Muskarinische Acetylcholinrezeptoren (mAChRs) sind ein Acetylcholinrezeptortyp, der einen G-Protein-gekoppelten Rezeptorkomplex auf der Zellmembran bildet und in einigen Neuronen und anderen Zellen vorhanden ist. Sie spielen im Körper eine wichtige Rolle, vor allem als primäre Terminalrezeptoren, die durch aus postneuronalen Fasern freigesetztes Acetylcholin stimuliert werden. Obwohl sie hauptsächlich im parasympathischen Nervensystem vorkommen, spielen sie auch im sympathischen Nervensystem eine Rolle bei der Steuerung der Schweißdrüsen. Muskarinrezeptoren werden so genannt, weil sie auf muskarinhaltige Arzneimittel empfindlicher reagieren als auf Nikotin.
„Muskarinische Acetylcholinrezeptoren gelten als wichtige Bestandteile des autonomen Nervensystems, da sie die Anpassung des Körpers an unterschiedliche Umgebungen weiter erleichtern.“
Acetylcholin (ACh) ist ein Neurotransmitter, der im Gehirn, in neuromuskulären Verbindungen und in autonomen Ganglien vorkommt. Muskarinrezeptoren spielen mehrere Rollen:
ACh wird regelmäßig als Neurotransmitter in autonomen Ganglien verwendet. Nikotinrezeptoren auf postsympathischen Neuronen sind für die anfängliche schnelle Depolarisation der Neuronen (Fast EPSP) verantwortlich. Die nachfolgende Hyperpolarisation (IPSP) und langsame Depolarisation (langsame EPSP) werden jedoch tatsächlich durch muskarinische Rezeptoren (Typ M2 und M1) vermittelt. Die Anwesenheit dieser Rezeptoren macht die neuronale Erholung effizienter.
Postganglionäre NeuronenEine weitere Rolle dieser Rezeptoren liegt an der Schnittstelle zwischen Neuronen und innerviertem Gewebe im parasympathischen Nervensystem, wo Acetylcholin wiederum als Neurotransmitter fungiert und muskarinische Rezeptoren die vorherrschende Rezeptorform bilden.
Im sympathischen Nervensystem gibt es nur sehr wenige Stellen, die cholinerge Rezeptoren verwenden. Die Rezeptoren der Schweißdrüsen sind vom muskarinischen Typ. Bestimmte präsympathische Nerven enden im Nebennierenmark und diese Neuronen geben Adrenalin und Noradrenalin in den Blutkreislauf ab. Unter ihnen gelten die chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks als modifizierte Neuronen, die eher Hormone als Neurotransmitter freisetzen.
Muskarinische Acetylcholinrezeptoren sind auch im lokalen Nervensystem vorhanden und an präsynaptischen und postsynaptischen Stellen verteilt. Es gibt auch einige Hinweise auf eine Regulierung des parasympathischen Nervensystems, was zeigt, dass diese Rezeptoren sympathische Effekte hemmen können.
„Muskarinrezeptoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Neurotransmission und regulieren eine Vielzahl physiologischer Reaktionen im Körper.“
Muskarinische Acetylcholinrezeptoren gehören zu einer Klasse metabotroper Rezeptoren, die G-Proteine als Signalmechanismus verwenden. Wenn Acetylcholin als Ligand bindet, beginnt der Rezeptor mit der Übermittlung einer Reihe interner Signale.
Mithilfe selektiver radioaktiv markierter Agonisten und Antagonisten wurden fünf muskarinische Rezeptorsubtypen, M1 bis M5, identifiziert. Diese Rezeptoren übertragen Informationen jeweils über unterschiedliche G-Proteine, was zu unterschiedlichen physiologischen Wirkungen führt.
Derzeit sind viele Medikamente, die auf mAChR abzielen, für den klinischen Einsatz zugelassen, wie etwa nicht-selektive Antagonisten zur Behandlung der Parkinson-Krankheit und Medikamente zur Vorbeugung von Reisekrankheit. Es ist erwähnenswert, dass die US-amerikanische FDA im Jahr 2024 ein Medikament namens KarXT zugelassen hat, das den Agonisten Xanomelin, der bevorzugt auf M1- und M4-Rezeptoren wirkt, mit dem Antagonisten Trospium kombiniert, der seine Wirkung auf alle mAChRs ausdehnt und vielversprechende Ergebnisse bei Psychosen zeigt . Potenzial.
Die einzigartige Struktur und Funktion der muskarinischen Acetylcholinrezeptoren im Körper machen sie zu einem wichtigen Ziel für Forschung und Behandlung. Diese Studien könnten uns in Zukunft helfen, die Funktionsweise des Körpers besser zu verstehen und ein neues Kapitel in der Arzneimittelentwicklung aufzuschlagen. Können Sie sich vorstellen, dass Muskarinrezeptoren in Zukunft noch weitere Durchbrüche bringen werden?