Рецепторная эпоха действия ЛС началась с выдвижения гипотезы рецепторов Паулем Эрлихом. Его знаменитую доктрину: corpora non agunt nisi
Рецепторы можно разделить на четыре основных класса.
• Ионные каналы (например, кальциевые каналы и их блокаторы).
• Рецепторы, связанные с G-белком (например, бета-блокаторы и адренергические рецепторы).
• Рецепторы тирозинкиназы (например, рецепторы инсулина).
• Внутриклеточные рецепторы (например, преднизолон и рецепторы глюкокортикоидов).
Лиганд-управляемые ионные каналы представляют собой белковый комплекс, расположенный в липидной мембране клетки, который обеспечивает открывание канала и вход или выход ионов в ответ на связывание рецептора с лигандом. Ионные каналы – это белковые комплексы, образующие поры, которые облегчают прохождение ионов через гидрофобные клеточные мембраны. Они присутствуют в плазматической мембране и мембранах внутриклеточных органелл всех клеток, выполняя важные физиологические функции, включая установление и формирование электрических сигналов, которые лежат в основе сокращения/расслабления мышц, передачи нейронных сигналов, высвобождения медиаторов, секреции гормонов, поддержания электролитного баланса и артериального давления. Например, ГАМК-А рецепторный комплекс содержит канал для ионов хлора, составленный пятью белковыми субъединицами (см. рис. 15). Открывание канала происходит при связывании с ГАМК-А рецепторами молекул ГАМК. При этом через канал внутрь клетки входят ионы хлора, вызывающие гиперполяризацию мембраны и торможение нейронов. Бензодиазепины являются аллостерическими модуляторами ГАМК-А рецепторов, т. е. они связываются с участком белковой молекулы рецептора, отличным от рецепторного, но при связывании с аллостерическим модулятором эти участки повышают сродство ГАМК-А рецептора с медиатором.
Потенциал-зависимые ионные каналы реагируют на изменения локального электрического мембранного потенциала и имеют важное значение для функции возбудимых клеток, таких как нейроны и мышечные клетки. Эти каналы являются ионоселективными, идентифицированными для каждого из основных физиологических ионов. Каждый тип канала также представляет собой мультимерный комплекс субъединиц, составляющих канал. Существует множество ЛС, механизм действия которых включает нарушение активности потенциал-зависимых каналов. Некоторые из основных классов лекарств обсуждаются ниже.
Местные анестетики являются блокаторами потенциалзависимых натриевых каналов. Так как каналы блокируются в неактивной фазе, проведение возбуждения по нервным волокнам прекращается.
Блокаторы кальциевых каналов (БКК) расслабляют клетки миокарда предсердий и желудочков, уменьшая вход Ca2+ в клетку. Примерами этого класса препаратов являются амлодипин, никардипин и нимодипин, которые используются для лечения гипертензии.
Рецепторы, связанные с G-белком (GPCR), представляют собой большое семейство мембранных рецепторов клеточной поверхности, которые имеют общую структуру и способ передачи сигналов. Все члены семейства GPCR имеют семь белковых сегментов, которые «прошивают» мембрану и передают сигналы внутри клетки через так называемые называемые G-белки.
G-белки представляют собой специализированные белки, обладающие способностью связывать нуклеотиды гуанозинтрифосфат (ГТФ) и гуанозиндифосфат (ГДФ).
G-белок является гетеротримерным и состоит из трех различных субъединиц: альфа (α), бета (β) и гамма (γ). В неактивном состоянии ГДФ связан с α-субъединицей G-белка. Агонист связывается с рецептором и вызывает клеточный ответ, включающий следующие этапы.
1. Лиганды связываются с внеклеточной частью рецептора, сопряженного с G-белком.
2. Связывание лиганда вызывает конформационные изменения в структуре рецептора, что приводит к высвобождению ГДФ из α-субъединицы G-белка.