Retseptorid saavad keskkonnast stiimuleid ja signaale ning edastavad need töötlemiseks. Biokeemias toimivad retseptoritena sensoorsed rakud teatud biomolekulides ja füsioloogias.
Mis on retseptorid?
Laiemas mõttes on retseptor signaalseade, mis reageerib konkreetsetele mõjudele. Seega viitavad nii biokeemia kui ka füsioloogia retseptoritele. Biokeemias need on valgud või valgu kompleksid, mis suudavad signaali siduda molekulid. Iga biokeemiline retseptor saab luku ja võtme põhimõttel siduda ainult ühte molekuli. Sellel on täpselt see funktsionaalne rühm, mis sobib vastuvõtva molekuli jaoks õigesti. Seega on retseptorid juba olemas paljude võimalike signaalide jaoks. See, kas nad nüüd reageerivad, sõltub vastava signaalmolekuli olemasolust. Füsioloogias peetakse sensoorrakke retseptoriteks. Vahepeal on retseptorite mõiste aga muutumas. Tänapäeval nimetatakse sensoorseid retseptoreid ka anduriteks. Need jagunevad omakorda primaarseteks ja sekundaarseteks sensoorseteks rakkudeks. Kui primaarsed sensoorsed rakud moodustavad tegevuspotentsiaali, siis sekundaarsed sensoorsed rakud saavad signaale ainult vastu. Sensorites käivitavad signaali vastuvõtmise ka biokeemilised retseptorid.
Anatoomia ja struktuur
Biokeemilised retseptorid asuvad kas biomembraanide pinnal või vastavalt tsütoplasmas või tuumas. Membraaniretseptorid on valgud mis on keemiliselt modifitseeritud ja suudavad siduda signaalimist molekulid. Iga retseptor võib siduda ainult ühte spetsiifilist signaalmolekuli. Selle seondumise korral käivitatakse elektrilised või keemilised protsessid, mis põhjustavad raku, koe või kogu keha reaktsiooni. Membraaniretseptorid jagunevad vastavalt nende toimeviisile ionotroopseteks ja metabotroopseteks retseptoriteks. Ionotroopsed retseptorid tähistavad ioonkanaleid, mis avanevad ligandidega seondumisel, mille tulemuseks on membraani elektrijuhtivuse muutused. Metabotroopsed retseptorid põhjustavad kontsentratsioon sekundaarsõnumite muutused Rakusisesed tuumaretseptorid seonduvad signaalina tsütoplasmas või tuumas molekulid, näiteks steroid hormoonidja sel viisil kontrollivad geenide ekspressiooni rakutuumas. Sel viisil vahendavad nad teatud hormoonreaktsioone. Füsioloogias, nagu juba mainitud, nimetatakse sensoorrakke retseptoriteks. Retseptoreid on erinevat tüüpi, näiteks baroretseptorid (rõhu stiimuliks), kemoretseptorid, fotoretseptorid, termoretseptorid, valu retseptorid või proprioretseptorid.
Funktsioon ja ülesanded
Üldiselt on retseptorite funktsioon signaalide või stiimulite vastuvõtmine ja edastamine. Retseptorimolekulid töötavad lukustuse ja võtme põhimõttel, iga signaalmolekuli jaoks on eraldi retseptor. Ligandiga seondumine kas genereerib ja edastab elektrilisi signaale või indutseerib rakusisese signaalimise kaskaade muutuste kaudu kontsentratsioon messenger-molekulidest. Tuumaretseptorid vahendavad hormonaalseid reaktsioone läbi geen näiteks aktiveerimine. Sensoorrakud saavad füüsikalisi või keemilisi signaale ka biokeemiliste retseptorite kaudu. Sellest hoolimata nimetatakse neid paralleelselt ka retseptoriteks või sensoriteks. Selles kontekstis täidavad eri tüüpi sensoorrakud erinevaid ülesandeid. Näiteks vastutavad kemoretseptorid selle tajumise eest maitse ja lõhna muljed. Lisaks reguleerivad nad hingamist, mõõtes kontsentratsiooni hapnik, süsinik dioksiid ja vesinik ioonid. Baroretseptorid registreerivad pidevalt arteriaalseid ja venoosseid veri rõhk ja edastage väärtused aju. Seega vastutavad nad kardiovaskulaarsüsteem. Fotoretseptorid saavad valguse stiimuleid ja mängivad visuaalses protsessis olulist rolli. Termoretseptorid tajuvad temperatuuri ja temperatuuri muutusi. Seega on olemas spetsiaalsed kuumuse või külm. Mõned termoretseptorid reguleerivad ka kehatemperatuuri homöostaasi. Spetsiaalsed retseptorid, näiteks proprioretseptorid (lihaspoldid), tunnetavad näiteks skeletilihaste pikkust.
Haigused
Mitmed haigused on otseselt põhjustatud talitlushäirete retseptoritest. Näiteks kui emakakaela lülisamba mehhanoretseptorites on düsfunktsioon, pearinglus ja iiveldus tulemus. Emakakaela lülisamba haigused pole nii haruldased. Lisaks pearinglus, sellised sümptomid nagu kuulmiskaotus, tinnitus, nägemishäired, kontsentratsioon esinevad ka häired ja muud sensoorsed häired. Muud haigused nagu südame rütmihäired, angiin pectoris, seedetrakti häired, põis häired või bronhiaalastma võib areneda ka retseptori häirete põhjal. II tüüp diabeet areneb osana metaboolne sündroom. Insuliin resistentsus võib areneda teatud ainevahetusprotsesside tagajärjel. Sisse insuliin resistentsust, toodetakse endiselt piisavalt insuliini, kuid insuliiniretseptor ei reageeri enam korralikult. Programmi tõhusus insuliin väheneb. Seetõttu on pankreas animeeritud veelgi insuliini tootmiseks. Seda saab viima täieliku kurnatuseni. The diabeet saab ilmsiks. Paljud vaimuhaigused on põhjustatud häiretest stiimulite edastamisel. Siin toimivad nn neurotransmitterid biokeemiliste saadetajatena. Need neurotransmitterid edastavad oma teavet retseptoritega seondudes. Kui retseptorid on teiste ainete poolt blokeeritud või kui need ei toimi korralikult muudel põhjustel, võivad tagajärjeks olla olulised vaimsed häired. Mõned psühhotroopsed ravimid suunata retseptoreid otse nende toimeviisis. Mõned jäljendavad funktsiooni neurotransmitter ja seonduda sobiva retseptoriga. Muu psühhotroopsed ravimid kasutatakse füsioloogiliste neurotransmitterite retseptorite blokeerimiseks suurenenud psühholoogilise ärrituvuse korral. Seetõttu on nende võtmisel alati kõrvaltoimeid ravimid, Mis viima jõudluse piiramisele. Lisaks on ka mõned geneetilised haigused retseptoritega seotud. Seega avastatakse järjest rohkem retseptori mutatsioone, mis seda suudavad viima nende ebaefektiivsusele. Teiselt poolt, autoimmuunhaigused on teada ka sihtretseptorid. Tuntud näide on autoimmuunhaigus myasthenia gravis, kus närvi ja lihase vaheline signaaliülekanne on häiritud.
