5.6: Cholinerge Rezeptoren: Nikotinische

Nikotinische Rezeptoren sind ligandenabhängige Ionenkanäle, die durch Acetylcholin und Nikotin aktiviert werden. Bei Aktivierung verursachen sie eine schnelle Zunahme der Permeabilität von Zellen für K⁺, Na⁺ und Ca²⁺, gefolgt von Depolarisation und Erregung. Sie befinden sich in den autonomen Ganglien, der neuromuskulären Verbindung des Skeletts, dem Zentralnervensystem und dem Nebennierenmark.

Es gibt zwei Arten von nikotinischen Rezeptoren: neuromuskuläre (N_M/NM/N₁) und neuronale (N_N/NN/N₂). Die beiden Familien unterscheiden sich in ihrer Lokalisation und Selektivität für Agonisten und Antagonisten. Die neuromuskuläre Verbindung besitzt den N_M-Typ, während das Zentralnervensystem, das periphere Nervensystem und nicht-neurale Gewebe den N_N-Typ haben. D-Tubocurarin, Succinylcholin und Decamethonium blockieren die N_M-Rezeptoren, während Trimetaphan und Hexamethonium die N_N-Rezeptoren blockieren. 

Nikotinische Rezeptoren bestehen aus pentameren Untereinheiten (α, β, γ, ε und δ), die einen rosettenartigen Rezeptorkomplex bilden. N_M-Rezeptoren haben die Untereinheiten α2, β, γ (oder ε) und δ, während N_N-Rezeptoren nur die Untereinheiten α oder α, β haben. Jede Untereinheit hat einen intrazellulären C-Terminus, einen extrazellulären N-Terminus und vier α-helikale transmembrane Domänen um eine zentrale Pore, die als Ionenkanal dient. An der extrazellulären Domäne der Rezeptoren existieren zwei Acetylcholin-Bindungsstellen an den αγ- und αδ- Schnittstellen.

Die Bindung von Acetylcholin an nikotinische Rezeptoren verursacht eine Änderung der Zellmembranpermeabilität, was die Bewegung von Kationen durch den Ionenkanal ermöglicht. Der Kationenfluss depolarisiert die Endplatte, was zur Kontraktion der Muskeln an der neuromuskulären Verbindung oder zur Weiterleitung von Nervenimpulsen an den autonomen Ganglien führt. 

nAChR sind ligandengesteuerte Ionenkanäle, die eine höhere Affinität zu Nikotin haben als ACh oder Muskarin.

Sie werden in N_M oder Muskeltyp und N_N oder neuronaler Typ eingeteilt.

_{N-M-Rezeptoren} sind an der neuromuskulären Verbindung vorhanden, während_N-Rezeptoren in den autonomen Ganglien und im Nebennierenmark vorhanden sind.

Strukturell sind nikotinische Rezeptoren rosettenförmige Pentamere mit einer zentralen Pore. Die Pore dient als Ionenkanal. Auf der extrazellulären Domäne des Rezeptors sind zwei ACh-Bindungsstellen vorhanden.

_{N-M-Rezeptoren} bestehen aus Alpha-, Beta-, Gamma- und Delta-Untereinheiten, während_N-Rezeptoren nur aus Alpha- und Beta-Untereinheiten bestehen.

Die Bindung des Liganden an den Rezeptor öffnet den Ionenkanal für Kationen wie Natriumionen, Kaliumionen und Kalziumionen.

Der Ioneneinstrom depolarisiert die Endplatte, was entweder zu einer Muskelkontraktion an der neuromuskulären Verbindung oder zur Fortsetzung des Nervenimpulses an den autonomen Ganglien führt.