ИОННЫЕ КАНАЛЫ И РЕЦЕПТОРЫ: МЕХАНИЗМЫ МОДУЛЯЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ
УДК 612.8
ИОННЫЕ КАНАЛЫ И РЕЦЕПТОРЫ:
МЕХАНИЗМЫ МОДУЛЯЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ
Д.А. Крутилина, студент, специальность «Лечебное дело»
Пензенский государственный университет Медицинский институт
(440026, Россия, г. Пенза, ул. Лермонтова, 3, корп. 10)
Е-mail: krytilina2006@yandex.ru
А.В. Сучков, студент, специальность «Лечебное дело»
Пензенский государственный университет Медицинский институт
(440026, Россия, г. Пенза, ул. Лермонтова, 3, корп. 10)
Е-mail: senka_hazimo@vk.com
А.А. Шиндин, студент, специальность «Лечебное дело»
Пензенский государственный университет Медицинский институт
(440026, Россия, г. Пенза, ул. Лермонтова, 3, корп. 10)
Е-mail: shindin.06@mail.ru
Н.Л. Ильина, кандидат биологических наук, доцент
Пензенский государственный университет Медицинский институт
(440026, Россия, г. Пенза, ул. Лермонтова, 3, корп. 10)
Е-mail: ilinanl@mail.ru
Аннотация. Настоящая работа посвящена анализу физиологических свойств ионных каналов и молекулярных механизмов, лежащих в основе модуляции их активности фармакологическими агентами, применяемыми в анестезиологии и интенсивной терапии. Рассматриваются принципы селективного и эффективного трансмембранного переноса ионов через билипидный слой, а также механизмы, определяющие электрохимическую сигнализацию в клетках. Представлена классификация потенциал-зависимых ионных каналов и их субъединичный состав в контексте генерации потенциалов действия в возбудимых тканях. В заключительной части обсуждаются фундаментальные принципы фармакологии.
Ключевые слова: антагонисты, агонисты, лиганд-зависимые ионные каналы, обратные агонисты, рецепторы.
Рецепторы
Самую обширную группу мембранных рецепторов представляют рецепторы, сопряженные с G-белками (GPCR). Они осуществляют передачу сигналов, регулируя физиологические процессы от сенсорного восприятия (например, обоняния) до контроля автономной нервной системы. Идентифицировано свыше 1000 типов таких рецепторов, среди которых наиболее изучены мускариновые холинорецепторы, адренорецепторы и хемокиновые рецепторы [11].
В основе работы G-белок-связанных рецепторов (GPCR) лежит каскад молекулярных взаимодействий. Сам рецептор представлен полипептидной цепью, состоящей из 400 аминокислот, которые 7 раз пронизывает клеточную мембрану и формирует трансмембранные домены (TM1–TM7). Локализация сайта связывания лиганда зависит от типа рецептора: для пептидных гормонов он находится на длинном N-концевом участке, тогда как рецепторы биогенных аминов (например, адреналина) связывают свои лиганды в "кармане", образованном трансмембранными сегментами [11].
Основными мишенями для G-белков выступают аденилатциклаза (превращает АТФ в цАМФ) и фосфолипаза С (расщепляет фосфолипиды мембраны). Кроме того, что βγ-субъединицы, входящие в состав определенных G-белков, обладают способностью к регуляции функциональной активности потенциал-зависимых ионных каналов (таких как K⁺, Ca²⁺, Na⁺). Этот механизм обеспечивает клеточную реакцию, минуя стадии ферментативного катализа [2].
Фермент-связанные рецепторы представляют собой трансмембранные белки с принципиально иной архитектурой. Структурно эти молекулы представляют собой белки, насчитывающие около тысячи аминокислотных остатков. Их организация включает три ключевых структурных блока: обширный внеклеточный домен, предназначенный для связывания с лигандами, единичный трансмембранный участок, пронизывающий клеточную мембрану; и внутриклеточный домен, варьирующийся по длине и обладающий либо собственной каталитической активностью, либо способностью к прямому взаимодействию с ферментами [12].
Функционально эти рецепторы играют роль посредников в передаче сигналов от молекул, регулирующих такие процессы, как клеточный рост, пролиферация, дифференцировка, регенерация тканей и иммунный ответ. К их лигандам относятся инсулин, факторы роста (например, эпидермальный фактор роста – EGF), а также провоспалительные цитокины [12].
Особенностью большинства фермент-связанных рецепторов является наличие в их внутриклеточном домене протеинкиназной активности. Связывание лиганда индуцирует димеризацию рецептора – объединение двух мономеров в функциональный комплекс. Это сближение внутриклеточных доменов запускает перекрестное аутофосфорилирование: каждая субъединица фосфорилирует остатки тирозина (рецепторные тирозинкиназы, RTK), серина или треонина на соседней субъединице [12].
Ядерные рецепторы представляют особый класс внутриклеточных сигнальных молекул, которые являются растворимыми белками и функционируют непосредственно как факторы транскрипции. Несмотря на относительно небольшое количество генов, кодирующих эти рецепторы, они регулируют экспрессию огромного числа генов-мишеней [6].
Выделяют два основных класса на основании их внутриклеточного расположения и механизма действия:
Класс I (цитоплазматические). В отсутствие лиганда эти рецепторы находятся в цитоплазме в комплексе с шаперонами (белками теплового шока). К этому классу относятся рецепторы стероидных гормонов (глюкокортикоиды, минералокортикоиды, андрогены, эстрогены, прогестерон), а также рецепторы витамина D. Связывание с гормоном вызывает диссоциацию шаперонов, димеризацию рецептора и его транслокацию в ядро [6].
Класс II (ядерные). Эти рецепторы постоянно находятся в ядре, связаны с ДНК даже в отсутствие лиганда и регулируют транскрипцию генов, участвующих в метаболизме липидов, ксенобиотиков и лекарств. Типичные представители – рецепторы тиреоидных гормонов, ретиноевой кислоты, а также PPAR (рецепторы, активируемые пролифераторами пероксисом) и рецепторы желчных кислот [6].
Особенностью всех ядерных рецепторов является наличие высококонсервативных ДНК-связывающих доменов, содержащих структурные мотивы типа «цинковые пальцы». Эти мотивы обеспечивают специфическое узнавание и связывание с короткими последовательностями ДНК – гормон-чувствительными элементами (HRE). После связывания с ДНК рецепторы рекрутируют коактиваторы или корепрессоры, модулируя активность РНК-полимеразы и, следовательно, скорость транскрипции целевых генов [6].
Ионные каналы
Генерация и распространение электрических сигналов являются механизмом коммуникации в биологических системах. Клеточные мембраны, будучи плотно организованными фосфолипидными бислоями, по своей природе обладают высокой непроницаемостью для заряженных молекул. Биологические структуры эволюционировали, создав специализированные транспортные системы, обеспечивающие селективное перемещение ионов и других заряженных частиц через эти изолирующие барьеры.
Трансмембранный перенос ионов обеспечивается двумя классами белков: насосами (активные транспортеры), которые используют энергию макроэргических соединений, и ионными каналами, функционирующими пассивно, – по электрохимическому градиенту [3].
Ионные каналы, представляющие гликопротеиновые комплексы с водонаполненной порой, обеспечивают мгновенное перемещение ионов. Активация ионного канала приводит к быстрому, но избирательному перемещению ионов через плазматическую мембрану. Возникает деполяризация мембраны, связанная с возбуждением клетки, которое зарождается при входящем токе катионов или выходящем токе анионов. В свою очередь, гиперполяризация (ингибирование) вызывается противоположным эффектом [3].
Классификация ионных каналов основывается на природе стимула, вызывающего их переход в открытое состояние. Существует два основных типа: лиганд-зависимые каналы, активируемые связыванием нейромедиатора, и потенциал-зависимые каналы, реагирующие на изменение мембранного потенциала [3].
Лиганд-зависимые ионные каналы (ионотропные рецепторы).
Представляют олигомерные белки, активация которых инициируется связыванием специфического агониста с определенным участком внутри клетки. В качестве основных агонистов выступают нейротрансмиттеры, высвобождаемые из пресинаптических нейронов, которые участвуют в интегрированном процессе для быстрой нейронной коммуникации. Нейтротрансмиттер совместно с белком вызывает конформационное изменение, приводящее к открытию интегрального ионного канала [3].
Быстрая возбуждающая нейротрансмиссия в центральной нервной системе преимущественно опосредуется ионотропными глутаматными рецепторами (подтипы NMDA, AMPA). Их активация обусловливает приток катионов, генерируя возбуждающий постсинаптический потенциал. Подтипы глутаматных рецепторов названы в соответствии с их синтетическими агонистами [3].
Цистеиновая петля (Cys-loop) отвечает за быструю тормозящую нейротрансмиссию (рецепторы гамма-аминомасляной кислоты типа А и глициновые рецепторы), а также за возбуждающую нейротрансмиссию (никотиновые ацетилхолиновые рецепторы). Эти рецепторы опосредуют множество физиологических функций [3].
Рецепторы семейства Cys-loop являются пентамерами. Пять субъединиц, каждая из которых содержит внеклеточный N-концевой домен и четыре трансмембранных сегмента, окружающих центральную пору. Ионотропные глутаматные рецепторы являются тетрамерами, где каждая субъединица имеет три трансмембранных домена и реентральную петлю, формирующую пору [3].
Лиганд-зависимые ионные каналы являются мишенями для широкого спектра фармакологических агентов. Ингибиторный ГАМК – рецептор с широким спектром действия, так как является чувствительным к модулирующему воздействию целого ряда химически разнообразных веществ. Он характеризуется наличием множества аллостерических модуляторов связывания для бензодиазепинов, барбитуратов и общих анестетиков. Исследования на генетически модифицированных линиях мышей позволили установить субъединичную специфичность действия таких соединений. Таким образом, анксиолитический эффект бензодиазепинов опосредован субъединицей a2, седативный – субъединицей a1 [3].
Потенциал-зависимые ионные каналы
Активируются в ответ на деполяризацию клеточной мембраны. Существует три клинически важных канала, избирательно проницаемых для ионов калия, натрия и кальция [8].
Калиевые каналы. Отличаются значительным структурным разнообразием. В основном состоят из отдельных субъединиц, содержащих различное количество трансмембранных и порообразующих участков. Некоторые калиевые каналы существуют в виде димеров или тетрамеров. Они являются важными регуляторами возбудимости клеток благодаря своему влиянию на потенциал покоя мембраны, на частоту и продолжительность потенциала действия. Так, ранняя активация специфических потенциал-зависимых калиевых каналов приводит к генерации медленного и устойчивого тока. Это противодействует быстрому входящему натриевому току и возвращает мембранный потенциал к уровню потенциала покоя. Поэтому изменение функций калиевых каналов оказывает глубокое влияние на кинетику потенциала действия [8].
Натриевые каналы. Открытие каналов вызывает быстрое поступление натрия внутрь, что приводит к деполяризации мембраны до +40 мВ. Большинство значимых натриевых каналов локализуются в нейронах, а также в сердечных и скелетных мышцах. Эти каналы подвержены блокаде местными анестетиками, некоторыми противосудорожными препаратами. Местные анестетики, в частности лидокаин, преимущественно связываются с инактивированной конформацией канала и стабилизируют ее, тем самым увеличивая длительность рефрактерного периода между потенциалами действия [4].
Кальциевые каналы. Они являются критически важными элементами, обеспечивающие множество важных клеточных функций, включая передачу нервных импульсов (высвобождение нейромедиаторов) и внутриклеточную передачу сигналов. Поток ионов кальция через клеточную мембрану контролируется не только каналами, но и другими механизмами: рецепторами, сопряжёнными с G-белками, лиганд-активируемыми каналами и энергозависимыми транспортерами. Потенциал-зависимые ионные каналы, присутствующие в большинстве возбудимых клеток, подразделяются на пять основных подтипов (L, N, T, P/Q, R). Эта классификация основана на их электрофизиологических свойствах, а также на их чувствительности и специфичности к антагонистам. Каналы L-типа избирательно блокируются дигидропиридиновыми антагонистами (например, нифедипином, верапамилом). Каналы T-типа участвуют в деятельности водителей ритма в предсердной и гладкой мышечной ткани сосудов и могут селективно блокироваться мибефрадилом. На сегодняшний день для остальных трех подтипов не было введено в клиническую практику никаких полезных антагонистов [4].
Взаимодействие физиологически активных веществ (лигандов) с рецепторами является основой гуморальной регуляции и фармакологической коррекции функций организма. Природа данного взаимодействия обусловлена двумя фундаментальными характеристиками: аффинностью, которая отражает потенциал лиганда к формированию комплекса с рецептором, и интринсической активностью, представляющей собой способность лиганда, после связывания, индуцировать конформационные перестройки рецептора, что приводит к его активации и запуску каскада внутриклеточных сигналов [7].
Важно разделять лиганды по их происхождению. Естественные лиганды включают эндогенные молекулы (гормоны, нейромедиаторы), вырабатываемые самим организмом, а также природные экзогенные вещества (растительные алкалоиды, токсины животных), с которыми рецепторы взаимодействуют в силу молекулярной мимикрии. Искусственные лиганды создаются человеком для терапевтических или исследовательских целей [7].
Агонисты
Агонисты определяются как лиганды, которые, связываясь с рецептором, стабилизируют его активную конформацию (R), смещая термодинамическое равновесие между неактивным (R) и активным состоянием в сторону R. Это приводит к повышению базальной активности рецепторной системы [5].
Естественные агонисты могут быть как произведенными самим организмом, так и поступающими извне. Внутренние (эндогенные) агонисты – это адреналин, воздействующий на адренорецепторы; дофамин, стимулирующий дофаминовые рецепторы; и ацетилхолин, активирующий холинорецепторы. Существуют природные экзогенные агонисты, такие как морфин, алкалоид опия, связывающийся с опиоидными рецепторами, и никотин, который является агонистом никотиновых ацетилхолиновых рецепторов [5].
Искусственные агонисты синтезируются для медицины. Например, фентанил – мощный синтетический опиоидный агонист; лозартан – частичный агонист рецепторов ангиотензина II, используемый для мягкого контроля давления [5].
Различные агонисты могут стабилизировать качественно разные конформации одного и того же рецептора. Это приводит к селективной активации определенных внутриклеточных сигнальных путей (например, предпочтительная активация G-белка над путем β-аррестина или активация одного подтипа G-белка вместо другого). Феномен получил название функциональной селективности или «агонизма со смещением». Таким образом, эффективность агониста имеет не только количественную, но и качественную размерность, что открывает перспективы для таргетной терапии с минимизацией побочных эффектов. Именно среди искусственных лигандов сегодня разрабатываются «смещенные» агонисты (например, TRV027), способные избирательно активировать только нужные сигнальные пути [7].
Антагонисты
Антагонисты – это лиганды, которые, обладая сродством к рецептору (аффинностью), лишены внутренней эффективности и препятствуют связыванию и/или действию агонистов [10].
К естественные антагонистам относятся растительные алкалоиды: кураре (конкурентный антагонист никотиновых рецепторов), атропин (антагонист мускариновых холинорецепторов) [10].
Искусственные антагонисты широко применяются в клинике. Например, налоксон – конкурентный антагонист опиоидных рецепторов, используемый при передозировках; феноксибензамин – необратимый (ковалентный) антагонист α-адренорецепторов [10].
Конкурентные (обратимые) антагонисты: взаимодействуют с ортостерическим центром рецептора (сайтом связывания эндогенного агониста). Их действие характеризуется параллельным сдвигом кривой "доза-эффект" агониста вправо без изменения максимального эффекта, что обусловлено обратимостью связывания и возможностью вытеснения антагониста высокими концентрациями агониста [7].
Необратимые (ковалентные) антагонисты: также связываются с ортостерическим центром, но формируют ковалентные связи с аминокислотными остатками рецептора. Это приводит к необратимому снижению функционально активных рецепторов. Следствием является снижение максимального эффекта (Emax) агониста (эффект, не преодолеваемый повышением дозы). Однако при наличии значительного рецепторного резерва низкие концентрации такого антагониста могут не влиять на Emax, пока резерв не будет исчерпан [7].
Аллостерические (неконкурентные) модуляторы: связываются с топографически отличными от ортостерического сайтами (аллостерическими центрами). Это связывание индуцирует конформационные изменения, которые могут либо модулировать сродство и эффективность ортостерического лиганда (положительные или отрицательные аллостерические модуляторы), либо полностью препятствовать передаче сигнала, действуя как неконкурентные антагонисты [9].
Обратные агонисты: негативная эффективность
Концепция обратного агонизма базируется на модели двух состояний рецептора, согласно которой рецептор может спонтанно переходить в активную конформацию (R*) в отсутствие лиганда, генерируя базальную активность [1].
Естественные обратные агонисты встречаются крайне редко, поскольку эволюционно невыгодно иметь лиганды, снижающие активность рецептора ниже базального уровня [1].
Искусственные обратные агонисты широко представлены среди лекарственных средств. Многие препараты, ранее считавшиеся нейтральными антагонистами, после открытия конститутивной активности рецепторов были переклассифицированы. Например, антигистаминные препараты цетиризин и лоратадин, антипсихотики рисперидон и клозапин, а также некоторые блокаторы рецепторов ангиотензина (кандесартан) проявляют свойства обратных агонистов, подавляя базальную активность своих мишеней [1].
В контексте данной модели:
Нейтральный антагонист связывается с рецептором, но не изменяет соотношение R/R*, лишь блокируя доступ агонистов [1].
Обратный агонист проявляет отрицательную эффективность (negative efficacy). Он связывается с рецептором, стабилизирует его неактивную конформацию (R) и, таким образом, снижает или полностью подавляет конститутивную активность рецепторной системы [1].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аляутдин, Р.Н., Романов, Б.К. Фармакологическая коррекция конститутивной активности рецепторов: от теории к клинической практике // Безопасность и риск фармакотерапии. – 2024. – Т. 12, № 3. – С. 93-98. DOI: 10.24412/2220-7880-2024-3-93-98.
2. Бигдай, Е.В., Разинова, А.А. Роль цАМФ в топографической организации обонятельной системы // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. – 2023. – Т. 59, №5. – С. 345-360. DOI: 10.31857/S0044452923050030.
3. Жоробов, Б.С., Тихонов, Д.Б. Структурные исследования ионных каналов: достижения, проблемы и перспективы // Биологические мембраны. – 2024. – Т. 41, № 5-6. – С. 383-399. DOI: 10.31857/S0233475524050033.
4. Ay, Y.A., Yurdgulu, E.E., Bayir, Y., Halici, Z. The role and behavior of voltage-gated calcium channels in ischemia/reperfusion // Cellular Signalling. – 2025. – Vol. 136, No. 112107. – Pp. 3-5. DOI: 10.1016/j.cellsig.2025.112107.
5. Conibear, A.E., Kelly, E. A biased view of μ-opioid receptors? // Biochemical Pharmacology. – 2018. – Т. 149. – С. 126-136. DOI: 10.1016/j.bcp.2018.02.009.
6. Girase, R.T., Pawara, R., Ansari, I.E., Satkar, J.Y., Patil, H.B., Laeek, N.A. Receptor Targets in Modern Pharmacotherapy: Mechanisms, Modulators, And Therapeutic Potential // INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICAL SCIENCES. – 2025. – Vol. 3, No. 7. – Pp. 1-5. DOI: 10.5281/zenodo.16421914.
7. Higham, J.P., Colquhoun, D. The affinity-efficacy problem: an essential part of pharmacology education // Royal Society Open Science. – 2024. – Т. 11, № 7. – Art. 240487. DOI: 10.1098/rsos.240487.
8. Kariev, A.M., Green, M.E. H+ and Confined Water in Gating in Many Voltage-Gated Potassium Channels: Ion/Water/Counterion/Protein Networks and Protons Added to Gate the Channel // International Journal of Molecular Sciences. – 2025. – Vol. 26, No. 15. – Pp. 2-18. DOI: 10.3390/membranes14020037.
9. Kenakin, T. Efficacy at G-protein-coupled receptors // Nature Reviews Drug Discovery. – 2002. – Т. 1, № 2. – С. 103-110. DOI: 10.1038/nature01989.
10. Kurose, H., Kim, S.G. Pharmacology of Antagonism of GPCR // Biological & Pharmaceutical Bulletin. – 2022. – Т. 45, № 6. – С. 669-674. DOI: 10.1248/bpb.b22-00143.
11. Shetty, A.J., Sirbu, A., Annibale, P. Insights into new mechanosensitive behaviors of G protein-coupled receptors // Journal of molecular endocrinology. – 2025. – Vol. 75, No. 2. – Pp. 1-12. DOI: 10.1530/jme-24-0147.
12. Varfolomeev, S.D. Receptor-enzyme interactions. Kinetic characteristics // Biokhimiia. – 1988. – Vol. 53, No. 10. – Pp. 1677 – 1683. PMID: 2852966.
REFERENCES
1. Alyautdin R.N., Romanov B.K. Farmakologicheskaya korrekciya konstitutivnoj aktivnosti receptorov: ot teorii k klinicheskoj praktike [Pharmacological correction of constitutive receptor activity: from theory to clinical practice]. Bezopasnost' i risk farmakoterapii [Safety and risk of pharmacotherapy]. 2024. Vol. 12, no. 3. pp. 93-98. DOI: 10.24412/2220-7880-2024-3-93-98. (In Russ.).
2. Bigdaj E.V., Razinova A.A. Rol' cAMF v topograficheskoj organizacii obonyatel'noj sistemy [The role of cyclic adenosine monophosphate in the topographic organization of the olfactory system]. ZHurnal evolyucionnoj biohimii i fiziologii [Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology]. 2023. Vol. 59, no.5. pp. 345-360. DOI: 10.31857/S0044452923050030. (In Russ.).
3. ZHorobov B.S., Tihonov D.B. Strukturnye issledovaniya ionnyh kanalov: dostizheniya, problemy i perspektivy [Structural studies of ion channels: achievements, problems and prospects]. Biologicheskie membrany [Biological membranes]. 2024. Vol. 41, no. 5-6. pp. 383-399. DOI: 10.31857/S0233475524050033. (In Russ.).
4. Ay Y.A., Yurdgulu E.E., Bayir Y., Halici Z. The role and behavior of voltage-gated calcium channels in ischemia/reperfusion. Cellular Signalling. 2025. Vol. 136, No. 112107. Pp. 3-5. DOI: 10.1016/j.cellsig.2025.112107.
5. Conibear A.E., Kelly E. A biased view of μ-opioid receptors? Biochemical Pharmacology. 2018. Vol. 149. pp. 126-136. DOI: 10.1016/j.bcp.2018.02.009.
6. Girase R.T., Pawara R., Ansari I.E., Satkar J.Y., Patil H.B., Laeek N.A. Receptor Targets in Modern Pharmacotherapy: Mechanisms, Modulators, And Therapeutic Potential. INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICAL SCIENCES. 2025. Vol. 3, No. 7. Pp. 1-5. DOI: 10.5281/zenodo.16421914.
7. Higham J.P., Colquhoun D. The affinity-efficacy problem: an essential part of pharmacology education. Royal Society Open Science. 2024. Vol. 11, no. 7. Art. 240487. DOI: 10.1098/rsos.240487.
8. Kariev A.M., Green M.E. H+ and Confined Water in Gating in Many Voltage-Gated Potassium Channels: Ion/Water/Counterion/Protein Networks and Protons Added to Gate the Channel. International Journal of Molecular Sciences. 2025. Vol. 26, No. 15. Pp. 2-18. DOI: 10.3390/membranes14020037.
9. Kenakin T. Efficacy at G-protein-coupled receptors. Nature Reviews Drug Discovery. 2002. Vol. 1, no. 2. pp. 103-110. DOI: 10.1038/nature01989.
10. Kurose H., Kim S.G. Pharmacology of Antagonism of GPCR. Biological & Pharmaceutical Bulletin. 2022. Vol. 45, no. 6. pp. 669-674. DOI: 10.1248/bpb.b22-00143.
11. Shetty A.J., Sirbu A., Annibale P. Insights into new mechanosensitive behaviors of G protein-coupled receptors. Journal of molecular endocrinology. 2025. Vol. 75, No. 2. Pp. 1-12. DOI: 10.1530/jme-24-0147.
12. Varfolomeev S.D. Receptor-enzyme interactions. Kinetic characteristics. Biokhimiia. 1988. Vol. 53, No. 10. Pp. 1677 – 1683. PMID: 2852966.
Материал поступил в редакцию 25.03.26
ION CHANNELS AND RECEPTORS: MODULATION MECHANISMS BY MEDICINES
D.A. Krutilina, Student, Specialty "General Medicine"
Penza State University Medical Institute
(440026, Russia, Penza, Lermontova St., 3, bldg. 10)
Е-mail: krytilina2006@yandex.ru
A.V. Suchkov, Student, Specialty "General Medicine"
Penza State University Medical Institute
(440026, Russia, Penza, Lermontova St., 3, bldg. 10)
Е-mail: senka_hazimo@vk.com
A.A. Shindin, Student, Specialty "General Medicine"
Penza State University Medical Institute
(440026, Russia, Penza, Lermontova St., 3, bldg. 10)
E-mail: shindin.06@mail.ru
N.L. Ilyina, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor
Penza State University Medical Institute
(440026, Russia, Penza, Lermontova Street, 3, Building 10)
E-mail: ilinanl@mail.ru
Abstract. This work focuses on the analysis of the physiological properties of ion channels and the molecular mechanisms underlying the modulation of their activity by pharmacological agents used in anesthesiology and intensive care. It examines the principles of selective and efficient transmembrane transport of ions across the bilipid layer, as well as the mechanisms that determine electrochemical signaling in cells. The classification of voltage-gated ion channels and their subunit composition are presented in the context of the generation of action potentials in excitable tissues. Finally, the fundamental principles of pharmacology are discussed.
Keywords: antagonists, agonists, ligand-dependent ion channels, reverse agonists, receptors.