Recettori adrenergici
Che cosa sono i recettori adrenergici?
Con l'espressione "recettori adrenergici" si indicano quei recettori di membrana stimolati dal legame con le catecolamine, ossia adrenalina e noradrenalina.
Il loro ruolo è quindi quello di rispondere alla secrezione di queste molecole che può avvenire a livello della midollare del surrene, agendo come ormone, oppure nelle terminazioni sinaptiche come neurotrasmettitore.
I recettori adrenergici sono coinvolti in alcuni fenomeni fisiologici molto particolari, come le reazioni di attacco fuga, oppure la risposta dell'organismo ad un intenso esercizio fisico.
Recettori adrenergici: tipologie e caratteristiche.
I recettori adrenergici sono coinvolti nelle reazioni attacco-fuga
Quando un animale si trova a dover affrontare un imminente pericolo, deve poter disporre immediatamente di tutte le risorse necessarie a mettersi in salvo. Questo comporta che alle cellule dei muscoli volontari arrivi più sangue possibile e che questo sia ben ossigenato e ricco di zuccheri.
Per ottenere questo risultato, il corpo deve coordinare i vari distretti corporei, in modo da stimolare le funzioni come il battito cardiaco, capace di aumentare la disponibilità di sangue circolante, o il metabolismo dei lipidi per aumentare la disponibilità di glucosio, e contemporaneamente ridurre l'afflusso ematico ai distretti non necessari, come l'apparato digerente.
Per ottenere tale coordinazione, è fondamentale che nei vari distretti vi siano recettori differenti, che in risposta allo stesso segnale chimico (adrenalina o noradrenalina) rispondano diversamente, in modo da ampliare le funzioni necessarie alla fuga e interdire quelle che sottrarrebbero risorse ai distretti coinvolti.
È possibile distinguere due grandi gruppi di recettori adrenergici: i recettori α e i recettori β, i quali a loro volta possono essere distinti in sotto-categorie.
Recettori α adrenergici
I recettori adrenergici di tipo α sono particolarmente sensibili all'adrenalina e sono essenzialmente coinvolti nella regolazione della contrazione della muscolatura liscia in gran parte dei distretti corporei e nell'inibizione delle secrezioni cellulari. Questa categoria di recettori adrenergici può essere divisa ulteriormente in recettori di tipo α1 e α2.
I recettori adrenergici di tipo α1 sono caratterizzati dalla capacità di stimolare la contrazione della muscolatura liscia mediante una via metabolica che coinvolge l'inositolo trifosfato: la stimolazione dei recettori da parte della catecolammina, infatti, attiva la via dell'inositolo trifosfato che, aumentando di concentrazione, causa il rilascio dei depositi di calcio intracellulare. L'aumento della concentrazione di ioni calcio comporta la contrazione delle fibre muscolari.
I recettori adrenergici di tipo α2, invece, sono collocati nelle membrane pre-sinaptiche delle fibre noradrenergiche e agiscono controllando la concentrazione di noradrenalina circolante, mediante un meccanismo a feedback negativo a circuito chiuso, definito anche autoinibizione. L'inibizione del rilascio di noradrenalina è mediata dall'inibizione dell'adenilato ciclasi.
Sia i recettori α1 che i recettori α2 adrenergici possono essere ulteriormente suddivisi in sottotipi: A B e C.
Recettori adrenergici β
I recettori adrenergici di tipo β sono in grado di attivare la via dell'adenilato ciclasi e, conseguentemente, aumentare la concentrazione di cAMP, con effetti sulla contrazione della muscolatura.
Anche questa classe di recettori adrenergici può essere suddivisa in recettori di tipo β1 β2 e β3.
I recettori adrenergici β1 sono responsabili della contrazione del muscolo cardiaco e del rilascio di acidi grassi nel tessuto adiposo, mentre i recettori di tipo β2 attivano la dilatazione dei bronchi e dei vasi sanguigni.
Sebbene entrambi i recettori β rispondano alla stimolazione delle catecolammine determinando l'aumento di concentrazione di cAMP, il risultato di questo aumento produce effetti opposti: quando la concentrazione di cAMP aumenta per effetto della stimolazione dei recettori adrenergici β1, questo comporta l'aumento della conduttanza per gli ioni calcio, un incremento della loro concentrazione intracellulare e la contrazione della muscolatura.
Quando invece sono i recettori β2 ad attivarsi, in risposta a concentrazioni molto elevate di ormone circolante, il cAMP attiva le pompe del Calcio e questo ione viene espulso dalla cellula, con conseguente rilassamento della muscolatura.
I recettori adrenergici di tipo β3, invece, sono responsabili della lipolisi, cioè del catabolismo dei trigliceridi in acidi grassi, promosso dall'attivazione dell'enzima lipasi.
Funzionamento dei recettori adrenergici
I recettori adrenergici di tipo β sono proteine integrali di membrana accoppiati alle proteine G: quando la molecola segnale lega il recettore, questo subisce una modificazione tridimensionale andando ad interagire con la proteina Gs (stimolatrice) presente sulla superficie interna della membrana cellulare.
Gs, attivata dall'interazione con il recettore, attiva a sua volta l'adenilato ciclasi, una proteina transmembrana integrale in grado di produrre cAMP a partire dall'ATP. Il cAMP funge da secondo messaggero e agisce, come abbiamo visto, sulla concentrazione di ioni Calcio.
Il meccanismo di azione coinvolge una proteina chinasi dipendente dal cAMP , formata da 4 sub-unità: due sub-unità hanno attività enzimatica (sub-unità C) e due sub-unità hanno funzione regolatoria (sub-unità R). Quando le quattro sub-unità sono coniugate, la proteina non è attiva.
Il cAMP lega le sub-unità R causandone il distacco dalle sub-unità C, che sono quindi libere di espletare la loro specifica funzione, fosforilando alcuni amminoacidi su proteine bersaglio che divengono a loro volta attive.
Funzionamento del recettore adrenergico β.
I recettori adrenergici di tipo α, invece, attivano una proteina G differente (detta Gq) la quale a sua volta attiva una lipasi che produce inositolo trifosfato.
L'inositolo trifosfato diffonde dalla membrana e raggiunge il reticolo endoplasmatico dove, interagendo con specifici recettori presenti sulla membrana del reticolo, determina l'apertura dei canali del calcio.
Gli ioni calcio quindi si riversano nell'ambiente citoplasmatico aumentando la propria concentrazione di circa 100 volte e permettendo la contrazione muscolare.
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