Potencial receptorja: funkcija, vloga in bolezni

Receptorski potencial je odziv senzoričnih celic na dražljaj in na splošno ustreza depolarizaciji. Imenuje se tudi generator potencial in je neposredna posledica transdukcijskih procesov, s katerimi receptor dražljaj pretvori v vzbujanje. Pri boleznih, povezanih z receptorji, je ta proces oslabljen.

Kakšen je receptorski potencial?

Receptorski potencial je odziv senzoričnih celic na dražljaj in na splošno ustreza depolarizaciji. Receptorji so senzorične celice človeškega telesa. So beljakovin ali beljakovinski kompleks, na katerega signalizira molekule vezati. Tako se znotraj celic sprožijo signalizacijski procesi. Sprejemniki sprejemajo signale od zunaj in jih predelajo v bioelektrično vzbujanje. Tako dražljaje iz okolja prevajajo v jezik centralnega živčni sistem. Receptorji so zelo specializirani in so med glavnimi primeri človeškega dojemanja. V neizbujenem stanju imajo receptorji počitek. To je napetostna razlika, ki temelji na neenaki distribucija of natrijev in kalij ioni, ki ločuje znotrajcelični in zunajcelični prostor. Prihajajoči dražljaj iz okolja se veže na receptor beljakovin, zaradi česar receptor preseže svoj počitek. Ta postopek je znan kot depolarizacija. Receptorski potencial je membranski električni odziv senzoričnih celic na določen dražljaj. Nekateri avtorji razlikujejo receptorski potencial in potencial generatorja. Depolarizacijo senzoričnega nevrona razumejo kot generatorski potencial. Po drugi strani je receptorski potencial zanje potencial v membrani receptorske celice.

Funkcija in naloga

Potencial receptorja nastane kot posledica transdukcijskega procesa. Ta postopek ustreza pretvorbi dražljajev v endogeno in zato obdelovalno vzbujanje. V zvezi s to preobrazbo igra koncept kaskade signalov glavno vlogo. Posamezne senzorične celice v določeni meri sledijo različnim poti predelave dražljajev in transdukcije. Vendar so koraki vezave, pretvorbe, prenosa in regeneracije zanje skupni. Pogost korak je tudi depolarizacija senzorične celice. Izjema so fotoreceptorji očesa. Svetloba pri njih izzove hiperpolarizacijo kot ustrezen dražljaj. Običajni primer pa je depolarizacija. Pojavi se glede na posamezne moč prejetega dražljaja. Odvisno od moč dražljaja se membranski kation kanali odprejo kot posledica sprememb osnovne napetosti med znotrajceličnim in zunajceličnim prostorom. Tako je od praga odvisen dražljaj akcijski potencial se tvori v aferentu receptorja. Aferentci so živčno tkivo, specializirano za dotok informacij. Tako so aferentni živčni poti, ki oskrbujejo osrednjo vzbujanje živčni sistem. Potek receptorskega potenciala se razlikuje od posameznih receptorjev. Običajno je potencial sestavljen iz sorazmerne in diferencialne komponente, tako da je dražljajni odziv receptorjev sorazmeren odziv. Potencial receptorjev je na splošno posledica odprtja membrane natrijev kanalov. Sprostijo natrijev ioni v celici, kar razumemo kot dejansko vzbujanje. Nasprotno pa hiperpolarizacija fotoreceptorjev nastane z zaprtjem kanalov. Za receptorski potencial ne velja zakon vse ali nič, ampak se z dražljajem postopoma povečuje moč. Ko je določen prag dosežen in je prag potencialno presežen, senzorična celica ustvari akcijski potencial. Kot skoraj vsi akcijski potenciali tudi senzorične celice upoštevajo zakon o vsem ali nič in na splošno nimajo regeneracijskega refraktarnega obdobja.

Bolezni in motnje

Skupina z receptorji povezanih bolezni vpliva na procese vzbujanja v receptorskih celicah. To vpliva tudi na receptorski potencial. V zadnjih letih so medicinske raziskave odkrile več mutacij receptorjev. Te mutacije so zdaj povezane s številnimi dednimi in somatskimi boleznimi. Pri boleznih, povezanih z receptorji, so receptorji okvarjeni. Iz tega razloga se ne morejo več vezati na signal molekule, ustrezno obdelujejo signale ali oddajajo signale.Pri drugih boleznih iz te skupine prenašanje signala skorajda ni več mogoče ali pa sploh ne. Druge mutacije lahko povzročijo, da nekaterih receptorjev na splošno ni ali so nepravilno vključeni v membrano. Večine bolezni, povezanih z receptorji, pa ne povzročajo sami receptorji, temveč avtoantibodije. Ti avtoimunske bolezni napadajo senzorične celice s svojimi avtoantibodije in vzrok vnetje. Med temi vnetji se strukture znotraj receptorjev uničijo in senzorične celice izgubijo sposobnost delovanja. Primeri iz te skupine bolezni so miastenija gravis in Lambert-Eatonov sindrom. Myasthenia gravis je mišična avtoimunska bolezen nevronov. Lambert-Eatonov sindrom je podoben temu pojavu, vendar je veliko pogostejši kot miastenija gravis. Bolezni z okvarami receptorjev se razlikujejo glede na njihov strukturni razred. Na primer pri boleznih ionskih kanalov je motena nevronska struktura ionskih kanalov in s tem biokemična razdražljivost receptorjev. Poleg skupine bolezni, povezanih z receptorji, psihotropna zdravila lahko vpliva tudi na signalno kaskado receptorjev. V tem primeru njihove aktivne sestavine neposredno ciljajo na receptorje in posnemajo njihovo delovanje nevrotransmiter da se veže na ustrezni receptor. Drugo psihotropna zdravila blokirajo receptorje za fiziološke nevrotransmiterje. Opisani učinki različnih psihotropna zdravila se v sodobni medicini uporabljajo posebej za vplivanje na aktivnost receptorjev.