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Beta-Adrenozeptor



  Als β-Adrenozeptoren wird eine Gruppe phylogenetisch verwandter G-Protein-gekoppelter Rezeptoren bezeichnet, die insbesondere durch das Hormon Adrenalin aktiviert werden. Sie gehören wie die α1- und α2-Adrenozeptoren zur Familie der Adrenozeptoren und werden auf Grund ihrer pharmakologischen und molekularbiologischen Eigenschaften in drei Subtypen weiter unterteilt: β1, β2 und β3. Die Existenz eines vierten Subtyps, des "β4-Adrenozeptors", wird kontrovers diskutiert. Seit Oktober 2007 liegt eine Röntgenkristallstruktur des β2-Rezeptors vor; er ist damit nach dem Rhodopsin der zweite GPCR, dessen Struktur komplett aufgeklärt wurde.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen und Funktion

β-Adrenozeptoren kommen in hoher Dichte im Herzen, in der glatten Muskulatur und im Fettgewebe vor. Im Herz führt primär eine Aktivierung von β1-Adrenozeptoren und sekundär die Aktivierung des β2-Subtyps zu einer Vergrößerung der Herzkraft und Herzfrequenz. In der glatten Muskulatur der Bronchien, des Uterus und der Blutgefäße ist der β2-Subtyp der dominierende Adrenozeptor. Der β3-Adrenozeptor wurde vorwiegend im Fettgewebe gefunden und scheint dort für die Lipolyse verantwortlich zu sein. Der pharmakologisch im Herz nachgewiesene "β4-Adrenozeptor" wird derzeit nur als ein Affinitätszustand des β1-Subtyps angesehen, da beispielsweise in β1-Knockout-Mäusen keine "β4"-Effekte nachweisbar sind.

Die Wirkungsweise des Sympathikus, dessen Aktivität zur Katecholaminfreisetzung und damit zur Rezeptoraktivierung am Herzmuskel führt, ergibt sich aus folgender Signalkaskade: Intrazellulär sind stimulierende G-Proteine an den Rezeptor gekoppelt, die über Induktion der Adenylatzyklase den cAMP-Spiegel steigern und Proteinkinase A aktiv werden lassen. Diese phosphoryliert einen L-Typ-Calciumkanal in der Zellmembran und Phospholamban, einen Inhibitor der SERCA. In der Konsequenz wird zum Einen der Calciumeinstrom durch den Kanal in die Zelle und damit die Kontraktionskraft erhöht (siehe Muskelkontraktion), zum Anderen geht die inhibitorische Wirkung des Phospholamban verloren, sodass das Calcium nach Kontraktion schneller in das sarkoplasmatische Retikulum zurückgepumpt werden kann und der Herzmuskel schneller relaxiert (positiver lusitroper Effekt).

Pharmakologie

β-Adrenozeptoragonisten

β-Adrenozeptoragonisten (auch β-Sympathomimetika) erregen β-Adrenozeptoren. Therapeutisch finden β2-selektive Adrenozeptoragonisten Anwendung:

β2-Adrenozeptoragonisten, wie Salbutamol und insbesondere Clenbuterol werden häufig missbräuchlich als Dopingmittel verwendet.

β-Adrenozeptorantagonisten

β-Adrenozeptorantagonisten (auch β-Sympatholytika) hemmen die durch Adrenalin hervorgerufenen Effekte. Sie werden als Betablocker therapeutisch u.a. bei Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Angina Pectoris und zur Migräne-Prophylaxe eingesetzt.

Übersicht

Pharmokologie und Physiologie von β-Adrenozeptoren
Eigenschaft β1 β2 β3 ("β4", s. oben)
Signaltransduktion Gs Gs, Gi/o Gs, Gi/o Gs
Agonisten Adrenalin, Isoprenalin
Selektive Agonisten Noradrenalin, Xamoterol, Denopamin Salbutamol, Salmeterol, Clenbuterol, Terbutalin, Formoterol, Fenoterol BRL 37344, ZD 7114, CGP 12177
Antagonisten Propranolol
Selektive Antagonisten Metoprolol, Bisoprolol, Atenolol, Betaxolol ICI 118551 SR59230A
Funktion Steigerung der Herzkraft und -frequenz Relaxation glatter Muskulatur Lipolyse Steigerung der Herzkraft und -frequenz

Literatur

  • Perry P. Griffin, Manfred Schubert-Zsilavecz, Holger Stark (2004): Hemmstoffe von Beta-Adrenozeptoren. In: Pharmazie in unserer Zeit. Bd. 33, Nr. 6, S. 442-449. doi:10.1002/pauz.200400091
 
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