Reseptoreiden potentiaali on aistisolujen reaktio ärsykkeelle ja vastaa yleensä depolarisaatiota. Se tulee myös Generaattoripotentiaali kutsutaan ja on suora seuraus transduktioprosesseista, joiden avulla reseptori muuntaa ärsykkeen viritykseksi. Reseptoreihin liittyvien sairauksien tapauksessa tämä prosessi on häiriintynyt.
Mikä on reseptoripotentiaali?
Ihmisen kehon aistisoluja kutsutaan reseptoreiksi. Nämä ovat proteiineja tai proteiinikomplekseja, joihin signaalimolekyylit sitoutuvat. Tämä laukaisee signalointiprosessit solujen sisällä. Vastaanottajat poimivat signaalit ulkopuolelta ja prosessoivat ne bioelektriseksi viritykseksi. Ne kääntävät ympäristön ärsykkeet keskushermoston kielelle. Reseptorit ovat erittäin erikoistuneita ja ovat ihmisten havaintojen tärkeimpiä esimerkkejä.
Käyttämättömässä tilassa reseptoreilla on lepopotentiaali. Tämä on jänniteero, joka perustuu natrium- ja kaliumionien epätasaiseen jakautumiseen, mikä erottaa solun sisäisen ja solunulkoisen tilan. Ympäristöstä tuleva ärsyke sitoutuu reseptoriproteiineihin ja antaa reseptorin ylittää lepopotentiaalinsa. Tätä prosessia kutsutaan depolarisaatioksi. Reseptoreiden potentiaali on aistisolujen kalvoelektrinen vaste tiettyyn ärsykkeeseen. Jotkut kirjoittajat erottavat reseptoripotentiaalin ja generaattoripotentiaalin. He ymmärtävät aistineuron depolarisaation generaattoripotentiaalina. Heille reseptoripotentiaali on kuitenkin potentiaali reseptorisolun kalvossa.
Toiminto ja tehtävä
Reseptoreiden potentiaali syntyy transduktioprosessin seurauksena. Tämä prosessi vastaa ärsykeenergioiden muuttamista kehon omaksi ja siten prosessoitavaksi viritykseksi.
Tämän muunnoksen yhteydessä signaalikaskadin konseptilla on tärkeä rooli. Tietyssä määrin yksittäiset aistisolut seuraavat erilaisia ärsykkeen prosessointi- ja transduktioreittejä. Sidonta-, muutos-, siirto- ja regeneraatiovaiheet ovat heille yhteisiä. Aistisolun depolarisaatio on myös yleinen vaihe. Silmän valoreseptorit ovat poikkeus. Valo, koska riittävä ärsyke, aiheuttaa heissä hyperpolarisaation.
Tavallinen tapaus on kuitenkin depolarisaatio. Se tapahtuu suhteessa vastaanotetun ärsykkeen vahvuuteen. Ärsykkeen voimakkuudesta riippuen muutokset perusjännityksessä solunsisäisen ja solunulkoisen tilan välillä avaavat membraaniin sitoutuneet kationikanavat. Tällä tavalla reseptorin affiniteettiin syntyy ärsykkeen kynnysriippuvainen toimintapotentiaali.
Afference on hermokudos, joka on erikoistunut tiedonkulkuun. Aferenssit ovat siis hermoratoja, jotka välittävät virityksiä keskushermostoon.
Reseptoreiden potentiaalin kulku vaihtelee vastaavien reseptoreiden välillä. Tyypillisesti potentiaali koostuu suhteellisesta ja differentiaalikomponentista siten, että reseptorien ärsykevaste on verrannollinen.
Yleensä reseptoripotentiaali johtuu kalvoon sitoutuneiden natriumkanavien avautumisesta. Ne vapauttavat solussa natriumioneja, mikä ymmärretään todellisena virityksenä. Valoreseptoreiden hyperpolarisaatio puolestaan tapahtuu, kun kanavat ovat kiinni.
Reseptoreiden potentiaaliin ei sovelleta mitään tai ei mitään, mutta se kasvaa vähitellen ärsykkeen vahvuuden myötä. Kun tietty kynnysarvo saavutetaan ja kynnyspotentiaali ylitetään siten, aistisolu tuottaa toimintapotentiaalin. Kuten melkein kaikki toimintapotentiaalit, aistinvaraisten solujen toiminta noudattaa kaikkea tai ei mitään lakia, eikä sillä yleensä ole regeneratiivista tulenkestävää aikaa.
Sairaudet ja vaivat
Reseptoriin liittyvien sairauksien ryhmä vaikuttaa viritysprosesseihin reseptorisoluissa. Tällä on vaikutusta myös reseptoripotentiaaliin. Viime vuosina lääketieteellisessä tutkimuksessa on löydetty erilaisia reseptorimutaatioita. Nämä mutaatiot liittyvät nyt laajaan joukkoon perinnöllisiä ja somaattisia sairauksia.
Reseptoreihin liittyvissä sairauksissa reseptorit ovat vialliset. Tästä syystä he eivät enää kykene sitoutumaan signaalimolekyyleihin, prosessoimaan signaaleja riittävästi tai välittämään signaaleja edelleen. Muissa tämän ryhmän sairauksissa signaalinsiirtoa voidaan tuskin kytkeä pois päältä tai olla sammuttamatta lainkaan. Muut mutaatiot voivat yleensä jättää tietyt reseptorit puuttuviksi tai sisällyttää ne väärin kalvoon.
Suurin osa reseptoreihin liittyvistä sairauksista ei johdu itse reseptoreista, vaan auto-vasta-aineista. Nämä autoimmuunisairaudet hyökkäävät aistisoluja niiden auto-vasta-aineilla ja aiheuttavat tulehduksia. Tämän tulehduksen aikana reseptoreiden sisäiset rakenteet tuhoutuvat ja aistisolut menettävät toimivuutensa.
Esimerkkejä tästä sairauksien ryhmästä ovat myasthenia gravis ja Lambert-Eaton-oireyhtymä. Myasthenia gravis on autoimmuuninen lihasneuronisairaus. Lambert-Eatonin oireyhtymä on samanlainen kuin tämä ilmiö, mutta se on paljon yleisempi kuin myasthenia gravis.
Sairaudet, joilla on reseptorivaurioita, erotellaan niiden rakenneluokan mukaan. Esimerkiksi ionikanavasairauksissa häiriintyvät ionikanavien hermosolujen rakenne ja siten reseptoreiden biokemiallinen herkkyys.
Reseptoreihin liittyvien sairauksien ryhmän lisäksi psykotrooppisilla lääkkeillä voi olla vaikutuksia myös reseptoreiden signaalikaskadiin. Tässä tapauksessa niiden aktiiviset aineosat toimivat suoraan reseptoreihin ja matkivat vastaavan välittäjäaineen toimintaa voidakseen sitoutua vastaavaan reseptoriin. Muut psykotrooppiset lääkkeet estävät fysiologisten välittäjäaineiden reseptoreita. Eri psykotrooppisten lääkkeiden kuvattuja vaikutuksia käytetään nykyajan lääketieteessä nimenomaan vaikuttamaan reseptoriaktiivisuuteen.
