Роль рецепторов плазматической мембраны в процессах агрегации тромбоцитов человека

В настоящее время установлено, что важным моментом трансмембранной передачи сигналов является изменение интенсивности транспорта и внутриклеточной концентрации различных ионов. Одной из основных систем, приводящих к изменению внутриклеточной концентрации ионов, являются селективные ионные каналы биомембран, представляющие собой интегральные мембранные белки, способные при определённых внешних воздействиях (изменение потенциала на мембране, действие медиатора или гормона) избирательно менять проницаемость мембраны для конкретного вида ионов [26]. Агрегацию тромбоцитов и вазоконстрикцию индуцирует 5-гидрокситриптамин (серотонин), который также синергически усиливает эффекты тромбоксана А₂, ангиотензина II, АДФ и коллагена [55]. Эта активность проявляется через взаимодействие со специфическими рецепторами на поверхности тромбоцитов – 5-НТ-рецепторами (рецепторы 5-гидрокситриптамина) [46]. Серотонин (5-гидрокситриптамин) является производным триптофана и синтезируется в клетках пищеварительного тракта, нервных (серотонинэргических) и тучных клетках; способен накапливаться в специальных гранулах тромбоцитов. Физиологическое действие серотонина в организме человека разнообразно, он является лигандом для рецепторов клеток практически всех внутренних органов и тканей [67, 87]. Фармакологические эффекты серотонина коррелируют главным образом с возбуждением 5-НТ₂ рецепторов [51, 52, 63]. Исследователями [48, 62, 66, 69, 70] синтезировано множество соединений, способных связываться с этими рецепторами и модулировать их функционирование. Установлено, что рецепторы для 5-гидрокситриптамина (серотонина) находятся на клетках практически всех внутренних органов человека, регулируя многие процессы жизнедеятельности. Классификация 5-НТ рецепторов на семь семейств (от 5-НТ₁ до 5-НТ₇) основана на структурных, функциональных и фармакологических критериях [58]. Семейства в свою очередь делятся на подсемейства [67, 80]. Выяснено, что некоторые 5-НТ рецепторы связаны с G-белками [40]. Рецепторы серотонина, расположенные на тромбоцитах и клетках гладкой мускулатуры сосудов относятся к подтипу 5-НТ_2А рецепторов, остальные представители этого подтипа – 5-НТ_2В и 5-НТ_2С локализованы только на нейронах [71, 80, 84].

Есть данные о примерном расположении в мембране и структуре активного центра 5-НТ₄ рецептора.

Представители некоторых семейств 5-НТ рецепторов синтезируются с использованием методов генной инженерии in vitro, выделяются методом микродиализа [82] или экстракцией из клеточных мембран [74]. На плазматической мембране тромбоцитов локализованы два типа рецепторов для серотонина [75].

Исследованиями [11, 55] показана зависимость снижения агрегационной способности тромбоцитов от геометрии молекулы изучаемого вещества. Есть данные о том, что сродство к 5-НТ₂ рецепторам увеличивается при наличии объёмного адамантил-заместителя [44]. Так же доказано антагонистическое действие SB-699551-A (3-циклопентил-N-[2-(диметиламино)этил]-N-[(4¢-{[(2-фенилэтил)амино]метил}-4-бифенилил)метил]пропанамид дигидрохлорид), имеющего объёмное, сложное молекулярное строение на 5-НТ_5А рецепторы мозга свиньи [82].

Ионотропные рецепторы для серотонина являются членами суперсемейства мембранных белков, которое включает также рецепторы для никотина, глицина, γ-аминомасляной кислоты (ГАМК). Все они обладают одинаковыми свойствами – один и тот же белок является и рецептором и ионным каналом, сформированным различными комбинациями 2α, β, γ, δ и ε субъединиц. Лиганд рецептора этого суперсемейства связывается с α-субъединицей и стимулирует открытие неспецифического ионного канала [17].

Большинство рецепторов относятся к семейству мономерных гликопротеинов, семикратно пересекающих мембрану. Они выполняют разнообразные биологические сигнальные функции. К таким рецепторам относятся адренорецепторы и рецепторы для АДФ тромбоцитов, а так же часть 5-НТ рецепторов тромбоцитов. АДФ активирует тромбоциты через их три аденозинфосфат-зависимых рецептора: Р2Х, П2И и Р2Т [64]. Гликопротеиновые рецепторы имеют очень древнее происхождение. Их используют, например, клетки дрожжей, которые выделяют необходимые для спаривания полипептидные факторы и распознают их с помощью поверхностных рецепторов, представляющих собой все те же семикратно пересекающие мембрану рецепторы.

Уникальная структура лиганд-связывающих участков семикратно пересекающих мембрану рецепторов позволяет связывать лиганды различной природы и молекулярной массы в широком диапазоне от 32 для Ca²⁺ до более чем 10² кДа для гликопротеинов.

Большинство обычных низкомолекулярных гормонов (типа адреналина и ацетилхолина) связывается с участками внутри гидрофобного ядра (a). Пептидные и белковые лиганды присоединяются к внешней поверхности рецептора (b, c). Некоторые лиганды низкого молекулярного веса, Ca²⁺ и аминокислоты (глутамат, ГАМК) связываются с длинными участками на N-конце, индуцируя их переход в новую конформацию, в которой длинный участок взаимодействует с рецептором (d). В случае рецепторов, активируемых отрезающей протеазой (e), новый N-конец действует как автолиганд. Отрезанный пептид может также взаимодействовать с другим рецептором.