Potenciál receptoru: funkce, role a nemoci

Potenciál receptoru je reakce senzorických buněk na stimul a obecně odpovídá depolarizaci. Nazývá se také potenciál generátoru a je přímým důsledkem transdukčních procesů, kterými receptor přeměňuje stimul na excitaci. U nemocí spojených s receptory je tento proces narušen.

Jaký je potenciál receptoru?

Potenciál receptoru je reakce senzorických buněk na stimul a obecně odpovídá depolarizaci. Receptory jsou smyslové buňky lidského těla. Oni jsou Proteinů nebo proteinový komplex, ke kterému je signalizace molekuly svázat. Signální procesy jsou tedy spuštěny uvnitř buněk. Receptory přijímají signály zvenčí a zpracovávají je na bioelektrickou excitaci. Překládají tak podněty z prostředí do jazyka ústředního nervový systém. Receptory jsou vysoce specializované a patří mezi hlavní instance lidského vnímání. V excitovaném stavu mají receptory klidový potenciál. Jedná se o rozdíl napětí, založený na nerovném distribuce of sodík a draslík ionty, které oddělují intracelulární a extracelulární prostor. Příchozí stimul z prostředí se váže na receptor Proteinů, což způsobilo, že receptor překročil svůj klidový potenciál. Tento proces se nazývá depolarizace. Receptorový potenciál je membránová elektrická odezva senzorických buněk na konkrétní stimul. Někteří autoři rozlišují potenciál receptoru a potenciál generátoru. Chápou depolarizaci senzorického neuronu jako potenciál generátoru. Naproti tomu receptorový potenciál je pro ně potenciál v membráně receptorové buňky.

Funkce a úkol

Potenciál receptoru vzniká v důsledku procesu transdukce. Tento proces odpovídá přeměně stimulačních energií na endogenní a tedy zpracovatelnou excitaci. V souvislosti s touto transformací hraje hlavní roli koncept signální kaskády. Jednotlivé senzorické buňky sledují do určité míry různé cesty zpracování a transdukce stimulů. Kroky vazby, přeměny, přenosu a regenerace jsou však pro ně společné. Častým krokem je také depolarizace senzorické buňky. Fotoreceptory oka jsou výjimkou. Světlo v nich evokuje hyperpolarizaci jako adekvátní stimul. Normálním případem je však depolarizace. Vyskytuje se ve vztahu k příslušnému pevnost obdrženého podnětu. Záleží na pevnost stimulu se kanály membránových kationtů otevírají v důsledku změn základního napětí mezi intracelulárním a extracelulárním prostorem. Závisí tedy na prahu stimulu akční potenciál se generuje v aferentu receptoru. Aferenty se rozumí nervová tkáň specializovaná na příliv informací. Aferentní sítě jsou tedy nervové dráhy, které dodávají excitaci do centrální části nervový systém. Průběh receptorového potenciálu se u jednotlivých receptorů liší. Potenciál se obvykle skládá z proporcionální a diferenciální složky, takže stimulační odezva receptorů je proporcionální odezvou. Potenciál receptoru obecně vyplývá z otevření membrány sodík kanály. Uvolňují se sodík ionty v buňce, což je chápáno jako skutečné buzení. Naproti tomu hyperpolarizace fotoreceptorů vzniká uzavřením kanálů. Potenciál receptoru nepodléhá zákonu vše nebo nic, ale postupně se zvyšuje s podnětem pevnost. Když je dosaženo určité prahové hodnoty a tím je překročen prahový potenciál, senzorická buňka generuje akční potenciál. Stejně jako téměř všechny akční potenciály se i senzorické buňky řídí zákonem „všechno nebo nic“ a obecně nemají žádnou regenerativní refrakterní periodu.

Nemoci a poruchy

Skupina onemocnění souvisejících s receptorem ovlivňuje excitační procesy v receptorových buňkách. To také ovlivňuje potenciál receptoru. V posledních letech lékařský výzkum objevil několik mutací receptorů. Tyto mutace jsou nyní spojeny s celou řadou dědičných a somatických onemocnění. U nemocí spojených s receptory jsou receptory vadné. Z tohoto důvodu již nejsou schopni vázat se na signál molekuly, adekvátně zpracovávat signály nebo přenášet signály. U jiných nemocí z této skupiny lze transdukci signálu jen těžko vypnout nebo vůbec. Jiné mutace mohou způsobit, že určité receptory obecně chybí nebo jsou nesprávně zabudovány do membrány. Většina nemocí spojených s receptory však není způsobena samotnými receptory, ale autoprotilátky, Tyto autoimunitní onemocnění zaútočit na smyslové buňky s jejich autoprotilátky a způsobit zánět. V průběhu těchto zánětů jsou struktury uvnitř receptorů zničeny a senzorické buňky ztrácejí schopnost fungovat. Příklady z této skupiny nemocí jsou myasthenia gravis a Lambert-Eatonův syndrom. Myasthenia gravis je svalové neuronální autoimunitní onemocnění. Lambert-Eatonův syndrom je podobný tomuto jevu, ale je mnohem častější než myasthenia gravis. Nemoci s defekty receptoru se rozlišují podle jejich strukturní třídy. Například u onemocnění iontových kanálů je narušena neuronální struktura iontových kanálů, a tím i biochemická excitabilita receptorů. Kromě skupiny nemocí spojených s receptory psychotropní léky může mít také účinky na signalizační kaskádu receptorů. V tomto případě jejich aktivní složky přímo cílí na receptory a napodobují jejich funkci neurotransmiter aby se navázal na odpovídající receptor. jiný psychotropní léky blokovat receptory fyziologických neurotransmiterů. Popsané účinky různých psychotropní léky se v moderní medicíně používají konkrétně k ovlivnění aktivity receptorů.