5.5: Receptory cholinergiczne: muskarynowe

Działania farmakologiczne acetylocholiny są wywoływane poprzez jej wiązanie z dwiema rodzinami receptorów cholinergicznych lub cholinoceptorów, mianowicie z receptorami muskarynowymi i nikotynowymi. Receptory muskarynowe to sprzężone białkowo receptory G, które mają pięć podtypów, M₁ – M₅. Wszystkie podtypy mAChR są aktywowane przez acetylocholinę i blokowane przez antagonista, atropinę.

Podtypy M₁, M₃ i M₅sprzęgają się z jednostką G_q i aktywują aktywność fosfolipazy C (PLC), co prowadzi do uwolnienia jonów wapnia z wewnątrzkomórkowego retikulum. Aktywacja PLC prowadzi do produkcji wtórnych przekaźników, inozytolu-1,4,5-trifosforanu (IP₃) i diacyloglicerolu (DAG). Stymulacja receptorów kanałowych IP₃ uwalnia jony wapnia z retikulum endoplazmatycznego. DAG i jony wapnia aktywują kinazę białkową C (PKC), która fosforyluje białka, generując efekty fizjologiczne.

Podtypy M₂ i M₄ sprzęgają się z jednostką G_i celem hamowania aktywności adenylowego cyklazy i zwiększenia przewodnictwa potasowego. Powoduje to obniżenie stężenia cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP), aktywację wewnątrzkomórkowych prądów potasowych i hamowanie kanałów wapniowych napięciowo-zależnych. Efektem tego jest hamowanie i hiperpolaryzacja błon pobudliwych.

Receptory M₁, nazywane również receptorami neuronalnymi, znajdują się głównie w OUN, obwodowym układzie nerwowym (PNS) i komórkach parietalnych. Receptory te regulują wydzielanie jelitowe po stymulacji vagalnej, naukę, funkcję motoryczną i pamięć. Receptory M₂, nazywane również receptorami sercowymi, znajdują się głównie w sercu i regulują negatywne efekty inotropowe i chronotropowe, jednocześnie stymulując skurcze mięśni gładkich. Receptory M₃ są obficie obecne w mięśniach gładkich i gruczołach, gdzie ich aktywacja stymuluje skurcz mięśni i wydzielanie gruczołowe. Receptory M₄ i M₅ znajdują się w OUN i ograniczają uwalnianie przekaźników.

Receptory cholinergiczne lub cholinoceptory są klasyfikowane jako receptory muskarynowe lub nikotynowe na podstawie ich powinowactwa do określonego alkaloidu - muskaryny lub nikotyny.

MAChR mają większe powinowactwo do muskaryny niż ACh lub nikotyny.

Strukturalnie są to GPCR i są podzielone na pięć podtypów: M₁ do M₅ .

Podtypy o numerach nieparzystych są połączone białkiem G_q, które aktywuje fosfolipazę C poprzez szlak IP₃ / DAG, który zwiększa wewnątrzkomórkowy Ca^{2 +} w celu wytworzenia odpowiedzi fizjologicznych.

Z drugiej strony receptory_M2 i_M4 są sprzężone z białkami G_i hamują cyklazę adenylową. Zmniejsza to cAMP i otwiera kanały K⁺, powodując hiperpolaryzację tkanek pobudliwych.

Receptory_M1 znajdują się w OUN, gruczołach zewnątrzwydzielniczych i zwojach autonomicznych, podczas gdy receptory_M2 znajdują się w tkankach serca.

Receptory_M3 znajdują się w gruczołach zewnątrzwydzielniczych i mięśniach gładkich. Receptory M₄ i M₅ znajdują się głównie w OUN.