Potenciál receptora: funkcia, úloha a choroby

Receptorový potenciál je odpoveďou zmyslových buniek na stimul a všeobecne zodpovedá depolarizácii. Nazýva sa tiež potenciál generátora a je priamym dôsledkom transdukčných procesov, pri ktorých receptor premieňa stimul na excitáciu. Pri chorobách spojených s receptormi je tento proces narušený.

Aký je receptorový potenciál?

Receptorový potenciál je odpoveďou zmyslových buniek na stimul a všeobecne zodpovedá depolarizácii. Receptory sú zmyslové bunky ľudského tela. Oni sú proteíny alebo proteínový komplex, na ktorý sa vzťahuje signalizácia molekuly viazať. Signalizačné procesy sa tak spúšťajú vo vnútri buniek. Receptory prijímajú signály zvonka a spracúvajú ich na bioelektrické budenie. Prekladajú tak podnety z prostredia do jazyka ústrednej nervový systém. Receptory sú vysoko špecializované a patria medzi hlavné prípady ľudského vnímania. V excitovanom stave majú receptory pokojový potenciál. Toto je rozdiel napätia, založený na nerovnakom distribúcia of sodík a draslík ióny, ktoré oddeľujú intracelulárny a extracelulárny priestor. Prichádzajúci stimul z prostredia sa viaže na receptor proteíny, čo spôsobí, že receptor prekročí svoj pokojový potenciál. Tento proces sa nazýva depolarizácia. Receptorový potenciál je membránová elektrická reakcia senzorických buniek na konkrétny stimul. Niektorí autori rozlišujú receptorový potenciál a potenciál generátora. Chápu depolarizáciu senzorického neurónu ako potenciál generátora. Naproti tomu receptorový potenciál je pre nich potenciál v membráne receptorovej bunky.

Funkcia a úloha

Potenciál receptora vzniká v dôsledku procesu transdukcie. Tento proces zodpovedá premene stimulačných energií na endogénnu, a teda spracovateľnú excitáciu. V súvislosti s touto transformáciou hrá hlavnú úlohu koncept signálnej kaskády. Jednotlivé senzorické bunky sledujú do istej miery rôzne cesty spracovania a transdukcie stimulov. Kroky viazania, premeny, prenosu a regenerácie sú však pre ne spoločné. Spoločným krokom je aj depolarizácia senzorickej bunky. Fotoreceptory oka sú výnimkou. Svetlo v nich evokuje hyperpolarizáciu ako adekvátny stimul. Normálnym prípadom je však depolarizácia. Vyskytuje sa vo vzťahu k príslušnému pevnosť prijatého stimulu. Záležiac ​​na pevnosť stimulu sa kanály membránových katiónov otvárajú v dôsledku zmien základného napätia medzi intracelulárnym a extracelulárnym priestorom. Teda závislé od prahu stimulu akčný potenciál sa generuje aferentom receptora. Aferentmi sa rozumie nervové tkanivo špecializované na prílev informácií. Aferentné siete sú teda nervové dráhy, ktoré dodávajú excitáciu do centrálnej časti nervový systém. Priebeh receptorového potenciálu sa líši od konkrétneho receptora. Potenciál sa zvyčajne skladá z proporcionálnej a diferenciálnej zložky, takže stimulačná reakcia receptorov je proporcionálna. Potenciál receptora je všeobecne výsledkom otvorenia membrány sodík kanály. Uvoľňujú sa sodík iónov v bunke, čo sa chápe ako skutočné budenie. Naopak, hyperpolarizácia fotoreceptorov vzniká uzavretím kanálov. Potenciál receptora nepodlieha zákonu „všetko alebo nič“, ale postupne sa zvyšuje so stimulmi pevnosť. Keď sa dosiahne určitá prahová hodnota a prahový potenciál sa takto prekročí, senzorická bunka vygeneruje akčný potenciál. Rovnako ako takmer všetky akčné potenciály, aj senzorické bunky postupujú podľa zákona typu všetko alebo nič a spravidla nemajú regeneračnú refraktérnu periódu.

Choroby a poruchy

Skupina chorôb spojených s receptormi ovplyvňuje excitačné procesy v receptorových bunkách. To tiež ovplyvňuje receptorový potenciál. V posledných rokoch lekársky výskum objavil niekoľko receptorových mutácií. Tieto mutácie sú dnes spojené so širokou škálou dedičných a somatických chorôb. Pri chorobách spojených s receptormi sú receptory chybné. Z tohto dôvodu už nie sú schopní viazať sa na signál molekuly, primerane spracovať signály alebo prenášať signály. U iných chorôb z tejto skupiny sa transdukcia signálu už dá ťažko alebo vôbec vypnúť. Iné mutácie môžu spôsobiť, že určité receptory všeobecne chýbajú alebo sú nesprávne začlenené do membrány. Väčšina chorôb spojených s receptormi však nie je spôsobená samotnými receptormi, ale autoprotilátky. Tieto autoimunitné ochorenia útočiť na zmyslové bunky svojimi autoprotilátky a príčina zápal. V priebehu týchto zápalov sa štruktúry vo vnútri receptorov zničia a zmyslové bunky stratia svoju schopnosť fungovať. Príklady z tejto skupiny chorôb sú myasthenia gravis a Lambert-Eatonov syndróm. Myasthenia gravis je svalové neuronálne autoimunitné ochorenie. Lambert-Eatonov syndróm je podobný tomuto javu, ale je oveľa bežnejší ako myasthenia gravis. Choroby s defektmi receptorov sa rozlišujú podľa ich štruktúrnej triedy. Napríklad pri chorobách iónových kanálov je narušená neurónová štruktúra iónových kanálov, a tým aj biochemická excitabilita receptorov. Okrem skupiny chorôb spojených s receptormi psychotropné drogy môže mať tiež účinky na signalizačnú kaskádu receptorov. V tomto prípade sa ich účinné zložky priamo zameriavajú na receptory a napodobňujú ich funkciu neurotransmiter aby sa naviazal na zodpovedajúci receptor. Iné psychotropné drogy blokujú receptory pre fyziologické neurotransmitery. Popísané účinky rôznych psychotropné drogy sa v modernej medicíne používajú špeciálne na ovplyvnenie aktivity receptorov.