Receptor muscarínic

Els receptors muscarínics, o mAChRs, són receptors d'acetilcolina de la familia dels receptors acoblats a proteïnes G localitzats a la membrana cel·lular de certes neurones[1] i altres cèl·lules. Els receptors muscarínics es diuen així per ser molt més sensibles a la muscarina que a la nicotina.[2] La muscarina és un alcaloide que dona toxicitat a alguns bolets) imita les accions estimuladores de l'acetilcolina sobre els músculs llisos i glàndules.

Infotaula de proteïnaReceptor muscarínic M1
Muscarinic receptor M1 coupled to protein G - 6OIJ.png
Receptor muscarínic M1 humà (en verd) acoplat a la proteïna Gq. Estructura basada en les coordenades de l'arxiu PDB 6oij.
Substànciafamília de proteïnes Modifica el valor a Wikidata
LocusCr. 11 q12.3
Identificadors
SímbolCHRM1; M1 mAChR
HUGO1950
Entrez1128
OMIM118510
RefSeqNM_000738.3
P11229
PDB6OIJ; 5CXV

En general, el paper dels receptors muscarínics és regular funcions neuronals i secretores. Al cervell (sistema nerviós central, CNS) els mAChR participen en el control motor, la regulació de la temperatura, la regulació cardiovascular i la memòria. En canvi, al sistema nerviós perifèric, els receptors muscarínics medien la contracció del múscul llis, la secreció glandular i regulen la freqüència i la força cardíaques. En aquest sistema també actuen com el principal receptor final estimulat per l'acetilcolina alliberada de fibres postgangliòniques en el sistema nerviós parasimpàtic.

El receptor muscarínic té forma de serpentina i està acoblat a una proteïna G, adenilciclasa i fosfolipasa.

Constitueix el tipus predominant de receptor colinèrgic en el cervell, on semble estar implicat en la memòria i l'aprenentatge (poden estar involucrats en trastorns com la depressió clínica i la mania). Els receptors muscarínics superen els nicotínics en un factor de deu a cent.

SubtipusModifica

Es coneixen cinc subtipus de receptors muscarínics, codificats pels gens CHRM1 a CHRM5. La nomenclatura per designar els receptors proteics és una M majúscula (muscarínics) seguida per un nombre en subíndex (M1–M5).[3] L'expressió dels mAChRs és més o menys abundant segons el tipus de teixit:

  • Receptor M1, abunda a l'encèfal.
  • Receptor M2, abunda en el cor.
  • Receptor M3, es troba al teixit glandular i el múscul llis.
  • Receptor M4, abunda en el pàncrees i el pulmó.
  • Receptor M5, actua a nivell de les glàndules salivals i el múscul ciliar.

Senyalització cel·lularModifica

Els receptors muscarínics són activats de forma natural per l'acetilcolina, secretada durant la neurotransmissió per les neurones. Aquesta unió receptor-lligand estimula múltiples vies de senyalització intracel·lular metabotròpica. Els cinc subtipus de mAChRs es classifiquen en dos grups segons la seva senyalització.

Els subtipus imparells (M1, M3 i M5) tenen preferència per les proteïnes G de la classe Gq/11,[3] que promouen l'activació de la via fosfolipasa C. Aquesta via genera diacilglicerol i inositol 1,4,5‐trisfosfat i la seva funció, entre d'altres, és estimular l'activitat de la proteïna quinasa C.

D'altra banda, els subtipus parells (M2 i M4) tenen preferència per les proteines G de la classe Gi/o.[3] La seva funció és inhibir l'adenilat ciclasa i causar una reducció dels nivells d'AMP cíclic i, en conseqüència, disminuir l'activitat de la proteïna quinasa A.

Subtipus de receptors muscarínics i els seus antagonistes
Receptor Subtipus M1 Subtipus M2 Subtipus M3
Ubicació Nervis Cor (aurícules), nervis Glàndula, múscul llis, endoteli vascular
Transducció de senyals Gq/11-PLC
increment de IP3-DAG
Gi/o
Inhibició d'AC, activació de canals de K+
Gq/11-PLC
increment d'IP3-DAG
Efecte fisiològic primari Despolarització-excitació neuronal,
secreció d'àcid gàstric
Bradicàrdia, inhibició neuronal Activació de secrecions,
vasodil·latació, broncoespasme,
relaxació dels músculs llisos.
Antagonistes selectius Pirenzepina, Diciclomina, telenzepina, trihexilfenidil Galamina, metoctramina Darifenacin, Solifenacin
PLC: Fosfolipasa C, AC: Adenilat ciclasa, IP3: 1',4',5'-trifosfat d'inositol, DAG: diacilglicerol

LligandsModifica

Els lligands farmacològics són l'eina que ha permès la identificació dels receptors muscarínics. Alguns dels agonistes (activadors) muscarínics no selectius són la muscarina i l'oxotremorina.

D'altra banda, alguns dels antagonistes (inhibidors) muscarínics no selectius són l'atropina i el benzilat de 3-quinuclidinil (QNB). El posterior descobriment d'antagonistes selectius per subtipus de mAChR va facilitar la classificació i l'estudi de les seves propietats. Alguns d'aquests inhibidors selectius són la pirenzepina i l'MT-7 per l'M1; la metoctramina per l'M2; el 1,1-dimetil-4-difenilacetoxipiperidinium (4-DAMP) per l'M3; i finalment el MT-3 i la tropicamida per l'M4.[3]

Acetilcolina, el lligand endògen dels receptors muscarínics.
Muscarina, un agonista no selectiu dels receptors muscarínics.
Atropina, un antagonista no selectiu dels receptors muscarinics.

ReferènciesModifica

  1. Eglen RM «Muscarinic receptor subtypes in neuronal and non-neuronal cholinergic function». Auton Autacoid Pharmacol, 26, 3, juliol 2006, pàg. 219–33. DOI: 10.1111/j.1474-8673.2006.00368.x. PMID: 16879488.
  2. Ishii M, Kurachi Y «Muscarinic acetylcholine receptors». Curr. Pharm. Des., 12, 28, 2006, pàg. 3573–81. DOI: 10.2174/138161206778522056. PMID: 17073660. Arxivat 2009-02-05 a Wayback Machine.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Caulfield, M. P.; Birdsall, N. J. «International Union of Pharmacology. XVII. Classification of muscarinic acetylcholine receptors». Pharmacological Reviews, 50, 2, 1998-06, pàg. 279–290. ISSN: 0031-6997. PMID: 9647869.