Retseptorid

Retseptorid saada keskkonnast stiimuleid ja signaale ning edastada neid töötlemiseks. Biokeemias toimivad teatud biomolekulid ja füsioloogias sensoorrakud retseptoritena.

Mis on retseptorid?

Laiemas tähenduses on retseptor signaalimisseade, mis reageerib konkreetsetele mõjudele. Retseptoritest räägivad nii biokeemia kui ka füsioloogia. Biokeemias on need valgud või valgukompleksid, mis võivad signaalmolekule siduda.

Iga biokeemiline retseptor võib lukustamise ja võtme põhimõtte kohaselt siduda ainult ühte molekuli. Sellel on täpselt funktsionaalne rühm, mis sobib vastuvõetava molekuliga täpselt. Retseptorid on juba olemas suure hulga võimalike signaalide jaoks. See, kas nad reageerivad nüüd, sõltub sobiva signaalmolekuli olemasolust. Füsioloogias peetakse sensoorseid rakke retseptoriteks.

Vahepeal aga muutub retseptori mõiste. Tänapäeval nimetatakse ka sensoorseid retseptoreid Andurid määratud. Need omakorda jagunevad primaarseks ja sekundaarseks sensoorseteks rakkudeks. Kui primaarsed sensoorsed rakud arendavad aktsioonipotentsiaali, saavad sekundaarsed sensoorsed rakud ainult signaale. Ka andurite puhul käivitavad signaali vastuvõtu biokeemilised retseptorid.

Anatoomia ja struktuur

Biokeemilised retseptorid asuvad kas biomembraanide pinnal või tsütoplasmas või raku tuumas. Membraaniretseptorid on valgud, mis on keemiliselt modifitseeritud ja võivad siduda signaalmolekule. Iga retseptor võib siduda ainult ühe spetsiaalse signaalmolekuli. Selle sideme tekkimisel käivituvad elektrilised või keemilised protsessid, mis põhjustavad rakus, koes või kogu kehas reaktsiooni.

Membraaniretseptorid jagunevad vastavalt nende toimeviisile ionotroopseteks ja metabotroopseteks retseptoriteks. Ionotropiilsed retseptorid on ioonkanalid, mis avanevad, kui nad seonduvad ligandidega ja muudavad membraanide elektrijuhtivust. Metabotropiilsed retseptorid põhjustavad muutusi sekundaarsete messenger ainete kontsentratsioonis. Rakusisesed tuumaretseptorid seostuvad tsütoplasmas või tuumas signaalmolekulidena, näiteks steroidhormoonidena, ja kontrollivad sel viisil geenide ekspressiooni rakutuumas. Seejuures vahendavad nad teatud hormonaalseid reaktsioone.

Füsioloogias, nagu juba mainitud, nimetatakse sensoorseid rakke retseptoriteks. On olemas erinevat tüüpi retseptoreid, näiteks baroretseptorid (rõhutimulaatorite jaoks), kemoretseptorid, fotoretseptorid, termoretseptorid, valuretseptorid või proprioretseptorid.

Funktsioon ja ülesanded

Üldiselt on retseptoritel signaalide või stiimulite vastuvõtmine ja edastamine. Retseptori molekulid töötavad vastavalt luku ja võtme põhimõttele, iga signaalimolekuli jaoks on eraldi retseptor. Ligandi sidumise ajal genereeritakse ja edastatakse elektrilised signaalid või rakusisesed signaalikaskaadid on põhjustatud messenger-molekulide kontsentratsiooni muutustest.

Tuumaretseptorid vahendavad näiteks hormonaalseid reaktsioone geeni aktiveerimise kaudu. Sensoorrakud saavad füüsikalisi või keemilisi signaale ka biokeemiliste retseptorite kaudu. Sellest hoolimata nimetatakse neid ka vastuvõtjateks või anduriteks. Eri tüüpi sensoorakud võtavad erinevaid ülesandeid. Kemoretseptorid vastutavad maitse ja lõhna muljete tajumise eest. Samuti reguleerivad nad hingamist, mõõtes hapniku, süsinikdioksiidi ja vesinikioonide kontsentratsioone. Baroretseptorid registreerivad pidevalt arteriaalset ja venoosset vererõhku ning edastavad väärtused ajju.

Seega vastutavad nad südame-veresoonkonna nõuetekohase toimimise eest. Fotoretseptorid võtavad vastu valguse stiimuleid ja neil on visuaalses protsessis võtmeroll. Temperatuuri ja temperatuurimuutuste tajumiseks kasutatakse termoretseptoreid. Soojuse ja külma jaoks on olemas spetsiaalsed retseptorid. Mõned termoretseptorid reguleerivad ka kehatemperatuuri homöostaasi. Spetsiaalsed retseptorid, näiteks proprioretseptorid (lihaste spindlid), registreerivad näiteks skeletilihaste pikkuse.

Ravimid leiate siit

Haigused

Erinevad haigused on põhjustatud otseselt retseptorite talitlushäiretest. Näiteks kui lülisamba kaelaosa mehaanoretseptorid põhjustavad talitlushäireid, on pearinglus ja iiveldus. Emakakaela lülisamba haigused pole nii haruldased. Lisaks pearinglusele ilmnevad sellised sümptomid nagu äkiline kuulmislangus, tinnitus, nägemishäired, keskendumishäired ja muud sensoorsed häired.

Retseptori häirete alusel võivad tekkida ka muud haigused, näiteks südame rütmihäired, stenokardia, seedetrakti häired, kusepõie häired või bronhiaalastma. II tüüpi diabeet areneb metaboolse sündroomi osana. Insuliiniresistentsus võib areneda teatud metaboolsete protsesside kaudu. Kui olete insuliiniresistentne, toodetakse endiselt piisavalt insuliini, kuid insuliini retseptor ei reageeri enam korralikult. Insuliini efektiivsus väheneb. Seetõttu julgustatakse kõhunääre tootma veelgi rohkem insuliini. See võib viia nende täieliku ammendumiseni.

Diabeet saab ilmsiks. Paljud vaimuhaigused on põhjustatud stiimulite ülekandumise häiretest. Niinimetatud neurotransmitterid toimivad siin biokeemiliste lähteainetena. Need neurotransmitterid edastavad oma teabe retseptoritega seondumisel. Kui retseptoreid blokeerivad muud ained või kui need ei toimi muul põhjusel korralikult, võib see põhjustada olulisi psühholoogilisi häireid. Mõned psühhotroopsed ravimid toimivad otseselt retseptoritel. Mõned jäljendavad neurotransmitteri funktsiooni ja seonduvad vastava retseptoriga. Suurenenud psühholoogilise ärrituvuse korral kasutatakse füsioloogiliste neurotransmitterite retseptorite blokeerimiseks teisi psühhotroopseid ravimeid.

Seetõttu on nende ravimite võtmisel alati kõrvaltoimeid, mis põhjustavad jõudluse langust. Samuti on retseptoritega seotud mõned geneetilised haigused. Avastatakse üha rohkem retseptori mutatsioone, mis võivad põhjustada nende ebaefektiivsust. Teisest küljest on teada ka autoimmuunhaigused, mis on suunatud retseptorite vastu. Tuntud näide on autoimmuunne häire myasthenia gravis, mille puhul signaalide edastamine närvide ja lihaste vahel on häiritud.