RECETTORI ADRENERGICI: LOCALIZZAZIONE, FUNZIONI E CLASSIFICAZIONE - BIOLOGIA - 2025

I recettori adrenergici sono molecole proteiche situate sulle membrane cellulari sulle quali esercitano i loro effetti le catecolamine adrenalina (A) e noradrenalina (NA). Il suo nome deriva dal nome della prima di queste sostanze, l'adrenalina.

L'adrenalina è a sua volta il nome con cui sin dal XIX secolo si conosceva una sostanza che facilita le risposte organiche legate alle reazioni di lotta o fuga e che si scoprì essere elaborata e secreta dalle cellule del midollo di piccoli ghiandole situate nel polo superiore di ciascun rene.

Vie di segnalazione dei recettori adrenergici (Fonte: Sven Jähnichen. Parzialmente tradotto da Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) tramite Wikimedia Commons)

Per le loro relazioni anatomiche con il rene, queste ghiandole venivano chiamate "surrenali", per indicare la loro posizione nella parte superiore dei reni, o anche surrenali, per indicare la loro vicinanza o relazione contigua con questi organi.

Sebbene l'etimologia del greco "epi" (sopra) e "nephros" (rene) non abbia avuto molta influenza sulla denominazione delle ghiandole, ha avuto un impatto sulla denominazione delle sostanze citate che sono anche conosciute come epinefrina e norepinefrina.

Furono però le parole latine a prevalere come radici a stabilire la nomenclatura di tutti i fattori associati a queste due sostanze, ed è per questo che si parla di cellule, fibre, sistemi o recettori adrenergici o noradrenergici, e non epinefrinergici o norepinefrinegici.

I recettori adrenergici appartengono alla classe dei recettori metabotropici accoppiati a proteine ​​G eterotrimerici. Sono lunghe proteine ​​integrali che si estendono dall'esterno della cellula e hanno 7 segmenti α-elica che successivamente attraversano lo spessore della membrana, formano anelli all'esterno e all'interno della membrana e terminano a un'estremità citoplasmatica.

Posizione dei recettori adrenergici

I recettori adrenergici si trovano nel sistema nervoso centrale e in molti dei componenti viscerali del corpo.

Nel sistema nervoso centrale

Nel sistema nervoso centrale (SNC), si trovano nelle membrane postsinaptiche delle sinapsi formate da terminazioni assoniche che hanno origine nei nuclei delle cellule adrenergiche o noradrenergiche del tronco cerebrale.

Ad eccezione dei recettori β3, tutti i tipi di recettori adrenergici fin qui descritti sono stati individuati nel sistema nervoso centrale, soprattutto nelle aree terminali delle proiezioni noradrenergiche originate dal locus ceruleo, tra cui talamo ottico, ipotalamo, sistema limbico. e la corteccia cerebrale.

In visceri

Per quanto riguarda i recettori adrenergici viscerali, essi sono di vario tipo e si trovano per la maggior parte nelle membrane delle cellule effettrici viscerali sulle quali terminano gli assoni postgangliari della divisione simpatica del sistema nervoso autonomo, rilasciando principalmente norepinefrina.

Sono inclusi i componenti del sistema cardiovascolare, come le cellule del sistema di conduzione-eccitazione del cuore e il miocardio funzionante atriale e ventricolare, nonché la muscolatura liscia arteriolare dei vasi della pelle e della mucosa, regione addominale, muscolo scheletrico, circolazione. arteria coronaria, vene, tessuto erettile degli organi sessuali e del cervello.

Tratto gastrointestinale

Il tratto gastrointestinale ha recettori adrenergici nei muscoli longitudinali e circolari responsabili dei movimenti peristaltici e anche a livello degli sfinteri.

Sono espressi dalle cellule del fegato e dalle cellule α e β delle isole di Langerhans del pancreas, queste ultime associate rispettivamente alla produzione e al rilascio di glucagone e insulina.

Sistema genito-urinario

Per quanto riguarda il sistema genito-urinario, la sua presenza viene rilevata nelle cellule iuxtaglomerulari e nelle cellule tubulari del rene, nel muscolo detrusore e nel trigone della vescica (sfintere interno), nelle vescicole seminali, nella prostata, nel dotto deferente e utero.

Sono presenti anche in altre strutture come il muscolo dilatatore della pupilla, la muscolatura liscia tracheo-bronchiale, i muscoli piloerettori della pelle, le ghiandole salivari di secrezione mucosa come i sottomascellari, la ghiandola pineale e il tessuto adiposo.

Alcuni di questi recettori si trovano anche sulle cellule viscerali in zone lontane dalle terminazioni simpatiche e che quindi non sono stimolate dalla noradrenalina, la principale sostanza rilasciata da queste terminazioni, ma dall'adrenalina, la sostanza principale rilasciata dal midollo surrenale e agisce come un ormone.

Caratteristiche

I recettori adrenergici mediano gli effetti che il sistema nervoso simpatico sprigiona sui diversi componenti effettori viscerali su cui agisce modificandone il livello di attività.

Questi effetti sono tanto vari quanto varia la loro distribuzione nella componente viscerale e vari i diversi tipi e sottotipi di recettori presenti in ogni tessuto del corpo.

Le funzioni sono associate alle risposte innescate negli effettori dall'attivazione dei recettori adrenergici quando questi si legano ai loro ligandi (adrenalina o noradrenalina).

Queste risposte includono la contrazione o il rilassamento della muscolatura liscia (a seconda del settore viscerale considerato), la secrezione o l'inibizione della secrezione di sostanze e alcune azioni metaboliche come la lipolisi o la glicogenolisi.

Classificazione dei recettori adrenergici

Per la loro identificazione e classificazione sono stati utilizzati criteri farmacologici. Uno di questi consiste nel determinare l'efficacia relativa di dosi equimolari di sostanze che riproducono (simpaticomimetici) gli effetti dell'attivazione dei diversi tipi di recettori, mentre l'altro utilizza sostanze simpaticolitiche per bloccare questi effetti.

Con queste procedure, insieme ad altre come la determinazione delle loro strutture molecolari e la clonazione dei loro geni, è stato possibile determinare l'esistenza di due grandi categorie di recettori adrenergici:

- alfa (α) e

- recettori beta (β).

Dei primi sono stati identificati due sottotipi: α1 e α2, e dei secondi sottotipi β1, β2 e β3.

Sia la noradrenalina che l'adrenalina hanno la stessa intensità di effetti sui recettori α1 e β3. La norepinefrina ha effetti più forti sui recettori β1 rispetto all'adrenalina; mentre l'adrenalina è più potente della norepinefrina su α2 e β2.

- Recettori alfa adrenergici

Recettori Α1

Questi recettori si trovano nella muscolatura liscia della maggior parte dei letti vascolari, negli sfinteri del tratto gastrointestinale e nello sfintere interno della vescica, nel muscolo dilatatore della pupilla, nel muscolo piloerettore, nelle vescicole seminali, la prostata, i dotti deferenti, la ghiandola salivare sottomascellare e i tubuli renali.

L'attivazione di tutti questi effettori dipende dal livello di calcio citosolico (Ca2 +), che a sua volta dipende dal suo rilascio dal suo sito di immagazzinamento nel reticolo sarcoplasmatico; rilascio che si verifica quando i canali del calcio vengono aperti attivati ​​da una molecola chiamata inositolo trifosfato o IP3.

I recettori α1 sono accoppiati a una proteina G chiamata Gq, con tre subunità: αq, β e γ.

Quando il recettore viene attivato dal suo ligando, la proteina viene dissociata in un componente βγ e αq, che attiva l'enzima fosfolipasi. Produce diacilglicerolo dall'inositolo difosfato di membrana (PIP2). Il diacilglicerolo attiva la protein chinasi C e IP3, che favorisce il rilascio di calcio nel citoplasma.

Recettori Α2

La loro presenza è stata descritta nella muscolatura longitudinale e circolare del tratto gastrointestinale, dove agiscono inibendone la motilità. Sono anche localizzati nelle cellule β pancreatiche dove inibiscono la secrezione di insulina.

Sono anche espressi come autorecettori a livello della membrana presinaptica delle varicosità simpatiche noradrenergiche, dove vengono attivati ​​dalla noradrenalina rilasciata e agiscono come meccanismo di feedback negativo, inibendo la successiva secrezione del neurotrasmettitore.

I recettori α2 lavorano accoppiati a una proteina Gi, così chiamata perché la sua subunità alfa (αi), quando separata dal complesso βγ, produce un'inibizione dell'adenil ciclasi e riduce i livelli di cAMP intracellulare, riducendo così l'attività della proteina chinasi A (PKA). Da qui l'effetto inibitorio di questi recettori.

- Recettori beta adrenergici

Β1 recettori

Si trovano a livello delle cellule pacemaker del nodo senoatriale, nonché nel sistema di conduzione dell'eccitazione cardiaca e nel miocardio contrattile, nelle cui sedi promuovono aumenti di frequenza (cronotropismo +) e velocità di conduzione (dromotropismo + ), la forza di contrazione (inotropismo +) e il tasso di rilassamento (lusotropismo +) del cuore.

Sono stati descritti anche nella muscolatura del tratto gastrointestinale (che inibiscono) e nelle cellule dell'apparato iuxtaglomerulare del rene (dove promuovono la secrezione di renina).

Tutti i recettori beta-simili (β1, β2 e β3) sono accoppiati a proteine ​​Gs. Il pedice "s" si riferisce all'attività stimolatrice dell'enzima adenil ciclasi, che viene attivato quando il recettore interagisce con il suo ligando, rilasciando la subunità αs.

Il cAMP attiva il PKA e questo è responsabile della fosforilazione di proteine ​​come canali, pompe o enzimi che mediano le risposte ai recettori.

Β2 recettori

Sono stati rilevati a livello della muscolatura liscia localizzata nelle arteriole del muscolo scheletrico, nel muscolo detrusore della vescica, nell'utero e nei muscoli tracheobronchiali, inducendo il rilassamento in tutti loro.

Diagramma della struttura cristallina di un recettore adrenergico di tipo beta 2 (Fonte: S. Jähnichen / Dominio pubblico tramite Wikimedia Commons)

Sono espressi anche nella ghiandola pineale (dove promuovono la sintesi della melatonina), nel fegato (dove promuovono la glicolisi e la gluconeogenesi) e nelle cellule del tessuto adiposo (dove promuovono la lipolisi e il rilascio di acidi grassi nel sangue) gratuito).

Β3 recettori

Questi sono gli ultimi ad essere stati identificati. Come accennato in precedenza, la loro presenza non avviene nel sistema nervoso centrale, ma è circoscritta alla periferia del corpo, dove si trovano esclusivamente a livello delle cellule del tessuto adiposo bruno e sono direttamente coinvolte nella produzione di calore. attraverso il catabolismo lipidico in questo tessuto.

Riferimenti

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