Receptor (fyziológia)

Receptor alebo zriedkavo prijímač je špecifická štruktúra, ktorá je schopná prijať signál, ktorý môže mať fyzikálnu alebo chemickú podstatu. Vo fyziológii sa rozlišujú dva zásadne odlišné významy slova receptor:

• receptor v širšom zmysle slova – bunka alebo orgán (napríklad oko), ktorý je schopný previesť podnet na vzruch
• receptor v užšom zmysle slova – bielkovina, ktorá po naviazaní ligandu (chemickej látky nesúcej nejakú informáciu, napríklad neurotransmiteru) zmení svoje priestorové usporiadanie s následnou kaskádou ďalších dejov, ktoré ovplyvňujú lokálne alebo celkovo činnosť bunky

Receptor v širšom zmysle slova

Vo vonkajšom i vnútornom prostredí organizmu neustále nastávajú zmeny, na ktoré musí reagovať. Informácie o týchto zmenách zabezpečujú zmyslové bunky, ktorých úlohou je zaznamenať podnet (zmenu) a premeniť ho na nervový vzruch. Nie všetky receptory však reagujú na všetky druhy podnetov. Receptory sú špecializované na určitý druh dráždenia, teda na adekvátny podnet.

Aby podnet vyvolal podráždenie nervovej bunky, musí dosahovať určitú intenzitu. Najnižšia hodnota dráždenia (podnetu), ktorá vyvolá vznik nervového vzruchu v receptorovej bunke, sa nazýva prahová hodnota. Receptor reaguje len na prahové a nadprahové podnety, kým podprahové podnety zostávajú bez odozvy.

Rozdelenie

Receptory možno rozdeliť nasledovne:

• podľa podnetu, na ktorý reagujú:
  • Chemoreceptory – adekvátnym podnetom je chemická látka. Patria medzi ne napr. čuchové a chuťové bunky, receptory v stenách ciev, ktoré reagujú na množstvo glukózy alebo na množstvo CO₂.
  • Mechanoreceptory – adekvátnym podnetom je mechanické podráždenie. Patria medzi ne napr. hmatové bunky v koži či sluchové bunky vo vnútornom uchu a pod.
  • Rádioreceptory – adekvátnym podnetom sú rôzne formy žiarenia. Patria sem zrakové bunky na sietnici oka (svetlo je elektromagnetické vlnenie) alebo tepelné receptory (infračervené žiarenie) a iné.
• podľa prostredia, z ktorého signály prijímajú:
  • Exteroreceptory – reagujú na podnety z vonkajšieho prostredia, ako napr. čuchové, chuťové a zrakové bunky.
  • Interoreceptory – reagujú na podnety vznikajúce vnútri tela, ako napr. receptory v stenách ciev.
    • Proprioreceptory – receptory vo svaloch a v šľachách, ktoré neustále vysielajú do CNS (centrálny nervový systém) informácie o napätí v týchto orgánoch.

Receptor v užšom zmysle slova

Zjednodušene povedané ide o bielkovinu, ktorá sa podieľa na signalizácii. Typickým príkladom sú receptory v plazmatickej membráne bunky. Ide o veľmi dynamické štruktúry, ktoré menia svoj tvar podľa toho, či je na ne naviazaná signálna molekula. Signálne molekuly sa neviažu iba na jeden typ receptorov.

Rozdelenie

Receptory sa rozdeľujú na 2 skupiny podľa toho, kde v bunke sa nachádzajú na:

• cytoplazmatické
• membránové

Cytoplazmatické receptory

Uplatňujú sa predovšetkým ako sprostredkovatelia vplyvu hormónov. Interagujú totiž predovšetkým s molekulami, ktoré sú lipofilné (rozpustné v tukoch a teda ľahko prenikajúce cez plazmatickú membránu). Rozdeľujú sa na dve skupiny:

• receptory pre kortikoidy, androgény a progesterón
• receptory pre hormóny štítnej žľazy, estrogény, vitamín D a retinoidy

Príklad regulácie

Receptory pre steroidné hormóny sú v cytoplazme viazané s bielkovinou, ktorá sa nazýva chaperón. Táto väzba zabraňuje vstupu komplexu do jadra bunky. Po naviazaní steroidného hormónu na receptor sa chaperón uvoľní a komplex hormón-receptor naopak do jadra vstupuje veľmi rýchlo. Vytvára dimér a viaže sa na DNA na miesta nazývané HRE (z angl. hormone response elements), ktoré ovplyvňujú transkripciu špecifických génov a tvorbu príslušných proteínov ako reakciu bunky.

Membránové receptory

Sú hlavným typom receptoru, ktorý zodpovedá za prenos signálu medzi bunkami. Rozdeľujú sa na:

• receptory, ktoré sú súčasťou iónového kanála pre anióny (GABAA receptor, glycínový receptor) alebo katióny (nikotínový acetylcholínový receptor, receptor pre excitačné aminokyseliny)
• receptory s vlastnou enzymatickou aktivitou (receptory s tyrozínkinázovou a guanylátcyklázovou aktivitou) – ich podjednotka v membráne je sama schopná katalýzy biochemických dejov
• receptory spriahnuté s G-proteínmi (GPCR; z angl. G-protein coupled receptors)
• integríny
• „toll-like“ receptory

Receptorová regulácia

Aby bola v organizme zachovaná rovnováha (homeostáza), aj reakcie bunky sprostredkované receptormi musia byť regulované. Táto regulácia sa rozdeľuje na dva základné typy:

• homológna
• heterológna

Homológna regulácia

Homológny typ regulácie je taký, pri ktorom sa ovplyvňujú receptory, ktoré boli aktivované. Regulácia môže byť negatívna i pozitívna: v prvom prípade ide o desenzitizáciu, internalizáciu a tzv. down-reguláciu. V druhom prípade o senzitizáciu a tzv. up-reguláciu. Pri desenzitizácii sa uplatňuje s najväčšou pravdepodobnosťou fosforylácia receptora. Presné spôsoby, ako tieto regulácie prebiehajú, však v súčasnosti nie sú detailne známe.

Heterológna regulácia

Heterológny typ regulácie je taký, pri ktorom sa ovplyvňujú nielen receptory, ktoré boli aktivované. Pôsobí na dvoch úrovniach:

• zosiluje alebo zoslabuje sa prenášaný signál bez zmeny množstva receptorov (tzv. hetrológna senzitizácia/desenzitizácia); jej mechanizmus nie je presne známy
• zmenou počtu receptorov iného systému (tzv. krížová regulácia); produkt jednej signalizačnej kaskády slúži ako aktivátor alebo inhibítor inej kaskády

Zdroje

• KITTNAR, Otomar a kol. Lékařská fyziologie. Praha : Grada, 2011. ISBN 978-80-247-3068-4. (po česky)