Verschil tussen nicotine- en muscarinereceptoren

Belangrijkste verschil - Nicotine versus muscarinereceptoren

Nicotine- en muscarinereceptoren zijn de twee belangrijkste soorten cholinerge receptoren. Het zijn integrale membraaneiwitten die worden geactiveerd door de binding van acetylcholine, een neurotransmitter. Hoewel dezelfde neurotransmitter aan beide typen receptoren bindt, is het werkingsmechanisme in elke receptor anders. De grootste verschil tussen nicotine- en muscarinereceptoren is dat nicotinereceptoren worden ionkanalen voor natrium na binding van het acetylcholine aan de receptor, terwijl muscarinereceptoren verschillende tweede boodschappers fosforyleren. Nicotinische receptoren worden ook wel genoemd ionotrope acetylcholinereceptoren terwijl muscarinereceptoren ook worden genoemd metabotrope acetylcholinereceptoren afhankelijk van hun actie.

Key Areas Covered

1. Wat zijn Nicotinic Receptors
     - Definitie, feiten, werkingsmechanisme
2. Wat zijn muscarinereceptoren
     - Definitie, feiten, werkingsmechanisme
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen Nicotine en muscarinereceptoren
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen Nicotinische en muscarinereceptoren
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: acetylcholine (ach), cholinergische receptoren, ionkanalen, ionotrope acetylcholine-receptoren, metabotrope acetylcholine-receptoren, muscarinereceptoren, N1-receptoren, N2-receptoren, nicotine-receptoren, fosforylering, tweede boodschapper

Wat zijn Nicotinic Receptors

Nicotinische receptoren (nAhR's) zijn een groep cholinerge receptoren die ook een interactie aangaan met nicotine in tabak. Ze vormen poriën door het celmembraan van de post-ganglionzenuwen. Omdat nicotinereceptoren dienst doen als ligandafhankelijke ionkanalen, bemiddelen ze bij de snelle overdracht van zenuwimpulsen bij synapsen. De nicotinereceptoren zijn permeabel voor kationen zoals natrium, kalium en calcium. De vorming van het ionkanaal na de binding van de agonist resulteert in de depolarisatie van het celmembraan van het neuron. Dit maakt de snelle transmissie van het signaal mogelijk. De twee soorten nicotinereceptoren zijn N1 en N2. De N1-receptoren zijn spiertype-receptoren die worden aangetroffen in de neuromusculaire knooppunten. Ze zijn verantwoordelijk voor spiercontracties en -verslappingen. De N2-receptoren zijn receptoren van het neuronale type die worden aangetroffen in de synapsen tussen neuronen. Ze zijn betrokken bij cognitieve functies, geheugen, leren, opwinding, beloning, motorische controle en analgesie. De structuur van de nicotinereceptor is weergegeven in figuur 1.

Figuur 1: Nicotinereceptor

De twee soorten nicotinereceptoren worden geclassificeerd op basis van de soorten subeenheden die aanwezig zijn in elke nicotinereceptoren. In vertebraten zijn ze samengesteld uit vijf subeenheden. In zoogdieren kunnen zestien subeenheden worden geïdentificeerd in nicotinereceptoren.

Wat zijn muscarinereceptoren

Muscarinereceptoren (mAChR's) zijn een groep cholinerge receptoren die interageren met muscarine. Muscarine is een in water oplosbaar toxine dat is afgeleid van een paddestoel (Amanita muscaria). De muscarinereceptoren komen voornamelijk voor in het centrale zenuwstelsel. Ze zijn een type G-proteïne gekoppelde receptoren. Dus, bij activering van de muscarine receptor door de binding van de agonist, worden de intracellulaire G-proteïnen geactiveerd, waardoor GTP in GDP wordt omgezet. De M2-receptorstructuur wordt getoond in Figuur 2.

Figuur 2: M2-receptor

Een groot aantal fysiologische functies zoals hartslag en kracht, de afgifte van neurotransmitters en samentrekking van gladde spieren worden gemedieerd door muscarinereceptoren. De vijf soorten muscarinereceptoren zijn M1, M2, M3, M4 en M5. Ze zijn gecategoriseerd op basis van de fysiologische functie. De M1-receptoren komen gewoonlijk voor in secretoire klieren. De M2 wordt aangetroffen in hartweefsel, de M3 wordt gevonden in zowel de secretieklieren en de gladde spieren. De Ml, M3 en M5 activeren fosfolipase C, waardoor de intracellulaire calciumniveaus stijgen. De M2 en M4 remmen adenylaatcyclase en verlagen de cAMP-niveaus.

Overeenkomsten tussen Nicotine- en muscarinereceptoren

• Zowel nicotine- als muscarinereceptoren zijn cholinerge receptoren.
• Zowel nicotine- als muscarinereceptoren reageren op de neurotransmitter acetylcholine.
• Zowel nicotine- als muscarinereceptoren worden aangetroffen op de post-ganglion-neuronen van zowel sympathische als parasympathische zenuwstelsels.
• Zowel nicotine- als muscarinereceptoren ondergaan conformationele veranderingen na binding van de agonist.
• Zowel nicotine- als muscarinereceptoren reageren ook op andere moleculen.

Verschil tussen nicotine- en muscarinereceptoren

Definitie

Nicotinische receptoren: Nicotinische receptoren verwijzen naar een groep cholinerge receptoren gekoppeld aan ionkanalen in het celmembraan.

Muscarinische receptoren: Muscarinereceptoren verwijzen naar een groep van G-eiwit-gekoppelde cholinerge receptoren die tweede boodschappers fosforyleren.

Types

Nicotinische receptoren: De twee soorten nicotinereceptoren zijn N1 en N2.

Muscarinische receptoren: De vijf soorten muscarinereceptoren zijn M1, M2, M3, M4 en M5.

Prikkelende / Remmende

Nicotinische receptoren: Nicotinische receptoren zijn excitatorische receptoren.

Muscarinische receptoren: De Ml, M2 en M5 zijn excitatorische receptoren, terwijl M3 en M4 remmende receptoren zijn.

voorval

Nicotinische receptoren: De N1-receptoren komen voor in de neuromusculaire knooppunten. De N2-receptoren komen voor in de hersenen, het autonome en parasympathische zenuwstelsel.

Muscarinische receptoren: De muscarinereceptoren komen voor in de hersenen, het hart en de gladde spieren.

Werkingsmechanisme

Nicotinische receptoren: Nicotinische receptoren worden ionenkanalen na activering door acetylcholine.

Muscarinische receptoren: Muscarinereceptoren fosforyleren verschillende tweede boodschappers.

Genoemd als

Nicotinische receptoren: Nicotinische receptoren worden ionotrope acetylcholinereceptoren genoemd.

Muscarinische receptoren: Muscarinereceptoren worden metabotrope acetylcholinereceptoren genoemd.

Type receptor

Nicotinische receptoren: Nicotinische receptoren zijn een type ligandafhankelijke ionenkanalen.

Muscarinische receptoren: Muscarinereceptoren zijn een type G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCR's).

Rol

Nicotinische receptoren: Nicotine-receptoren mediëren snelle synaptische transmissie van zenuwimpulsen.

Muscarinische receptoren: Muscarinereceptoren mediëren een langzame metabole respons via tweede-boodschappercascades.

Reagerend op

Nicotinische receptoren: Nicotinereceptoren reageren ook op nicotine.

Muscarinische receptoren: Muscarinereceptoren reageren ook op muscarine.

Conclusie

Nicotine- en muscarinereceptoren zijn de twee belangrijkste soorten cholinerge receptoren. Geactiveerde nicotinereceptoren dienen als ionkanalen terwijl geactiveerde muscarinereceptoren tweede boodschappers fosforyleren om metabole responsen te bemiddelen. De nicotinereceptoren vergemakkelijken de overdracht van zenuwimpulsen. Het belangrijkste verschil tussen nicotine- en muscarinereceptoren is het werkingsmechanisme van elk type receptoren.

Referentie:
1. Nicotine-acetylcholinereceptoren Introductie | BPS / IUPHAR Guide to PHARMACOLOGY, Hier beschikbaar.
2. Acetylcholinereceptoren (muscarinica) | Introductie | BPS / IUPHAR Guide to PHARMACOLOGY, Hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "NAChR" By Ataly - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Muscarinic acetylcholine receptor M2-3UON" Door Takuma-sa - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia