Receptoren ontvangen prikkels en signalen uit de omgeving en verzenden deze voor verwerking. In de biochemie, bepaalde biomoleculen en in de fysiologie werken sensorische cellen als receptoren.
Wat zijn receptoren?
In de breedste zin van het woord is een receptor een signaalgever die reageert op specifieke invloeden. Zowel biochemie als fysiologie verwijzen dus naar receptoren. In de biochemie zijn ze dat eiwitten of eiwitcomplexen die signalering kunnen binden moleculen Elke biochemische receptor kan volgens het lock-and-key-principe slechts één molecuul binden. Het heeft precies de functionele groep die het beste past bij het ontvangende molecuul. De receptoren bestaan dus al voor een groot aantal mogelijke signalen. Of ze nu reageren, hangt af van de aanwezigheid van het juiste signaalmolecuul. In de fysiologie worden sensorische cellen als receptoren beschouwd. Ondertussen verandert het concept van receptoren echter. Tegenwoordig worden sensorische receptoren ook wel sensoren genoemd. Deze zijn op hun beurt onderverdeeld in primaire en secundaire sensorische cellen. Terwijl primaire sensorische cellen actiepotentialen vormen, ontvangen secundaire sensorische cellen alleen de signalen. Bij sensoren wordt de signaalontvangst ook geactiveerd door biochemische receptoren.
Anatomie en structuur
Biochemische receptoren bevinden zich respectievelijk op het oppervlak van biomembranen of in het cytoplasma of de kern. De membraanreceptoren zijn eiwitten die chemisch gemodificeerd zijn en signalering kunnen binden moleculen Elke receptor kan slechts één specifiek signaalmolecuul binden. Wanneer deze binding plaatsvindt, worden elektrische of chemische processen geactiveerd, die een reactie van de cel, het weefsel of het hele lichaam veroorzaken. Membraanreceptoren zijn onderverdeeld in ionotrope en metabotrope receptoren volgens hun werkingsmechanisme. Ionotrope receptoren vertegenwoordigen ionenkanalen die openen na binding aan liganden, resulterend in de verandering van de elektrische geleidbaarheid van het membraan. Metabotrope receptoren veroorzaken concentratie veranderingen van secundaire boodschappers. Intracellulaire nucleaire receptoren binden zich in het cytoplasma of in de kern als signaal moleculen, bijvoorbeeld steroïden hormonen, en op deze manier de expressie van genen in de celkern controleren. Op deze manier bemiddelen ze bepaalde hormoonreacties. In de fysiologie worden sensorische cellen, zoals eerder vermeld, receptoren genoemd. Er zijn verschillende soorten receptoren zoals baroreceptoren (voor drukprikkels), chemoreceptoren, fotoreceptoren, thermoreceptoren, pijn receptoren of proprioceptoren.
Functie en taken
Over het algemeen hebben receptoren de functie van het ontvangen en verzenden van signalen of stimuli. Receptormoleculen werken volgens het lock-and-key-principe, met een aparte receptor voor elk signaalmolecuul. Ligandbinding genereert en verzendt elektrische signalen of induceert intracellulaire signaalcascades door veranderingen in de concentratie van boodschappermoleculen. Nucleaire receptoren bemiddelen hormonale reacties door gen activering, bijvoorbeeld. Sensorische cellen ontvangen ook fysieke of chemische signalen via biochemische receptoren. Desalniettemin worden ze ook wel receptoren of sensoren genoemd. In deze context voeren de verschillende soorten sensorische cellen verschillende taken uit. De chemoreceptoren zijn bijvoorbeeld verantwoordelijk voor de perceptie van smaak en geurindrukken. Bovendien reguleren ze de ademhaling door de concentraties van te meten zuurstof, carbon dioxide en waterstof ionen. Baroreceptoren registreren constant arterieel en veneus bloed druk en verzend de waarden naar de hersenen Ze zijn dus verantwoordelijk voor de goede werking van het cardiovasculair systeem Fotoreceptoren ontvangen lichtprikkels en spelen een belangrijke rol in het visuele proces. Thermoreceptoren dienen om temperatuur en temperatuurveranderingen waar te nemen. Er zijn dus speciale receptoren voor warmte of voor koud Sommige thermoreceptoren reguleren ook de homeostase van de lichaamstemperatuur. Speciale receptoren, zoals proprioceptoren (spierspoeltjes), voelen bijvoorbeeld de lengte van skeletspieren.
Ziekten
Verschillende ziekten worden rechtstreeks veroorzaakt door slecht functionerende receptoren. Als er bijvoorbeeld een disfunctie is in de mechanoreceptoren van de cervicale wervelkolom, duizeligheid en misselijkheid resultaat. Ziekten van de cervicale wervelkolom zijn niet zo zeldzaam duizeligheid, symptomen zoals gehoorverlies, tinnitus, visuele stoornissen, concentratie stoornissen en andere sensorische stoornissen komen ook voor. Andere ziekten zoals hartritmestoornissen, angina pectoris, gastro-intestinale stoornissen, blaas stoornissen of bronchiale astma kan ook ontstaan op basis van receptorstoornissen. Type II suikerziekte ontwikkelt zich als onderdeel van de metabool syndroom. Insuline Als gevolg van bepaalde stofwisselingsprocessen kan resistentie ontstaan. In insuline resistentie wordt er nog voldoende insuline aangemaakt, maar reageert de insulinereceptor niet meer goed. De effectiviteit van de insuline neemt af. Daarom wordt de alvleesklier geanimeerd om nog meer insuline te produceren. Dit kan leiden tot zijn volledige uitputting. De suikerziekte wordt manifest. Veel psychische aandoeningen worden veroorzaakt door verstoringen in de overdracht van prikkels. Hier fungeren zogenaamde neurotransmitters als biochemische boodschappers. Deze neurotransmitters geven hun informatie door door zich te binden aan receptoren. Als de receptoren worden geblokkeerd door andere stoffen of als ze om andere redenen niet goed werken, kan dit leiden tot ernstige psychische stoornissen. Sommige psychotrope geneesmiddelen richten zich rechtstreeks op de receptoren in hun werkingsmechanisme. Sommige bootsen de functie na van de neurotransmitter en binden aan de geschikte receptor. Andere psychotrope geneesmiddelen worden gebruikt om receptoren voor fysiologische neurotransmitters te blokkeren bij verhoogde psychologische prikkelbaarheid. Daarom zijn er altijd bijwerkingen wanneer u deze gebruikt drugs, welke leiden tot beperking van de prestaties. Verder zijn er ook enkele genetische ziekten gerelateerd aan receptoren. Zo worden steeds meer receptormutaties ontdekt, die dat wel kunnen leiden tot hun ineffectiviteit. Anderzijds, autoimmuunziekten zijn ook bekend om zich op receptoren te richten. Een bekend voorbeeld is de auto-immuunziekte myasthenia gravis, waar de signaaloverdracht tussen zenuw en spier wordt verstoord.
