність сульфоцереброзидів істотно збільшує рівень зв'язування агоністів з рецепторами, і було зроблено припущення про те, що сульфоцереброзиди входять до активниго центр ОР. [9]
В цілому ОР подібні до інших метаботропнимі рецепторам. Взаємодія з лігандом веде до включення G-білків і, врешті, до придушення аденілатциклази. Відомо також, що активація рецепторів супроводжується підвищенням К + провідності мембрани та / або зниженням Са 2+-провідності мембрани, що веде до спільного кінцевого результату - зменшенню входу Са 2+ в пресинаптичне закінчення під час проходження потенціалу дії і до зниження кількості нейромедіатора або гіперполяризації постсинаптичної мембрани. [4]
· Ферменти-рецептори
Кінцевий компонент метаботропних рецепторів є, як правило, ферментом, наприклад циклази або фосфолипази. Останні слугують лише компонентом комплексу білків. Медіатор при цьому не взаємодіє безпосередньо з ферментом. Існує, однак, ряд систем міжнейрональної передачі сигналу, коли медіатор прямо діє на фермент. Відносно новий нейромедіатор нітроксид прямо активує гуанілатциклазу і синтез цГМФ. [9]
Багато рецепторів, залежно від речовини, що до них приєднується, можуть перебувати не тільки в конформаціях (або просторових концігураціях) «генерації сигналу» та «відсутності сигналу», а й декількох проміжних - тобто генерувати сигнали різної інтенсивності. До теперішнього часу описані сотні трансмембранних білків-рецепторів для хімічних посередників. Ці білки не є статичними компонентами, їх кількість і чутливість до лігандів збільшується або зменшується залежно від тривалості відповіді, а властивості рецепторів змінюються разом із змінами фізіологічних умов (низхідна і висхідна регуляція, десенситизація). [7] Ці зміні можна поділити так:
• Позитивна регуляція. Ндостача хімічного посередника призводить до збільшення кількості активних рецепторів.
• Негативна регуляція спостерігається при надмірній кількості гормону або нейромедіатора, при цьому кількість діючих рецепторів або їх чутливість до лігандів зменшується.
• Десенситизація рецепторів - варіант негативної регуляції - процес, що викликає значне зменшення чутливості рецепторів до їх лігандів.
ВИСНОВКИ
Для функціонування багатоклітинного організму клітини у ньому мають взаємодіяти і узгоджуватися. Для цього у ході еволюції виникла складна система міжклітинної комунікації. Матеріальну основу інформаційного зв’язку між клітинами складають хімічні речовини: локальні хімічні медіатори, гормони і нейромедіатори.
При взаємодії клітин одна клітина є керуючою, а друга - керованою.
Якщо взаємодія відбувається між сусідніми клітинами, така регуляція називається контактною. Якщо між віддаленими через рідини організму - дистанційною.
При дистанційній регуляції процес відбувається у декілька стадій із двома посередниками: зовнішнім для клітини-мішені і внутрішнім.
Обов'язковою ланкою передачі нервового імпульсу в хімічних синапсах є молекулярні рецептори. Вони з високою специфічністю зв'язуються із лігандами, змінюють свою конформацію і забезпечують трансформацію сигналу в зміни іонних потоків через мембрану або в утворення вторинних месенджерів в клітині.
Рецептори відрізняються за будовою, локалізацією та механізмом дії, але у загальному вигляді вони являють собою гліко- та ліпопротеїнові комплекси.
За типом процесів, що викликаються трансмітером, рецептори поділяються на дві категорії: 1) швидкодіючі, містять в своїй структурі іонний канал, відкриття якого веде до зміни потенціалу мембрани; 2) повільнодіючі, що складаються з компонентів, періодично зв'язуються один з одним, які після взаємодії з нейротрансмітером запускають ланцюг реакцій, утворюють вторинні молекули-посередники.
Дія ряду найважливіших
фармакологічних агентів, використовуваних при лікуванні захворювань ЦНС,
спрямована саме на рецептори нейротрансмітерів (нейромедіаторів) - на їх
активацію, придушення або блокування.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Гістологія людини /Луцик О. Д., Іванова А. Й., Кабак К. С., Чайковський Ю. Б. - Київ: Книга плюс, 2003, 37-9 c.
. Biochemistry of signal transduction and regulation./ Krauss, G. - Weinheim: WILEY-VCH, 2003, 19, 21, 91, 115 с.
. Нормальна фізіологія: підручник для студентів вищих навчальних закладів із біологічним профільним спрямуванням / Орлов Р.С., Ноздрачов А.Д. - 2-е вид., 2010. - 832 с.
. Molecular Biology of the Cell (вид. 5th) / Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2007). Garland Science. - 155-7, 180-1, 478, 480 с.
. Медичний форум для студентів і практикуючих лікарів, стаття Міжклітинна сигналізація. Гормони і нейромедіатори, доступ до статті: http://humbio.ru/humbio/cell_sign3/0002f1fa.htm
. Основи ендокринології / Розен В. Б. (3-е вид.ю). - Москва: МГУ: Медицина, 1994. - 40-93, 384 с.
. Фізіологія людини (Переклад з англ.). / В. Ф. Ґанонґ. - Львів: БаК, 2002 - 784 с.
. Фізіологія синапсів / Экклз Д. К. - Москва: Мир, 1966. - 397 с.
. Освітній сайт по кінезіології, фізіології, психології і сексології «Кинезиолог» / Сазонов В.Ф. [Електронний ресурс], 2009-2013, доступ: http://http://kineziolog.bodhy.ru/, рубрика Фізіологія - Хеморегуляція.
. Біологічна хімія (2-е вид.) / Березов Т. Т., Коровкін Б. Ф. - Москва: Медицина, 1990 - 528 с.
. Молекулярна біологія клітини: каталог у 3 томах [Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж.] - Москва: Мир, 1994. - Т.1 - 346-8 с.