Receptoren ontvang prikkels en signalen uit de omgeving en stuur ze door voor verwerking. In de biochemie functioneren bepaalde biomoleculen en in de fysiologie de sensorische cellen als receptoren.
Wat zijn receptoren?
In de breedste zin is een receptor een signaalapparaat dat reageert op specifieke invloeden. Zowel biochemie als fysiologie spreken van receptoren. In de biochemie zijn dit eiwitten of eiwitcomplexen die signaalmoleculen kunnen binden.
Elke biochemische receptor kan slechts één molecuul binden volgens het lock and key-principe. Het heeft precies de functionele groep die de juiste pasvorm heeft voor het ontvangende molecuul. De receptoren bestaan al voor een groot aantal mogelijke signalen. Of ze nu reageren, hangt af van de aanwezigheid van het juiste signaalmolecuul. In de fysiologie worden de sensorische cellen als receptoren beschouwd.
Ondertussen verandert het concept receptor. Tegenwoordig worden sensorische receptoren ook wel genoemd Sensoren aangewezen. Deze zijn op hun beurt verdeeld in primaire en secundaire sensorische cellen. Terwijl primaire sensorische cellen actiepotentialen ontwikkelen, ontvangen secundaire sensorische cellen alleen de signalen. Ook bij de sensoren wordt de signaalontvangst getriggerd door biochemische receptoren.
Anatomie en structuur
De biochemische receptoren bevinden zich ofwel op het oppervlak van biomembranen of in het cytoplasma of in de celkern. De membraanreceptoren zijn eiwitten die chemisch gemodificeerd zijn en signaalmoleculen kunnen binden. Elke receptor kan slechts één speciaal signaalmolecuul binden. Wanneer deze binding optreedt, worden elektrische of chemische processen geactiveerd die een reactie veroorzaken in de cel, het weefsel of het hele lichaam.
Membraanreceptoren zijn onderverdeeld in ionotrope en metabotrope receptoren volgens hun werkingsmechanisme. Ionotrope receptoren zijn ionkanalen die openen wanneer ze zich binden aan de liganden en leiden tot een verandering in de elektrische geleidbaarheid van membranen. Metabotrope receptoren veroorzaken veranderingen in de concentratie van secundaire boodschappersubstanties. Intracellulaire nucleaire receptoren binden zich in het cytoplasma of in de celkern als signaalmoleculen, bijvoorbeeld steroïdhormonen, en regelen zo de expressie van genen in de celkern. Daarbij bemiddelen ze bepaalde hormonale reacties.
In de fysiologie worden de sensorische cellen, zoals eerder vermeld, receptoren genoemd. Er zijn verschillende soorten receptoren zoals baroreceptoren (voor drukprikkels), chemoreceptoren, fotoreceptoren, thermoreceptoren, pijnreceptoren of proprioceptoren.
Functie en taken
In het algemeen hebben receptoren de functie van het ontvangen en verzenden van signalen of stimuli. Receptormoleculen werken volgens het lock and key-principe, met een aparte receptor voor elk signaalmolecuul. Tijdens ligandbinding worden elektrische signalen gegenereerd en doorgegeven, of worden intracellulaire signaalcascades veroorzaakt door veranderingen in de concentratie van boodschappermoleculen.
Nucleaire receptoren bemiddelen bijvoorbeeld hormonale reacties door genactivering. De sensorische cellen ontvangen ook de fysische of chemische signalen via biochemische receptoren. Toch worden ze ook wel receptoren of sensoren genoemd. De verschillende soorten sensorische cellen nemen verschillende taken op zich. De chemoreceptoren zijn verantwoordelijk voor de perceptie van smaak- en geurimpressies. Ze reguleren ook de ademhaling door de concentraties zuurstof, kooldioxide en waterstofionen te meten. Baroreceptoren registreren constant de arteriële en veneuze bloeddruk en geven de waarden door aan de hersenen.
Ze zijn dus verantwoordelijk voor de goede werking van het cardiovasculaire systeem. De fotoreceptoren ontvangen de lichtprikkels en spelen een sleutelrol in het visuele proces. Thermoreceptoren worden gebruikt om temperatuur- en temperatuurveranderingen waar te nemen. Er zijn speciale receptoren voor warmte en kou. Sommige thermoreceptoren reguleren ook de homeostase van de lichaamstemperatuur. Speciale receptoren zoals proprioceptoren (spierspindels) registreren bijvoorbeeld de lengte van skeletspieren.
Uw medicatie vindt u hier
➔ Geneesmiddelen tegen pijnZiekten
Verschillende ziekten worden rechtstreeks veroorzaakt door een defecte receptoren. Als de mechanoreceptoren van de cervicale wervelkolom bijvoorbeeld niet goed werken, zijn duizeligheid en misselijkheid het gevolg. Ziekten van de cervicale wervelkolom zijn niet zo zeldzaam. Naast duizeligheid treden symptomen op zoals plotseling gehoorverlies, tinnitus, visuele stoornissen, concentratiestoornissen en andere sensorische stoornissen.
Andere ziekten zoals hartritmestoornissen, angina pectoris, gastro-intestinale stoornissen, blaasaandoeningen of bronchiale astma kunnen ook ontstaan op basis van receptorstoornissen. Type II-diabetes ontwikkelt zich als onderdeel van het metabool syndroom. Insulineresistentie kan ontstaan door bepaalde metabolische processen. Als je insulineresistent bent, wordt er toch voldoende insuline aangemaakt, maar reageert de insulinereceptor niet meer goed. De effectiviteit van de insuline neemt af. Daarom wordt de alvleesklier aangemoedigd om nog meer insuline aan te maken. Dit kan tot volledige uitputting leiden.
De diabetes wordt manifest. Veel psychische aandoeningen worden veroorzaakt door verstoringen in de overdracht van prikkels. Zogenaamde neurotransmitters werken hier als biochemische boodschappersubstanties. Deze neurotransmitters geven hun informatie door door zich te binden aan receptoren. Als de receptoren worden geblokkeerd door andere stoffen of als ze om andere redenen niet goed werken, kan dit leiden tot aanzienlijke psychische stoornissen. Sommige psychofarmaca werken rechtstreeks op de receptoren. Sommige bootsen de functie van de neurotransmitter na en binden aan de juiste receptor. Andere psychotrope geneesmiddelen worden gebruikt om receptoren voor fysiologische neurotransmitters te blokkeren wanneer er sprake is van verhoogde psychologische prikkelbaarheid.
Daarom zijn er bij het gebruik van deze medicijnen altijd bijwerkingen die leiden tot een verminderde prestatie. Er zijn ook enkele genetische ziekten die verband houden met receptoren. Er worden steeds meer receptormutaties ontdekt die kunnen leiden tot hun ineffectiviteit. Aan de andere kant zijn ook auto-immuunziekten die tegen receptoren zijn gericht, bekend. Een bekend voorbeeld is de auto-immuunziekte myasthenia gravis, waarbij de overdracht van signalen tussen zenuwen en spieren verstoord is.
