RÉCEPTEURS ADRÉNERGIQUES: LOCALISATION, FONCTIONS ET CLASSIFICATION - LA BIOLOGIE - 2025

Les récepteurs adrénergiques sont des molécules protéiques situées sur les membranes cellulaires sur lesquelles les catécholamines adrénaline (A) et noradrénaline (NA) exercent leurs effets. Son nom dérive du nom de la première de ces substances, l'adrénaline.

L'adrénaline est à son tour le nom sous lequel une substance qui facilite les réponses organiques liées aux réactions de combat ou de fuite est connue depuis le 19ème siècle, et qui a été découverte pour être élaborée et sécrétée par des cellules dans la moelle des petits glandes situées dans le pôle supérieur de chaque rein.

Voies de signalisation des récepteurs adrénergiques (Source: Sven Jähnichen. Partiellement traduit par Mikael Häggström / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) via Wikimedia Commons)

En raison de leurs relations anatomiques avec le rein, ces glandes étaient appelées «surrénales», pour indiquer leur position dans la partie supérieure des reins, ou encore des glandes surrénales, pour indiquer leur proximité ou leur relation contiguë avec ces organes.

Bien que l'étymologie du grec «epi» (ci-dessus) et «néphros» (rein) n'ait pas eu beaucoup d'influence sur la dénomination des glandes, elle a eu un impact sur la dénomination des substances mentionnées qui sont également connues sous le nom d'épinéphrine et de noradrénaline.

Ce sont cependant les mots latins qui ont prévalu comme racines pour établir la nomenclature de tous les facteurs associés à ces deux substances, et c'est pourquoi on parle de cellules, fibres, systèmes ou récepteurs adrénergiques ou noradrénergiques, et non épinéphrinergiques ou noradrénergiques.

Les récepteurs adrénergiques appartiennent à la classe des récepteurs métabotropes couplés aux protéines G hétérotrimériques. Ce sont de longues protéines intégrales qui s'étendent de l'extérieur de la cellule et ont 7 segments d'hélice α qui traversent successivement l'épaisseur de la membrane, forment des boucles à l'extérieur et à l'intérieur de la membrane et se terminent à une extrémité cytoplasmique.

Localisation des récepteurs adrénergiques

Les récepteurs adrénergiques sont situés dans le système nerveux central et dans de nombreux composants viscéraux du corps.

Dans le système nerveux central

Dans le système nerveux central (SNC), ils sont situés dans les membranes postsynaptiques des synapses formées par des terminaisons axonales qui proviennent des noyaux des cellules adrénergiques ou noradrénergiques du tronc cérébral.

A l'exception des récepteurs β3, tous les types de récepteurs adrénergiques décrits à ce jour ont été identifiés dans le système nerveux central, en particulier dans les zones terminales des projections noradrénergiques originaires du locus céruléen, y compris le thalamus optique, l'hypothalamus, le système limbique. et le cortex cérébral.

Dans les viscères

En ce qui concerne les récepteurs adrénergiques viscéraux, ils sont de types divers et se situent pour la plupart dans les membranes des cellules effectrices viscérales sur lesquelles se terminent les axones postganglionnaires de la division sympathique du système nerveux autonome, libérant principalement de la noradrénaline.

Les composants du système cardiovasculaire sont inclus ici, tels que les cellules du système d'excitation-conduction du cœur et du myocarde de travail auriculaire et ventriculaire, ainsi que le muscle lisse artériolaire des vaisseaux de la peau et des muqueuses, la région abdominale, le muscle squelettique, la circulation. artère coronaire, veines, tissu érectile des organes sexuels et du cerveau.

Tube digestif

Le tractus gastro-intestinal possède des récepteurs adrénergiques dans ses muscles longitudinaux et circulaires responsables des mouvements péristaltiques, ainsi qu'au niveau des sphincters.

Ils sont exprimés par les cellules hépatiques et les cellules α et β des îlots de Langerhans du pancréas, ces dernières associées respectivement à la production et à la libération de glucagon et d'insuline.

Système génito-urinaire

Concernant le système génito-urinaire, sa présence est détectée dans les cellules juxtaglomérulaires et dans les cellules tubulaires du rein, dans le muscle détrusor et dans le trigone de la vessie (sphincter interne), dans les vésicules séminales, la prostate, le canal déférent et utérus.

Ils sont également présents dans d'autres structures telles que le muscle dilatateur pupillaire, les muscles lisses trachéo-bronchiques, les muscles piloérecteurs de la peau, les glandes salivaires de sécrétion muqueuse telles que le sous-maxillaire, la glande pinéale et le tissu adipeux.

Certains de ces récepteurs sont également localisés sur les cellules viscérales dans des zones éloignées des terminaisons sympathiques et qui ne sont donc pas stimulées par la norépinéphrine, la principale substance libérée par ces terminaisons, mais par l'adrénaline, principale substance libérée par la médullosurrénale. et il agit comme une hormone.

Caractéristiques

Les récepteurs adrénergiques médiatisent les effets que le système nerveux sympathique déclenche sur les différents composants effecteurs viscéraux sur lesquels il agit en modifiant leur niveau d'activité.

Ces effets sont aussi variés que leur distribution dans le composant viscéral est variée et les différents types et sous-types de récepteurs présents dans chaque tissu du corps sont variés.

Les fonctions sont associées aux réponses déclenchées dans les effecteurs par l'activation de récepteurs adrénergiques lorsque ceux-ci se lient à leurs ligands (adrénaline ou noradrénaline).

Ces réponses incluent la contraction ou la relaxation du muscle lisse (selon le secteur viscéral considéré), la sécrétion ou l'inhibition de la sécrétion de substance, et certaines actions métaboliques telles que la lipolyse ou la glycogénolyse.

Classification des récepteurs adrénergiques

Des critères pharmacologiques ont été utilisés pour effectuer leur identification et leur classification. L'un d'eux consiste à déterminer l'efficacité relative des doses équimolaires de substances reproduisant (sympathomimétiques) les effets de l'activation des différents types de récepteurs, tandis que l'autre utilise des substances sympatholytiques pour bloquer ces effets.

Avec ces procédures, ainsi que d'autres telles que la détermination de leurs structures moléculaires et le clonage de leurs gènes, il a été possible de déterminer l'existence de deux grandes catégories de récepteurs adrénergiques:

- alpha (α) et

- récepteurs bêta (β).

Parmi les premiers, deux sous-types ont été identifiés: α1 et α2, et des derniers sous-types β1, β2 et β3.

La norépinéphrine et l'épinéphrine ont la même intensité d'effets sur les récepteurs α1 et β3. La noradrénaline a des effets plus puissants sur les récepteurs β1 que l'épinéphrine; tandis que l'adrénaline est plus puissante que la noradrénaline sur α2 et β2.

- Récepteurs alpha-adrénergiques

Α1 récepteurs

Ces récepteurs se trouvent dans le muscle lisse de la plupart des lits vasculaires, dans les sphincters du tractus gastro-intestinal et dans le sphincter interne de la vessie, dans le muscle dilatateur de la pupille, dans le muscle piloerector, dans les vésicules séminales, la prostate, le canal déférent, la glande salivaire sous-maxillaire et les tubules rénaux.

L'activation de tous ces effecteurs dépend du niveau de calcium cytosolique (Ca2 +), qui à son tour dépend de sa libération de son site de stockage dans le réticulum sarcoplasmique; libération qui se produit lorsque les canaux calciques sont ouverts activés par une molécule appelée inositol triphosphate ou IP3.

Les récepteurs α1 sont couplés à une protéine G appelée Gq, avec trois sous-unités: αq, β et γ.

Lorsque le récepteur est activé par son ligand, la protéine est dissociée en un composant βγ et αq, qui active l'enzyme phospholipase. Il produit du diacylglycérol à partir de l'inositol diphosphate membranaire (PIP2). Le diacylglycérol active les protéines kinases C et IP3, ce qui favorise la libération de calcium dans le cytoplasme.

Α2 récepteurs

Leur présence a été décrite dans la musculature longitudinale et circulaire du tractus gastro-intestinal, où ils agissent en inhibant sa motilité. Ils sont également localisés dans les cellules β pancréatiques où ils inhibent la sécrétion d'insuline.

Ils sont également exprimés sous forme d'autorécepteurs au niveau de la membrane présynaptique des varicosités noradrénergiques sympathiques, où ils sont activés par la noradrénaline libérée et agissent comme un mécanisme de rétroaction négative, inhibant la sécrétion ultérieure du neurotransmetteur.

Les récepteurs α2 fonctionnent couplés à une protéine Gi, ainsi appelée parce que sa sous-unité alpha (αi), lorsqu'elle est séparée du complexe βγ, produit une inhibition de l'adényl cyclase et réduit les niveaux d'AMPc intracellulaire, réduisant ainsi l'activité de la protéine kinase A (PKA). D'où l'effet inhibiteur de ces récepteurs.

- Récepteurs bêta adrénergiques

Β1 récepteurs

Ils sont situés au niveau des cellules du stimulateur cardiaque du nœud sino-auriculaire, ainsi que dans le système de conduction de l'excitation cardiaque et dans le myocarde contractile, aux emplacements desquels ils favorisent des augmentations de fréquence (chronotropisme +), de vitesse de conduction (dromotropisme +), la force de contraction (inotropisme +) et le taux de relaxation (lusotropisme +) du cœur.

Ils ont également été décrits dans la musculature du tractus gastro-intestinal (qu'ils inhibent) et dans les cellules de l'appareil juxtaglomérulaire du rein (où ils favorisent la sécrétion de rénine).

Tous les récepteurs de type bêta (β1, β2 et β3) sont couplés à la protéine Gs. L'indice «s» fait référence à l'activité stimulante de l'enzyme adényl cyclase, qui est déclenchée lorsque le récepteur interagit avec son ligand, libérant la sous-unité αs.

L'AMPc active la PKA et celle-ci est responsable de la phosphorylation des protéines telles que les canaux, les pompes ou les enzymes qui interviennent dans les réponses aux récepteurs.

Β2 récepteurs

Ils ont été révélés au niveau du muscle lisse situé dans les artérioles du muscle squelettique, dans le muscle détrusor de la vessie, dans l'utérus et dans les muscles trachéobronchiques, induisant une relaxation dans tous.

Schéma de la structure cristalline d'un récepteur adrénergique de type bêta 2 (Source: S.Jähnichen / Domaine public via Wikimedia Commons)

Ils sont également exprimés dans la glande pinéale (où ils favorisent la synthèse de la mélatonine), dans le foie (où ils favorisent la glycolyse et la gluconéogenèse) et dans les cellules du tissu adipeux (où ils favorisent la lipolyse et la libération d'acides gras dans le sang) libre).

Β3 récepteurs

Ce sont les derniers à avoir été identifiés. Comme mentionné ci-dessus, leur présence ne se produit pas dans le système nerveux central, mais est limitée à la périphérie du corps, où elles se situent exclusivement au niveau des cellules du tissu adipeux brun et sont directement impliquées dans la production de chaleur. par catabolisme lipidique dans ce tissu.

Références

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