Adrenerginen reseptori

Adrenergiset reseptorit eli adrenoseptorit ovat rauhassolujen, sileä- ja sydänlihassolujen kalvoproteiineihin kuuluvia G-proteiinikytkentäisiä reseptoreita, joihin sitoutumalla epinefriini (adrenaliini) ja norepinefriini (noradrenaliini) molekyylit vaikuttavat näiden solujen toimintaan. Keho erittää näitä aineita hermoston synapseihin sympaattisista hermopäätteistä ja vereen lisämunuaisytimistä. Verenkiertoon vapautuessaan aineet saavat adrenoreseptorisitoutumisen kautta aikaan fyysistä suorituskykyä hetkellisesti parantavia vaikutuksia kuten sydämen sykkeen nopeutumisen, hengittämistä helpottavan keuhkoputkien laajentumisen, suuremman verimäärän ohjautumisen lihaksiin ja verenpaineen kasvun. Näitä vaikutuksia yhdessä kutsutaan stressireaktioksi sekä taistele tai pakene -reaktioksi, jonka myös normaali liikunta saa aikaan. Monissa kehon soluissa on adrenoreseptoreita ihmisillä (ja eläimillä), joten reseptoreihin sitoutuvien aineiden vaikutukset kehossa voivat olla laajat. 

Adrenoreseptoreita on 9 eri alatyyppiä ja ne ovat tärkeä osa tahdosta riippumatonta sympaattista hermostoa. Epinefriinin ja noradrenaliinin lisäksi jotkin adrenergiset lääkkeet vaikuttavat adrenoreseptoreihin. Lääkkeet ovat usein (eivät aina) valikoivia eli selektiivisiä vaikuttamiensa adrenoreseptorityyppien suhteen, jotta kunkin lääkkeen sivuvaikutukset jäävät vähäisiksi; vaikuttaminen epätarkasti useaan lääkinnällisen vaikutuksen kannalta merkityksettömään reseptoriin turhaan saisi aikaan "turhia" sivuvaikutuksia, vaikkakin esim. epäselektiivistä epinefriiniä käytetään lääkkeenä. Jotkin lääkkeet estävät tiettyjen adrenoreseptorityyppien toimintaa ja alentavat siten vaikkapa verenpainetta: näin toimivat beetasalpaajat. Toiset lääkkeet kiihdyttävät tiettyjä adrenoreseptoreita kuten keuhkoputkia avaava salbutamoli. Kaikki adrenoreseptorien alatyypit eivät kuitenkaan saa aikaan kiihtyessään fyysistä suoritusta parantavia vaikutuksia vaan voivat jonkin valikoivan lääkkeen vaikutuksesta aktivoituessaan laskea verenpainetta: näin toimii klonidiini.

Johdanto
Puhuttaessa epinefriinistä ja norepinefriinistä adrenoreseptorien yhteydessä, kutsutaan niitä usein katekoliamiineiksi, jollaisiksi epinefriini ja norepinefriini kemiallisesti luokitellaan. Niiden kiinnittyminen adrenoreseptoreihin hermopäätelähtöisesti saa aikaan muutaman sekunnin tuhannesosan eli millisekunteja kestävän vaikutuksen, koska hermosto hajottaa molekyylit nopeasti monoamiinioksidaasin eli MAO-entsyymin avulla. Veressä ei ole katekoliamiineita hajottavia MAO-entsyymeitä, joten aineiden vapautuminen lisämunuaisydinten (eng. adrenal medulla) kromaffiinisoluista vereen saa aikaan pitemmän vaikutuksen, joka kestää lyhyimmillään noin 1–2 minuuttia. Tämä johtuu siitä, että veren katekoliamiineita poistuu maksassa siellä olevien katekoli-O-metyylitransferaasien (COMT) hajottamana. Katekoliamiinien täytyy ensin siis virrata veren mukana maksaan, jotta ne voisivat hajota. 

Katekoliamiinien sitoutuminen adrenoreseptoreihin pitkäaikaisessa vaikutuksessa saa aikaan muun muassa sydämen sykkeen nopeutumisen, verenpaineen kohoamisen, pupillien laajentumisen ja lisääntyneen veren virtauksen luurankolihaksiin. Nämä ovat stressin fyysisiä vaikutuksia. Adrenoreseptorit ovat siten keskeisiä hetkellisen eli akuutin stressireaktion muodostumisessa, jonka esimerkiksi pelottava tai yllättävä tilanne voi laukaista, ja jossa kehon fyysinen suorituskyky paranee väliaikaisesti. Hetkellistä stressireaktiota kutsutaan myös taistele tai pakene -reaktioksi, mutta sen saa aikaan myös normaali liikunta. 

Epinefriini ja norepinefriini ovat adrenoreseptorien agonisteja. Sana tarkoittaa aineita jotka sitoutuvat mihin tahansa reseptoriin aktivoivasti aiheuttaen siten niin sanotun vasteen. Usean välivaiheen kautta lopullinen kokonaisvaste on epinefriinillä ja norepinefriinillä adrenoreseptoreihin sitoutuessaan stressireaktiossa nähdyt vaikutukset kehoon (syketiheyden kasvu jne.). 

Adrenoreseptoreita aktivoivien eli agonististen lääkkeiden kohdalla yllä oleva typistetty kuvaus stressireaktiosta ei kuitenkaan välttämättä pidä paikkaansa. Adrenoreseptoreita on kahta eri päätyyppiä, joilla omat alaryhmänsä, ja kullakin alaryhmällä on keskenään ainakin osin päinvastaisia vaikutuksia kehon toimintaan. 

Epinefriini ja norepinefriini eivät ole erittäin valikoivia sen alaryhmän reseptorin suhteen, johon ne sitoutuvat agonistisesti. Ne voivat sitoutua kaikkiin näistä alaryhmistä, joten niiden verenkiertoon vapautumisen kokonaisvaikutus näkyy fyysisen suorituskyvyn parantumisena. Vereen päätyessään jotkin agonistiset lääkeaineet kuitenkin voivat sitoutua hyvin valikoivasti eli vain tiettyihin näistä useista eri alaryhmien adrenoreseptoreista. Siksi tietyn alaryhmän adrenoreseptorille agonistisen lääkkeen aikaansaama vaikutus ei välttämättä näy fyysistä suorituskykyä parantavana vaikutuksena, vaan esimerkiksi tätä heikentävänä verenpaineen alenemisena. Esimerkiksi klonidiini on α2-reseptorin (joka tietty adrenoreseptorin alatyyppi) agonisti, mutta agonistisuudestaan huolimatta klonidiini alentaa verenpainetta koska tämä on osa α2-reseptorin normaalia lopullista vastetta. 

On myös adrenoreseptoreita salpaavia lääkkeitä. Nämä ovat antagonisteja eli aineita, jotka estävät tai heikentävät vasteen välittymistä jostakin reseptorista eteenpäin. Ne saavat aikaan päinvastaisen reaktion kuin agonistit. Esimerkiksi beetasalpaajat estävät kehon tuottaman epinefriinin ja norepinefriinin aikaansaamaa syketiheyden kasvua ja verisuonten supistumista. Siten ne mm. alentavat verenpainetta ja toimivat verenpainelääkkeinä.

Adrenoreseptoreihin sitoutuvan aineen vaikutus kehon toimintaan riippuu muun muassa siis siitä, mihin adrenoreseptoreihin se sitoutuu, kuinka suurilla sitoutusmisvoimakkuuksilla eli affiniteeteillä ja toimiiko aine agonistina (aktivoijana) vai antagonistina (salpaajana) kussakin alaryhmän adrenoreseptorissa.

Luokittelu
Adrenoreseptorit jaetaan alfa- ja beeta-adrenoreseptoreihin:
alfareseptoreita (α) on kahta alatyyppiä: α1 ja α2, joista kummallakin on vielä 3 kirjaimin nimettyä alatyyppiä:
α1 alatyypit ovat α1A, α1B ja α1D.
α2 alatyypit ovat α2A, α2B ja α2C.
beetareseptoreita (β) on kolmea alatyyppiä: β1, β2 ja β3.
Yhteensä ihmisillä on siis 9 erilaista adrenoreseptoria.

Ominaisuudet

Sijainti kehossa
α1A reseptoreita on ihmisillä erityisesti sydämessä, maksassa, pikkuaivoissa, aivokuoressa ja verisuonissa. α1B reseptoreita on erityisesti pernassa, aivoissa (sikiöillä) ja verisuonissa. α1D reseptoreita on erityisesti aortassa ja aivokuoressa.

α2A reseptoreita on ihmisillä erityisesti haimassa, ohutsuolessa, sinitumakkeessa ja hippokampuksessa. α2B reseptoreita on erityisesti maksassa ja talamuksessa. α2B reseptoreita on erityisesti sydämessä, keuhkoissa, aortassa, hippokampuksessa ja isoaivojen hajukäämissä (bulbus olfactorius).

β1 reseptoreita on ihmisillä erityisesti sydämessä, munuaisissa, aivokuoressa ja hypotalamuksessa. β2 reseptoreita on erityisesti keuhkoissa, pikkuaivoissa, hippokampuksessa, aivokuoressa, sileissä lihaksissa ja isoaivojen hajukäämissä. β3 reseptoreita on erityisesti rasvasoluissa ja mahdollisesti aivoissa.

Adrenergisten lääkkeiden käyttötarkoitukset
Alla on lueteltuna joitakin esimerkkejä adrenergisten aineiden lääketieteellisistä käyttötarkoituksista, kuten sairauksista, joiden hoitoon käytetään vaikuttavia adrenoreseptoreihin lääkkeitä joko ensi- tai toissijaisina hoitovaihtoehtoina. Osaa alla mainituista tiloista ei välttämättä enää hoideta adrenergisin lääkkein eivätkä luettelot eivät ole kattavia.

α-agonisteilla hoidetaan
nenän tukkoisuutta (nuhaa) – vähentävät räkävuotoa
α2-agonisteilla hoidetaan
valtimoiden korkeaa verenpainetta – vähentävät verenpainetta kohottavan sympaattisen hermoston toimintaa
alkoholismia ja opioidiriippuvuutta – vähentävät vieroituksen aiheuttamaa sympaattisen hermoston toimintaa (vieroitusoireita)
anestesiatoimenpiteitä – vähentävät kipua, ja anestesian yhteydessä ahdistusta ja tasaavat sydämen toimintaa (vähentävät mm. värinäherkkyyttä ja muita nopeita toiminnan muutoksia)

α-antagonisteilla (alfasalpaajilla) hoidetaan
feokromosytoomaa – vähentävät norepinefriinin aiheuttamaa verisuonten supistumista
α1-antagonisteilla hoidetaan
valtimoiden korkeaa verenpainetta – vähentävät ääreisverenkierron verisuonten supistumista
eturauhasen liikakasvua – rentouttavat eturauhasen sileitä lihaksia ja helpottavat virtsaamista
α2-antagonisteilla hoidetaan
impotenssia – rentouttavat peniksen sileitä lihaksia ja lisäävät erektiota ylläpitävää verenkiertoa penikseen
masennusta – piristävät mielialaa lisäämällä norepinefriinin eritystä

β-agonisteilla hoidetaan
sydämen vajaatoimintaa – käytetään hetkellisesti tehostamaan sydämen toimintaa henkeä uhkaavassa vajaatoiminnassa
verenkierto- tai allergiashokkia – saavat veren kiertämään jälleen kunnolla kehossa verenkiertoshokissa mm. sydämen toimintaa tehostamalla ja laajentavat allergiareaktion umpeen turvottamia hengitysteitä

β2-agonisteilla hoidetaan
astmaa, keuhkoahtaumatautia ja muita hengityselinten ongelmia – rentouttavat keuhkoputkien lihaksia ja siten laajentavat niitä
hyperkalemiaa (liian suurta veren kaliumpitoisuutta) – lisäävät kaliumin sisäänottoa soluihin
estävät keskossynnytystä – vähentävät kohdun supistelua

β-antagonisteilla (beetasalpaajilla) hoidetaan
rytmihäiriötä – hidastavat sinussolmukkeen lähettämien sähköimpulssien taajuutta ja hidastunut tahti vakauttaa sydämen sykintää
valtimoiden korkeaa verenpainetta – hidastavat sydämen sykettä ja vähentävät reniinin vapautumista, joka nostaa verenpainetta mm. suonia supistamalla
sepelvaltimotautia – hidastavat sydämen sykettä ja vähentävät siten sen happitarvetta (sydämen hapen saanti on taudin aiheuttaman verenkierron heikentymisen vuoksi vähentynyt)
sydämen vajaatoimintaa – estävät tähän tilaan liittyvää sydänperäistä äkkikuolemaa, joka johtuu mm. iskeemisestä kohtauksesta sydämessä tai kammiovärinästä
kilpirauhasen liikatoimintaa – vähentävät kehon ääreisosien (mm. käsien) reaktioherkkyyttä (mm. tärinää)
migreeniä – vähentävät kohtauksien määrää
esiintymisjännitystä – vähentävät sydämentykytystä ja käsien ym. vapinaa
glaukoomaa (viherkaihia) – alentavat tautia aiheuttavaa silmänpainetta

Katso myös
Sympatomimeetit

Huomiot

Lähteet