Het receptorpotentieel is de reactie van sensorische cellen op een stimulus en komt in het algemeen overeen met depolarisatie. Het wordt ook wel generatorpotentiaal genoemd en is een direct gevolg van de transductieprocessen waarmee de receptor een stimulus omzet in excitatie. Bij receptorgeassocieerde ziekten is dit proces verstoord.
Wat is het receptorpotentieel?
Het receptorpotentieel is de reactie van sensorische cellen op een stimulus en komt in het algemeen overeen met depolarisatie. Receptoren zijn de sensorische cellen van het menselijk lichaam. Zij zijn eiwitten of een eiwitcomplex waarnaar signalering moleculen binden. Signaleringsprocessen worden dus in de cellen geactiveerd. Receptoren ontvangen signalen van buitenaf en verwerken deze tot bio-elektrische excitatie. Zo vertalen ze prikkels uit de omgeving naar de taal van de centrale zenuwstelsel De receptoren zijn zeer gespecialiseerd en behoren tot de belangrijkste voorbeelden van menselijke waarneming. In een niet-aangehaalde toestand hebben de receptoren een rustpotentieel. Dit is een spanningsverschil, gebaseerd op een ongelijkheid distributie of natrium en kalium ionen, die de intracellulaire en extracellulaire ruimtes scheidt. Een inkomende stimulus uit de omgeving bindt zich aan de receptor eiwitten, waardoor de receptor zijn rustpotentieel overschrijdt. Dit proces staat bekend als depolarisatie. Het receptorpotentieel is de elektrische membraanreactie van sensorische cellen op een bepaalde stimulus. Sommige auteurs maken een onderscheid tussen het receptorpotentieel en het generatorpotentieel. Ze begrijpen de depolarisatie van een sensorisch neuron als een generatorpotentieel. Een receptorpotentiaal daarentegen is voor hen een potentiaal in het membraan van de receptorcel.
Functie en taak
Het receptorpotentieel ontstaat als gevolg van het transductieproces. Dit proces komt overeen met de omzetting van stimulusenergie in endogene en dus verwerkbare excitatie. Bij deze transformatie speelt het concept van signaalcascade een grote rol. Individuele sensorische cellen volgen tot op zekere hoogte verschillende paden van stimulusverwerking en -transductie. De stappen van binding, conversie, transmissie en regeneratie zijn echter gemeenschappelijk voor hen. Depolarisatie van de sensorische cel is ook een veel voorkomende stap. De fotoreceptoren van het oog vormen een uitzondering. Licht roept bij hen hyperpolarisatie op als een adequate stimulus. Het normale geval is echter depolarisatie. Het komt voor in relatie tot de respectieve sterkte van de ontvangen stimulus. Afhankelijk van sterkte van de stimulus openen de membraankationkanalen zich als gevolg van veranderingen in de basisspanning tussen intracellulaire en extracellulaire ruimte. Dus een stimulusdrempelafhankelijk actiepotentiaal wordt gegenereerd in de afferent van de receptor. Onder afferenten wordt verstaan het zenuwweefsel dat gespecialiseerd is in de instroom van informatie. Afferenten zijn dus zenuwbanen die excitatie leveren aan de centrale zenuwstelsel Het verloop van het receptorpotentiaal verschilt met de specifieke receptoren. Typisch is de potentiaal samengesteld uit een proportionele en een differentiële component, zodat de stimulusrespons van de receptoren een evenredige respons is. De receptorpotentiaal is doorgaans het gevolg van het openen van het membraan natrium kanalen. Ze laten los natrium ionen in de cel, wat wordt opgevat als de daadwerkelijke excitatie. Daarentegen ontstaat de hyperpolarisatie van fotoreceptoren met het sluiten van de kanalen. Het receptorpotentieel is niet onderworpen aan een alles-of-niets-wet, maar neemt geleidelijk toe met stimulus sterkte Wanneer een bepaalde drempel wordt bereikt en het drempelpotentieel wordt dus overschreden, genereert de sensorische cel een actiepotentiaal Zoals bijna alle actiepotentialen, volgt die van sensorische cellen een alles-of-niets-wet en heeft over het algemeen geen regeneratieve ongevoelige periode.
Ziekten en aandoeningen
De groep van receptor-geassocieerde ziekten beïnvloedt de excitatieprocessen in receptorcellen. Dit heeft ook invloed op het receptorpotentieel. In de afgelopen jaren heeft medisch onderzoek verschillende receptormutaties ontdekt. Deze mutaties worden nu in verband gebracht met een breed scala aan erfelijke en somatische ziekten. Bij receptorgeassocieerde ziekten zijn de receptoren defect. Om deze reden kunnen ze zich niet langer aan het signaal binden moleculen, signalen adequaat verwerken of signalen doorgeven. Bij andere ziekten uit deze groep kan de signaaltransductie niet of nauwelijks meer worden uitgeschakeld. Andere mutaties kunnen ervoor zorgen dat bepaalde receptoren over het algemeen afwezig zijn of onjuist in het membraan worden opgenomen. De meeste receptorgeassocieerde ziekten worden echter niet veroorzaakt door de receptoren zelf, maar door autoantilichamen. Deze autoimmuunziekten vallen de sensorische cellen aan met hun autoantilichamen en oorzaak ontsteking Tijdens deze ontstekingen worden de structuren in de receptoren vernietigd en verliezen de sensorische cellen hun vermogen om te functioneren. Voorbeelden uit deze groep ziekten zijn myasthenia gravis en Lambert-Eaton-syndroom. myasthenia gravis is een auto-immuunziekte in de spier. Het Lambert-Eaton-syndroom lijkt op dit fenomeen, maar komt veel vaker voor dan myasthenia gravis Ziekten met receptordefecten worden gedifferentieerd volgens hun structurele klasse. Bij ionkanaalziekten wordt bijvoorbeeld de neuronale structuur van de ionkanalen en daarmee de biochemische prikkelbaarheid van de receptoren verstoord. Naast de groep van receptorgeassocieerde ziekten, psychotrope geneesmiddelen kan ook effecten hebben op de signaalcascade van de receptoren. In dit geval richten hun actieve ingrediënten zich rechtstreeks op receptoren en bootsen ze de functie van de respectieve na neurotransmitter om te binden aan de overeenkomstige receptor. Andere psychotrope geneesmiddelen blokkeer de receptoren voor fysiologische neurotransmitters. De beschreven effecten van verschillende psychotrope geneesmiddelen worden in de moderne geneeskunde specifiek gebruikt om de receptoractiviteit te beïnvloeden.
