5.6: Receptory cholinergiczne: nikotynowe

Receptory nikotynowe są kanałami jonowymi związane z ligandem, które są aktywowane przez acetylocholinę i nikotynę. Po aktywacji powodują szybki wzrost przepuszczalności komórek dla K⁺, Na⁺ i Ca²⁺ , co prowadzi do depolaryzacji i pobudzenia. Są obecne w zwojach autonomicznych, złączach nerwowo-mięśniowych szkieletowych, OUN i rdzeniu nadnerczy.

Istnieją dwa rodzaje receptorów nikotynowych: neuromuskularne (N_M/NM/N₁) i neuronalne (N_N/NN/N₂). Oba rodziny różnią się swoim umiejscowieniem oraz selektywnością dla agonistów i antagonistów. Złącze nerwowo-mięśniowe posiada typ N_N, podczas gdy OUN, PNS i tkanki pozaneuronalne mają typ N_N. D-tubokuraryna, sukcynilocholina i dekametonium blokują receptory N_M, podczas gdy trimetaphan i heksametonium blokują receptory N_N.

Receptory nikotynowe posiadają pięciopodjednostkową strukturę (α, β, γ, ε i δ), które tworzą kompleks receptorowy przypominający różę. Receptory N_M posiadają podjednostki α₂, β, γ (lub ε) i δ, podczas gdy receptory N_N posiadają tylko α lub α, β podjednostki. Każda podjednostka ma wewnętrzny C-końcówkę, zewnętrzny N-końcówkę i cztery α helical transmembrane domains wokół centralnego kanału, który służy jako kanał jonowy. Na domenie zewnątrzkomórkowej receptorów znajdują się dwa miejsca wiążące acetylocholinę na interfejsach αγ i αδ.

Wiązanie acetylocholiny do receptorów nikotynowych powoduje zmianę przepuszczalności błony komórkowej, umożliwiając ruch jonów przez kanał jonowy. Ruch jonów powoduje depolaryzację płytki motorycznej, co prowadzi do skurczu mięśni na złączu nerwowo-mięśniowym lub kontynuacji impulsu nerwowego w zwojach autonomicznych.

nAChR to kanały jonowe bramkowane ligandami, które mają większe powinowactwo do nikotyny niż ACh lub muskaryna.

Są one klasyfikowane jako N_M, czyli typ mięśniowy i N_N, czyli typ neuronalny.

Receptory N_M są obecne w połączeniu nerwowo-mięśniowym, podczas gdy receptory N_N są obecne w zwojach autonomicznych i rdzeniu nadnerczy.

Strukturalnie receptory nikotynowe są pentamerami w kształcie rozety z centralnym porem. Pory służą jako kanał jonowy. W domenie zewnątrzkomórkowej receptora znajdują się dwa miejsca wiązania ACh.

Receptory N_M składają się z podjednostek alfa, beta, gamma i delta, podczas gdy receptory N_N składają się tylko z podjednostek alfa i beta.

Wiązanie ligandu z receptorem otwiera kanał jonowy dla kationów, takich jak jony sodu, jony potasu i jony wapnia.

Napływ jonów depolaryzuje płytkę końcową, powodując skurcz mięśni w połączeniu nerwowo-mięśniowym lub kontynuację impulsów nerwowych w zwojach autonomicznych.