Reseptorer: Struktur, funksjon og sykdommer

Reseptorer mottar stimuli og signaler fra miljøet og overfører dem for behandling. I biokjemi, visse biomolekyler og i fysiologi fungerer sensoriske celler som reseptorer.

Hva er reseptorer?

I vid forstand er en reseptor en signalanordning som reagerer på spesifikke påvirkninger. Dermed refererer både biokjemi og fysiologi til reseptorer. I biokjemi er de det proteiner eller proteinkomplekser som kan binde signalering molekyler. Hver biokjemiske reseptor kan bare binde ett molekyl i henhold til lås-og-nøkkel-prinsippet. Den har nøyaktig den funksjonelle gruppen som passer riktig for det mottakende molekylet. Reseptorene eksisterer derfor allerede for et stort antall mulige signaler. Hvorvidt de reagerer nå, avhenger av tilstedeværelsen av det passende signalmolekylet. I fysiologi betraktes sensoriske celler som reseptorer. I mellomtiden gjennomgår imidlertid reseptorbegrepet endring. I dag blir sensoriske reseptorer også referert til som sensorer. Disse er i sin tur delt inn i primære og sekundære sensoriske celler. Mens primære sensoriske celler danner handlingspotensialer, mottar sekundære sensoriske celler bare signalene. I sensorer utløses også signalmottak av biokjemiske reseptorer.

Anatomi og struktur

Biokjemiske reseptorer er lokalisert enten på overflaten av biomembraner eller i henholdsvis cytoplasma eller kjerne. Membranreseptorene er proteiner som er kjemisk modifiserte og kan binde signalering molekyler. Hver reseptor kan bare binde ett spesifikt signalmolekyl. Når denne bindingen skjer, utløses elektriske eller kjemiske prosesser som forårsaker respons fra cellen, vevet eller hele kroppen. Membranreseptorer er delt inn i ionotrope og metabotrope reseptorer i henhold til deres virkemåte. Ionotrope reseptorer representerer ionekanaler som åpnes ved binding til ligander, noe som resulterer i endring av membranens elektriske ledningsevne. Metabotrope reseptorer forårsaker konsentrasjon endringer av sekundære budbringere. Intracellulære kjernefysiske reseptorer binder seg i cytoplasmaet eller i kjernen som signal molekyler, for eksempel steroid hormoner, og på denne måten kontrollere ekspresjon av gener i cellekjernen. På denne måten formidler de visse hormonresponser. I fysiologi, som allerede nevnt, kalles sensoriske celler reseptorer. Det er forskjellige typer reseptorer som baroreseptorer (for trykkstimulering), kjemoreseptorer, fotoreseptorer, termoreseptorer, smerte reseptorer, eller proprioceptorer.

Funksjon og oppgaver

Generelt har reseptorer funksjonen til å motta og overføre signaler eller stimuli. Reseptormolekyler fungerer på lås-og-nøkkel-prinsippet, med en separat reseptor for hvert signalmolekyl. Ligandbinding genererer og overfører elektriske signaler eller induserer intracellulær signalkaskade gjennom endringer i konsentrasjon av messenger-molekyler. Nukleære reseptorer formidler hormonelle responser gjennom gen aktivering, for eksempel. Sensoriske celler mottar også fysiske eller kjemiske signaler via biokjemiske reseptorer. Likevel kalles de også reseptorer eller sensorer parallelt. I denne sammenheng utfører de forskjellige typene sensoriske celler forskjellige oppgaver. For eksempel er kjemoreseptorene ansvarlige for oppfatningen av smak og luktinntrykk. Videre regulerer de respirasjonen ved å måle konsentrasjonene av oksygen, karbon dioksid og hydrogen ioner. Baroreseptorer registrerer stadig arteriell og venøs blod trykk og overfør verdiene til hjerne. Dermed er de ansvarlige for at funksjonen fungerer sirkulasjonssystem. Fotoreseptorer mottar lette stimuli og spiller en viktig rolle i den visuelle prosessen. Termoreseptorer tjener til å oppfatte temperatur og temperaturendring. Dermed er det spesielle reseptorer for varme eller for forkjølelse. Noen termoreseptorer regulerer også homeostase av kroppstemperatur. Spesielle reseptorer, som proprioceptorer (muskelspindler), fornemmer for eksempel lengden på skjelettmuskulaturen.

Sykdommer

Flere sykdommer er direkte forårsaket av reseptorer som ikke fungerer. For eksempel når det er dysfunksjon i mekanikereseptorene i livmorhalsen, svimmelhet og kvalme resultat. Sykdommer i livmorhalsen er ikke så sjeldne. I tillegg til svimmelhet, slike symptomer som hørselstap, tinnitus, synsforstyrrelser, konsentrasjon forstyrrelser og andre sensoriske forstyrrelser forekommer også. Andre sykdommer som hjertearytmier, angina pectoris, gastrointestinale lidelser, blære lidelser eller bronkitt astma kan også utvikle seg på grunnlag av reseptorlidelser. Type II diabetes utvikler seg som en del av metabolsk syndrom. Insulin motstand kan utvikles som et resultat av visse metabolske prosesser. I insulin motstand produseres det fortsatt tilstrekkelig insulin, men insulinreseptoren reagerer ikke lenger ordentlig. Effektiviteten av insulin avtar. Derfor blir bukspyttkjertelen animert for å produsere enda mer insulin. Dette kan føre til fullstendig utmattelse. De diabetes blir manifest. Mange psykiske lidelser er forårsaket av forstyrrelser i overføring av stimuli. Her fungerer såkalte nevrotransmittere som biokjemiske budbringere. Disse nevrotransmitterne formidler informasjonen deres ved å binde seg til reseptorer. Hvis reseptorene er blokkert av andre stoffer, eller hvis de ikke fungerer som de skal av andre årsaker, kan det oppstå betydelige psykiske lidelser. Noen psykotropiske medikamenter målrette mot reseptorene direkte i deres virkemåte. Noen etterligner funksjonen til nevrotransmitter og binder til passende reseptor. Annen psykotropiske medikamenter brukes til å blokkere reseptorer for fysiologiske nevrotransmittere i nærvær av økt psykologisk irritabilitet. Derfor er det alltid bivirkninger når du tar disse narkotika, Som føre til begrensningen av ytelse. Videre er det også noen genetiske sykdommer relatert til reseptorer. Dermed oppdages flere og flere reseptormutasjoner, noe som kan føre til deres ineffektivitet. På den andre siden, autoimmune sykdommer er også kjent for å målrette mot reseptorer. Et velkjent eksempel er autoimmun lidelse myasthenia gravis, der signaloverføring mellom nerve og muskel blir forstyrret.