Acetylcholinrezeptoren

Die Wirkungen des Acetylcholins wird über 2 unterschiedliche Rezeptortypen vermittelt:

• Muskarinrezeptoren
• Nikotinrezeptoren

Rezeptor und Ionenkanal sind Teil des ein- und desselben Proteinkomplexes. Dieser ist in die Zellmembran eingelassen und besteht aus 5 Untereinheiten, die eine zentrale Pore (Ionenkanal) umschließen. Die Bindungsstellen für den endogenen Agonisten (s. Abb. dargestellt für einen nikotinischen Acetylcholinrezeptor) findet sich extrazellulär an einer der Kanaleinheiten. Der nikotinische Acetylcholinrezeptor erhöht die Leitfähigkeit für Na+- und K+-Ionen.   

Muskarinrezptoren (benannt nach einem Alkaloid des Fliegenpilzes, Amanita muscaria): Dieser Rezeptortyp ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor (metatrope Rezeptoren) der durch das Pilzgift Muskarin stimuliert werden kann. Muskarinrezeptoren werden auch als „Muskarinische Acetylcholinrezeptoren“ bezeichnet. Unterschieden werden bei den Muskarinrezptoren 5 Subtypen (M1 - M5 –Rezeptoren):

• M1 –Rezeptoren: Sie haben ausschließlich neuronale Funktionen
• M2 Rezeptoren: Sie werden hauptsächlich auf Herzmuskelzellen und auf glatten Muskelzellen gefunden. An Schrittmacherzellen des rechten Vorhofs führt die Aktivierung dieses Rezeptorentypus zu einer Verkürzung der G1-Protein gesteuerten Aktionspotenzialdauer der GIRGK-Kanäle und damit zu einer negativ inotropen Wirkung.
• M3 Rezeptoren: Sie werden v.a. auf glatten Muskelzellen exprimiert, weiterhin auf exokrinen Drüsenzellen und arteriellen Gefäßendothelien. Ihr Vorkommen auf dem Gefäßendothel ist insofern eine Besonderheit, als Gefäßen eine prasympathische Innervation fehlt.
• M4 Rezeptoren und M5 Rezeptoren: Ihre physiologische Bedeutung ist weitgehend unbekannt. Sie werden v.a. im ZNS-exprimiert.

Nikotinrezeptoren: Nikotinrezeptoren (Nikotinische Acetylcholinrezeptoren) sind Rezeptoren die durch Nikotin stimuliert werden können. Die Nikotinwirkung wird durch diesen Rezeptortyp vermittelt. Es handelt sich um Ionenkanal-Rezeptoren. 2 Subtypen des Nikotinrezeptors sind bekannt:

• NM-Rezeptoren: der Index steht für „muskulären Typ“. Sie bestehen aus mehreren Untereinheiten (2 alpha1-, jeweils einer beta1-, gamma-, delta-, epsilon-Untereinheit) von denen stets 5 den Rezeptorkanal bilden. Bei diesem Rezeptortyp verläuft die Depolarisation der Muskelzelle langsam (Endplattenpotenzial). Ein Aktionspotenzial der Muskelzelle entsteht nur beim Überschreiten des Schwellenpotenzials für die schnellen, spannungsabhängigen Na+-Kanäle.
• NN-Rezeptoren: der Index steht für „neuronaler Typ“. Hiervor existieren zahlreiche Varianten, die in autonomen Ganglien (Erregungsübertragung), im Nebennierenmark (Nor-)Adrenalinfreisetzung und im ZNS (Aktivierung der mesolimbischen dopaminergen Belohnungsbahn, wichtige Rolle bei Denk- und Lernprozessen) Es handelt sich um Ionenkanal-Rezeptoren mit hoher Leitfähigkeit für Na+-und K+-Ionen.

1. Bernardi CC et al. (2010) Amplification and deletion of the ACHE and BCHE cholinesterase genes in sporadic breast cancer. Cancer Genet Cytogenet 197:158-65.
2. Gertsch M (2008) Das EKG: Auf einen Blick und im Detail. Springer Medizin Verlag 400
3. Gülker H et al. (1998) Leitfaden zur Therpapie der Herzrhythmusstörungen. Walter de Gruyter Verlag 31 - 31
4. Greenfield S (1996) Non-classical actions of cholinesterases: role in cellular differentiation, tumorigenesis and Alzheimer's disease. Neurochem Int 28:485-490.