Trong quá trình dẫn truyền thần kinh trong cơ thể chúng ta có rất nhiều vai trò then chốt đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Một trong số đó là thụ thể Muscarinic acetylcholine (mAChRs). Loại thụ thể này không chỉ tham gia vào việc điều hòa nhịp tim và nhịp thở mà còn đóng nhiều vai trò trong hệ thần kinh tự trị. Bài viết này sẽ xem xét sâu hơn về chức năng của thụ thể Muscarinic, cụ thể là cách chúng ảnh hưởng đến tim và hệ hô hấp.
Thụ thể Muscarinic là thụ thể chính của acetylcholine và được tìm thấy chủ yếu ở hệ thần kinh phó giao cảm, và trong một số trường hợp, hệ thần kinh giao cảm cũng có liên quan. Những thụ thể này là những thụ thể kết hợp với protein G, truyền thông điệp đến protein G nội bào thông qua bảy vùng xuyên màng.
Các thụ thể Muscarinic được đặt tên như vậy vì chúng nhạy cảm với maclin hơn với nicotin.
Thụ thể Muscarinic M2 hoạt động chủ yếu ở tim và đóng vai trò chính trong việc làm chậm nhịp tim. Khi tim nhận được tín hiệu từ hệ thần kinh phó giao cảm, thụ thể M2 làm giảm tốc độ khử cực của tim khiến nhịp tim giảm. Khi thụ thể M2 bị ức chế, chẳng hạn như khi dùng thuốc như atropine, nhịp tim sẽ tăng lên.
Vai trò của thụ thể M2 trong tim không chỉ giới hạn ở việc kiểm soát nhịp tim mà còn ảnh hưởng đến khả năng co bóp của tâm nhĩ và tốc độ dẫn truyền của nút nhĩ thất.
Thụ thể M3 Muscarinic chủ yếu tồn tại ở cơ trơn đường hô hấp. Khi thụ thể này được kích hoạt sẽ gây co cơ trơn, gây co thắt phế quản. Điều này rất cần thiết để điều chỉnh độ căng của đường thở và duy trì nhịp thở bình thường.
Tuy nhiên, thụ thể M3 còn thúc đẩy quá trình tổng hợp oxit nitric trong tế bào nội mô mạch máu, gây ra sự thư giãn của các cơ trơn lân cận và từ đó cân bằng trương lực của mạch máu.
Có nhiều loại thuốc nhắm vào thụ thể Muscarinic để ứng dụng lâm sàng. Ví dụ, atropine, dùng để làm giãn đồng tử và suspensa, dùng để điều trị chứng say tàu xe, cả hai đều hoạt động bằng cách điều chỉnh các thụ thể loại M. Ngoài ra, FDA Hoa Kỳ gần đây đã phê duyệt một loại thuốc mới là KarXT, đây là loại thuốc chống loạn thần đầu tiên hoạt động thông qua cơ chế Muscarinic, cho thấy tác dụng độc đáo và tác dụng phụ khác biệt so với thuốc chống loạn thần truyền thống.
Các thụ thể Muscarinic có thể được chia thành năm loại phụ (M1-M5) dựa trên cấu trúc và cơ chế truyền tín hiệu của chúng. Các thụ thể M1, M3 và M5 chủ yếu được kết hợp với protein Gq, trong khi các thụ thể M2 và M4 được kết hợp với protein Gi/o. Các phân nhóm thụ thể khác nhau này xác định vai trò cụ thể của chúng trong các mô và hệ thống khác nhau cũng như ý nghĩa sinh lý của chúng.
Thụ thể M1 có liên quan đến việc bài tiết và truyền tín hiệu thần kinh, trong khi thụ thể M4 có liên quan đến các chức năng điều tiết khác nhau trong hệ thần kinh trung ương.
Thụ thể Muscarinic đóng vai trò không thể thiếu trong việc điều chỉnh các quá trình sinh lý quan trọng như nhịp tim và nhịp thở. Sự hiểu biết sâu sắc về chức năng của các thụ thể này và ứng dụng dược lý của chúng sẽ không chỉ mở rộng hiểu biết của chúng ta về hệ thần kinh con người mà còn có thể mở ra những khả năng mới trong các phương pháp điều trị lâm sàng trong tương lai. Liệu việc khám phá sinh học như vậy có khiến chúng ta phải suy nghĩ lại về phương pháp điều trị các bệnh liên quan đến hệ thần kinh?