Här nedan följer en maskininläst version av artikeln. Observera att det saknas styckeindelning, radbrytningar, mellanslag efter skiljetecken och att det kan förekomma stavfel.
På
senare tid har ett stort antal receptorer för extracellulära nukleotider ( P2-receptorer ) klonats vilka förmedlar en mängd effekter i hjärt-kärlsystemet : inotropa effekter på hjärtat , trombocytaggregation , blodtrycksreglering , frisättning av endoteliala faktorer och stimulering av glatt muskeltillväxt .Redan idag står det klart att P2-receptorer är fysiologiskt och patofysiologiskt av stor betydelse .De första P2-receptorblockerarna ( tiklopidin och klopidogrel ) används kliniskt som trombocythämmare vid ischemisk hjärtsjukdom och slaganfall .Fortsatta studier och utvecklingen av selektiva antagonister mot P2-receptorer kommer att ge oss en större förståelse för flera kardiovaskulära sjukdomsprocesser och förhoppningsvis leda till utvecklingen av nya läkemedel .P2-receptorer är cellytereceptorer som aktiveras av extracellära nukleotider såsom ATP ( adenosintrifosfat ) , ADP ( adenosindifosfat ) , UTP ( uridintrifosfat ) och UDP ( uridindifosfat ) .Intracellulärt spelar nukleotider
en fundamental roll i energiomsättning , enzymreglering och som byggstenar i genomet .Det bemöttes därför med viss skepsis när det antogs att nukleotider även skulle kunna aktivera receptorer på cellytan .Det var först i och med att dessa P2-receptorer klonades som det slutgiltiga beviset för deras existens kom .Nu är P2-receptorer en av de största receptorfamiljerna med drygt ett tiotal subtyper som utövar en mängd kardiovaskulära effekter .FAKTARUTAReceptorklassificeringP2-receptorer aktiveras av puriner och pyrimidiner med två eller tre fosfatgrupper ( ATP , ADP respektive UTP och UDP ) och utgör en egen receptorgrupp skild från gruppen adenosinreceptorer .P2-receptorerna indelas i P2X och P2Y-receptorer ( Tabell I )[ 21 ] .P2X-receptorerna representerar en helt ny klass av jonkanalkopplade receptorer som vid aktivering släpper in positivt laddade molekyler ( Ca2+ , K+och Na+ ) vilket leder till en depolarisering av membranpotentialen och en aktivering av cellen .I gruppen finns
sju subtyper som alla aktiveras av ATP .P2X1 är den dominerande receptortypen på glatta muskelceller i blodkärl och stimulerar till kärlkontraktion .De övriga uttrycks huvudsakligen i neurogen vävnad .P2X7-receptorn är unik , eftersom den vid aktivering med höga koncentrationer ATP kan föra samman många receptorer till att bilda en por stor nog att släppa igenom större molekyler ( 700 dalton ) .Den finns bl a på makrofager och deltar troligen i bildandet av multinukleära celler .P2Y-receptorerna tillhör den stora gruppen receptorer med sju transmembrana regioner som är kopplade till intracellulära G-protein .Flera receptorer har sorterats bort från listan då det i efterhand visat sig att de inte aktiverades av nukleotider eller att de var artvarianter av varandra .Detta förklarar den oregelbundna numreringen .Som framgår av Tabell I så finns en stor specificitet för vilken ligand som kan binda till varje receptor .P2Y1 , P2Y2 , P2Y4 , P2Y6 och P2Y11 stimulerar frisättning av den intracellulära
signalsubstansen IP3 medan P2YADP verkar genom att hämma bildningen av cAMP .P2YADP är inte klonad ännu , men det är flera forskningsgrupper som arbetar intensivt med detta .Det finns dessutom indikationer på att det skulle finnas ytterliggare några P2-receptorer .Drygt tiotal subtyper med specifik känslighetDet var känt sedan 1920-talet att adenosin utövade effekter på hjärtfunktion och blodtrycksreglering .Efter hand kom det indikationer på att adenosinmolekyler med två eller tre fosfatgrupper ( ADP och ATP ) utövade effekter inte bara via sin nedbrytning till adenosin utan via egna receptorer .Detta ledde till att professor Geoffrey Burnstock 1978 föreslog en indelning av purinerga receptorer i adenosinkänsliga ( P1 ) och ATP-känsliga ( P2 ) [ 1 ] .Betydelsen av P har modifierats till att stå för både purin- och pyrimidinkänslighet eftersom pyrimidiner som UTP och UDP också aktiverar ett stort antal av dessa receptorer [ 2 ] .När P2-receptorerna klonades visade det sig att
de bestod av två huvudgrupper , där P2X-receptorerna representerar en helt ny typ av jonkanalsreceptor medan P2Y-receptorerna tillhör den stora gruppen G-proteinkopplade receptorer ( se Faktaruta ) .Det finns åtminstone sju subtyper av P2X-receptorer ( P2X1-P2X7 ) som alla aktiveras av ATP .För P2Y-receptorerna är fem subtyper klonade , och de har specifik känslighet för olika puriner ( ATP , ADP ) eller pyrimidiner ( UTP , UDP ) .Dessutom finns en ännu inte klonad ADP-känslig trombocytreceptor , P2YADP .Frisättning av nukleotiderExtracellulära nukleotider frisätts samtidigt som noradrenalin när det sympatiska nervsystemet aktiveras men även från sensoriska nerver .Endotelceller frisätter både ATP och UTP vid hypoxi och förändringar i » shear stress » [ 3 ] .Det är möjligt att det sker en ständig frisättning från endotelet som skulle kunna delta i den basala blodflödesregleringen .Frisättning sker också från inflammatoriska celler och från glatta muskelceller vid skada .I hjärtat sker
en kraftig frisättning i samband med ischemi , troligen både från sympatikus , röda blodkroppar och hjärtmuskelceller .Trombocytgranula innehåller mer än 600 mmol/l ATP och ADP , vilket leder till mycket höga koncentrationer av extracellulära nukleotider i samband med trombocytaggregation [ 3 ] .Således frisätts extracellulära nukleotider i alla delar av hjärt-kärlsystemet och i ökad utsträckning i flera patofysiologiska situationer [ 3 ] .Rik förekomst av nedbrytande enzymerDe extracellulära nivåerna av nukleotider i cirkulationen är i det närmaste obefintliga .Orsaken till detta är en rik förekomst av nedbrytande enzymer , ektonukleotidaser , framför allt på endotelceller som bryter ner ATP , via ADP och AMP , till adenosin .Detta leder till att ATP har en mycket kort halveringstid [ 0,2 sekunder vid infusion i lungcirkulationen ) .Det är tänkbart att effekterna av extracellulära nukleotider skulle bli alltför kraftiga om serumkoncentrationerna inte hölls nere .ADP dubbel effekt på trombocytaggregationenADP
är ett av kroppens mest potenta trombocytaggregerande ämnen , och nyligen har mekanismen bakom detta klargjorts .ADP stimulerar två olika receptorer på trombocytens yta , en receptor som minskar de intracellulära nivåerna av cAMP ( P2YADP ) och en ( P2Y1 ) som ökar nivåerna av inositoltrifosfat ( IP3 ) [ 4 ] .Båda dessa effekter bidrar i sig till trombocytaggregation , men det är synergismen när båda aktiveras som förklarar den potenta trombocytaggregerande effekten för ADP ( Figur 1 ) .Eftersom ADP ligger lagrat i höga koncentrationer i trombocytgranula , leder en aktivering av trombocyten till ytterliggare frisättning av ADP varpå trombocytaggregationen stimuleras ytterligare .Läkemedel riktade mot P2-receptornDe första läkemedel som verkar via P2-receptorer är trombocythämmarna tiklopidin ( Ticlid ) och klopidogrel ( Plavix ) .Dessa blockerar bindningen av ADP till P2YADP-receptorn och hämmar den ADP-stimulerade trombocytaggregationen .Effekten är helt annorlunda
än för acetylsalicylsyra som hämmar tromboxansyntesen .CAPRIE-studien visade att klopidogrel var mer effektivt än acetylsalicylsyra för att reducera incidensen av slaganfall och hjärtinfarkt[ 5 ] , och kombinationen acetylsalicylsyra och klopidogrel har visat sig överlägsen andra blodförtunnande medel för att förhindra komplikationer till PTCA( ballongvidgning ) med stent [ 6 ] .Detta är dels ett första bevis för möjligheterna att designa kliniskt verksamma läkemedel riktade mot P2-receptorer , dels bekräftar det indirekt förekomsten av ADP i fysiologiskt relevanta nivåer i människans cirkulation .Av ytterligare intresse är att vi nu vet att ADP även utövar sin trombocytaggregerande effekt via P2Y1-receptorn .Detta lämnar fältet öppet för ytterligare farmakologisk intervention .Tabell I. Receptorklassificering .Figur 1 .Den kraftiga trombocytaggregerande effekten av ADP förklaras genom en synergistisk effekt via P2YADP och P2Y1-receptorer , vilka verkar via olika intracellulära signalvägar
( hämning av cAMP respektive stimulering av IP3 ) .P2YADP-receptorn blockeras av tiklopidin och klopidogrel .Figur 2 .Extracellulära nukleotider reglerar kärltonus via ett flertal receptorer .Vid frisättning i kärllumen på endotelsidan aktiveras P2Y1-receptorer av ADP .Dessutom finns det receptorer känsliga för UTP och UDP ( P2Y2 , P2Y4 och P2Y6 ) , men eftersom det saknas tillräckligt receptorspecifika molekyler har man ännu inte säkert kunna skilja ut vilken eller vilka av dessa receptorer som uttrycks av endotelceller .De har därför sammanfattats som P2Y2/4/6-receptorer .När endotelcellen aktiveras frisätts kväveoxid och EDHF som leder till relaxation av den glatta muskelcellen och kärldilatation .När extracellulära nukleotider frisätts mot adventitian eller om endotelet är skadat stimuleras P2-receptorer direkt på den glatta muskelcellen .Här saknas P2Y1- receptorer men till skillnad från på endotelcellen finns det P2X1-receptorer .Dessutom finns UTP och UDP-känsliga P2Y2/4/6-receptorer
.Aktivering av dessa receptorer leder i stället till kärlkontraktion .Effekter på blodtryck och kärltonusExtracellulära nukleotider utövar effekter på kärltonus i merparten av de blodkärl och kärlbäddar som undersökts .P2-receptorer finns både på endotel , där de medierar kärldilatation , och glatt muskel , där de stimulerar kärlkontraktion ( Figur 2 ) .När sympatiska nervsystemet aktiveras frisätts ATPsamtidigt med noradrenalin och står för en del av kärlkontraktionen .ATP verkar på både P2X1 och olika P2Y-receptorer på den glatta muskelcellens yta .Noradrenalin står i regel för en större del av kontraktionen , men det finns kärlsystem där ATP medierar hela den sympatikusmedierade kontraktionen [ 7 ] .ATP-kontraktionen är ofta större än den som styrs av noradrenalin vid låg sympatikusstimulering medan noradrenalin tar över helt vid kraftigare stresspådrag .Det är möjligt att P2-receptorerna är viktiga i sympatiska nervsystemets kontinuerliga fininställning av perifer
resistans och blodtryck .Man har också sett en ökning av ATP-komponenten i den sympatikusmedierade kontraktionen i djurmodeller för hypertoni [ 8 ] .Endotelceller uttrycker ett flertal P2Y-receptorer som medierar kärldilatation via frisättning av kväveoxid ( NO ) och prostaglandiner [ 7 ] .Vi har nyligen kunnat visa att de även stimulerar till frisättning av EDHF ( endothelium derived hyperpolarising factor ) [ 9 , 10 ] , en kärlvidgande faktor som kan vara av lika stor betydelse som kväveoxid , speciellt i perifera resistanskärl .Dessutom kan den P2-stimulerade EDHF-dilatationen kompensatoriskt öka i situationer när den kväveoxidmedierade kärlvidgningen är försvagad , till exempel vid hjärtsvikt [ 11 ] .Utöver frisättning av dilatoriska substanser har djurstudier också visat att P2-receptorer på endotelet medierar frisättning av » platelet activating factor » ( PAF ) och t-PA .Kontraktila och dilaterande effekter balanserar varandraDe kontraktila och dilaterande effekterna av P2-receptorer
balanserar varandra .Den slutgiltiga effekten är beroende på receptoruppsättningen i kärlbädden , vilka nukleotider som frisätts och om detta sker på endotelsidan eller mot adventitian ( Figur 2 ) .Eftersom nerverna från det sympatiska nervsystemet löper i adventitian kommer frisatt ATP att verka på glatta muskelceller och ge kärlkontraktion .Nukleotider som frisätts i kärllumen från trombocyter , röda blodkroppar eller endotelceller aktiverar i stället endotelceller och ger kärldilatation .Om däremot endotelet är skadat kommer balansen att rubbas och den kärlkontraktila effekten att överväga .Figur 3 .ATP , ADP , UTP och UDP frisätts i nära anslutning till de glatta muskelcellerna vid kärlskada , förändringar i » shear stress » , trombocytaggregation och inflammation i situationer som är förknippade med utvecklingen av ateroskleros och neointima efter PTCA .De tillväxtstimulerande effekterna av dessa extracellulära nukleotider på den glatta muskelcellen kan därför bidra till utvecklingen
av kärlsjukdom .Effekterna på hjärtat ofullständigt utreddaUttrycket av ett flertal av de kända P2-receptorerna har påvisats på mRNA-nivå i myokard , men deras effekter är ofullständigt utredda [ 12 ] .Adenosins effekter på det humana hjärtat är däremot välkända och utnyttjas i klinisk praxis vid bl a supraventrikulära arytmier .ATP tillfört systemiskt , eller i koronarkärlsbädden , har en kraftig kärlvidgande och frekvensreglerande verkan , men detta medieras av adenosin bildat vid ATPs så gott som omedelbara nedbrytning .I avsaknad av selektiva P2-receptorantagonister har P2-receptorernas fysiologiska roll varit svår att utvärdera in vivo .I in vitro-försök har man dock visat positiva inotropa och kronotropa effekter för både ATP och UTP medierade via P2-receptorer [ 13 ] , dvs motsatta effekter till adenosin .Eftersom höga nivåer av ATP frisätts i hjärtat vid hypoxi är det möjligt att P2-receptorer på myocyterna påverkar infarktutveckling och arytmibenägenhet [ 14 ] .Det finns
indikationer på att P2-receptorer kan spela en roll i utvecklingen av hjärtsvikt .Dels är adenosinnivåerna i blodet förhöjda hos patienter med hjärtsvikt , vilket skulle kunna återspegla en ökad ATP-frisättning [ 15 ] , dels har vi funnit en specifik uppreglering avmRNA för P2X1 och P2Y2-receptorer i myokard från råttor som lider av hjärtsvikt sekundärt till experimentellt utlöst hjärtinfarkt [ 16 ] .Tillväxtstimulerande effekterTillväxt av glatta muskelceller sker i patofysiologiska situationer som i aterosklerotiska plack och i neointiman som ger restenos efter PTCA .Både ATP och UTP stimulerar tillväxt av glatta muskelceller via P2Y-receptorer [ 17 ] .Den mitogena effekten förmedlas genom att P2Y-receptorer aktiverar Gqprotein som via proteinkinas C stimulerar ett flertal intracellulära händelser som är nödvändiga för celldelning , t ex DNA-syntes , proteinsyntes , uttryck av » immediate early genes » , cellcykelprogression och tyrosinfosforylering [ 17 ] .Denna effekt är i våra
försök betydligt större än för angiotensin , noradrenalin och endotelin , faktorer som ofta diskuteras som viktiga mitogena agens i den vaskulära remodelleringsprocessen .Dessutom har ATP och UTP visat sig utöva en stark synergistisk effekt tillsammans med klassiska tillväxtfaktorer som PDGF , IGF-1 , insulin , EGF och bFGF .Ofta frisätts nukleotider tillsammans med dessa tillväxtfaktorer i nära anslutning till de glatta muskelcellerna vid kärlskada , trombocytaggregation samt från inflammatoriska celler och kan därför vara av betydelse i utvecklingen av ateroskleros och neointima efter PTCA ( Figur 3 ) .De mitogena effekterna av ATP verkar också synergistiskt med andra ämnen som frisätts från sympatiska nerver ( noradrenalin och neuropeptid Y ) , vilket skulle kunna innebära att ATP är av betydelse även för utvecklingen av den kärlväggshypertrofi som ses hos patienter med högt blodtryck .Receptorreglering i glatta muskelcellerDen glatta muskelcellen kan förändras från kontraktil fenotyp
till en syntetisk fenotyp som är en mer fibroblastlik cell vilken förlorat sin kontraktila förmåga och i stället börjat producera matrixproteiner och receptorer för tillväxtfaktorer [ 18 ] .Detta är en viktig del i utvecklingen av olika sorters kärlsjukdom .Vi har nyligen infört en metod för att kvantifiera uttrycket av P2-receptorer på mRNA-nivå i glatta muskelceller och funnit att den syntetiska fenotypen uttrycker färre kontraktila P2X1-receptorer , men fler mitogena P2Y-receptorer än den kontraktila fenotypen .Detta stämmer väl med cellens övriga förändringar i samband med ändringen av fenotyp och stärker intrycket av att P2-receptorerna är av betydelse i aterosklerosutvecklingen .Vi har också kunnat visa att de kontraktila P2X1-receptorerna är selektivt nedreglerade i perifera resistanskärl vid hjärtsvikt , både på mRNA- och receptornivå [ 20 ] .Detta är i analogi med nedregleringen av adrenerga b -receptorer och angiotensin II ( AT1 ) – receptorer vid hjärtsvikt och skulle kunna
representera en respons på ökad ATP-frisättning från ett överaktiverat sympatiskt nervsystem .Möjligheter till läkemedelsutvecklingDet stora antalet P2-receptorer ger möjligheter till att designa läkemedel med hög selektivitet och färre biverkningar .Redan idag är P2-receptorblockerarna tiklopidin och klopidogrel i kliniskt bruk vid PTCA med stentinläggning , ischemisk hjärtsjukdom och slaganfall .Vi har potentiella farmakologiska angreppspunkter genom ytterligare en P2-receptor på trombocyter .Vidare skulle antagonister till den kontraktila P2X1-receptorn på den glatta muskelcellen kunna användas i behandlingen av hypertoni och eventuellt hjärtsvikt .Agonister till endoteliala P2-receptorer skulle kunna fungera som kärldilaterare eller för att frisätta endotelfaktorer .Myokardiets P2-receptorer lämnar också utrymme för utveckling av läkemedel med positivt inotropa effekter att användas vid kardiogen chock .För att realisera denna farmakologiska behandlingspotential måste vi nå djupare
kunskap om varje enskild P2-receptors funktion .Vi måste veta vilka receptorer som uttrycks i olika delar av hjärt-kärlsystemet och hur uttrycket förändras i olika sjukdomstillstånd .Selektiva receptorantagonister håller på att utvecklas som kan att ge oss mer kunskap om de olika receptortypernas funktion och ge substanser som kan användas för läkemedelsutveckling .
