Fosfolipaasid stimuleerijatena

Fosfolipaasid on valgud mis lõikavad rakumembraanide kihte moodustavaid fosfolipiide. Osad neist on tavalised rakkude tööks vajalikud valgud kuid samalaadse toimega on mõned madude, skorpionide, mesilaste, herilaste, vapsikute, teiste putukate, ämblike ja näiteks osade gangreeni tekitavate bakterite toksiinid, mis on tihti fosfolipaasiga sarnase ehitusega valgud. Üks toksiinidest mida tavaliselt kurguvalu tekitav "lihasööja bakter" kasutab on samuti fosfolipaas. Leebemal ja tavalisemal juhul on fosfolipaasid talutavalt stimuleerivad kuid osade liikide versioonid võivad rakumembraanides surmavaid lekkeid tekitada.

Vähemalt loomades sõltub täpne fosfolipaasi sort ja toime sellest, kuidas selle geeniprodukti splaissiti (esialgsest järjestusest lõigatakse osad jupid välja ning allesjäänud tükid kombineeruvad kui saavad).

Üldiselt tähendab fosfolipaaside aktiivsuse kasv suuremat raku elektrilist aktiivsust kuid poolsuvaline raku stimuleerija võib samuti põhjustada fosfolipaaside aktiveerumist.

Fosfolipaasidel paistab sarnane elektriliselt stimuleeriv toime lihastele ja neuronitele. Mõjutades oma toimega rakumembraani hakkab raku sisse voolama ioone, mis voolaksid sarnaselt kui rakus lihtsalt auk tekiks, sest raku ümber tihedama kontsentratsiooniga kaltsium ja naatrium voolavad rakku samaaegselt kui kaaliumi väljavool on aeglustatud sundides keha rakke positiivse siselaenguga elektriliselt aktiivseks ja sellega seoses ka veidi paisuma. Fosfolipaaside sarnased mürgid on üldiselt samuti väga stimuleerivad tekitades näiteks mesilase hammustusele omast kõrvetavat valu, paistetust ning kui piisav kogus mürki kehasse sattus, siis täiendavalt krampe. Mürgisemad loomaliigid võivad lihased kiiresti krampi ajada, neid kohalikule alale surmavate membraaniaukudega lagundada ning lihastest lekkinud müoglobiin omakorda võib neerudele eluohtlikke kahjustusi põhjustada. Kuna fosfolipaasid lagundavad fosfolipiidid fosfaatgruppideks ja lipiidideks, siis võib mõne mao hammustuse järel vähemalt mikroskoobiga õli kogumikke näha. Fosfolipaasid aitavad rasvasid seedida (sapp sisaldab fosfolipaase) ning neid sisaldav mürk näiteks ämblikes võib aidata saagi halvamisel rakkude kiire lagundamisega tehes saakputuka sisu suhteliselt kiiresti vedelaks.

Fosfolipaasid paistsid lisaks G valke kasutavate stimuleerivate retseptorite poolt kontrollituna ning iga stimuleeriv hormoon või neurotransmitter mida otsisin paistis fosfolipaasi aktiveerivalt. Näiteks G valke kasutavad metabotroopne glutamaadi retseptor, dopamiini retseptor, opioidi (kappa, mu, delta) retseptorid, atsetüülkoliini nikotiini (lisaks ioonkanali rollile) ning muskariini retseptorid, CCK (+maohapet vabastava gastriini) retseptorid, serotoniini retseptor, hüpokretiini/oreksiini retseptorid, histamiini retseptorid, kortisooli retseptor ja adrenaliini alfa retseptor. 
Feromooni retseptorid aktiveerivad fosfolipaase olles samas klassis metabotroopsete glutamaadi retseptoritega (nii loomades kui putukates) ning võib olla oluline, et GABA, serotoniini ja valgustundliku rhodopsiini retseptorid on samuti feromoonide retseptorperekonnaga seotud.

Erandlikum näide oli GABA B retseptor, mis paistab kergelt suguluses metabotroopse glutamaadi retseptoriga. GABA B aktiveerib fosfolipaase, mis tõstab samuti rakus kaltsiumi hulka kuid samas kiirendab kaaliumi väljavoolu takistades osaliselt rakuimpulsi teket. GABA B R2 variant kiirendab kaaliumi väljavoolu ning takistab raku laengust sõltuvaid kaltsiumikanaleid. GABA B leidub kehas üldiselt silelihastel (põies, emakas ja kopsudes), mitte tahtele alluvatel lihastel. Üks koht kus GABA B stimuleerib on hingamisteede silelihased, kus GABA B (sarnaselt histamiini, neuropeptiid P ja atsetüülkoliiniga) põhjustab silelihaste kokkutõmbeid stimuleerides tõenäoliselt peamiselt õhupuuduse teket ning võimendab astma sümptomeid.

GABA B suurendab rakus oleva kaltsiumi vabanemist lõigates fosfolipiidide (pildil PLC) küljest lahti IP3, mis on süsinikrõngas 3 fosfaatgrupiga. IP3 on vees lahustuv ja seetõttu membraanist eralduv molekul, mis põhjustab raku sees tuuma ümber olevate kaltsiumivarude väljumist kuna IP3 retseptor (IP3R) on osaliselt kaltsiumi ioonkanal, mis avaneb kokkupuutel IP3'ga. Teised stimuleerivad neurotransmitterid põhjustavad osaliselt samuti IP1, IP2 või IP3 (sõltuvalt fosfaatrühmade arvust) vahendusel sisemiste kaltsiumivarude vabanemist. 

Opioidide toime vähenemine agonistide mõjul paistab mingil määral fosfolipaaside poolt vahendatult, sest fosfolipaasid osalevad retseptorite eemalduses rakumembraanist väiksemate membraanikerade väljalõikamises (koos kohalike retseptoritega) ning fosfolipaaside puudusel paistavad tundlikuse kaotus ning taastumine mõlemad aeglustatult. 

Võrkkesta rakud kasutavad arrestiini valgustundlikuse vähendamisel kui valgust on palju kuid arrestiin vähendab raku valgustundlikkust valguse puudumisel, kui rakk sai fosfolipaasi aktiveerijaid.

Fosfolipaas C beeta 4 paistab nägemises tähtsamalt. Seda leidub tihedamalt võrkkestas, lateraalses genikulaattuumas, mammilaarkehades ja keskaju ülaküngastes. Selle fosfolipaasi puudusega mutandid omasid ~4 korda nõrgemat elektrilist tegevust kuid üksikrakkude mõõtmisel ei paistnud erinevust.

Fosfolipaaside immuunsüsteemi võimendav toime võib osaliselt pärineda sellest, et nad eraldavad rakumembraanist lipiide ning nendest saab lisatöötlusega prostaglandiine, mis aktiveerivad immuunsüsteemi.  

Rästikutes on fosfolipaasi laadseid mürke üldnimega (ammodytin), mis lagundab punaliblesid ja lihaseid. Uuringus 9 Euroopa rästiku liigiga olid osad mürgid liigist sõltuvad kuid ammodytin L esines kõigis.
Pseudonaja textilis paistab maailmas mürgisuselt teisel kohal ning kuigi esikohtade madudel on palju erinevaid mürke, sisaldab see liik fosfolipaasi laadset mürki (textilotoxin).  

Suguhormoonide hulgas paistis menstruatsioonis ärrituse faasi tekitav progestoroon kuid ei paistnud kindlamat tõestust, et progestorooni otsene stimuleeriv toime seda põhjustaks. Stimuleerijana mõjub progestoroon kindlamalt munarakkudele.
Teine võimalik põhjus ärritumisele võib olla häiritud seedekulgla aktiivsus. Väike kogus (1 mg/kg) progestorooni stimuleerib seedekulglas oleva liikumist (~75%) ning suur kogus (5 mg/kg) aeglustab seda ~40%. Mõlemad juhud võivad tekitada häirivat survet või pinget sisikonnas ning sotsiaalset elu häirida. Sama uuringu järgi aeglustas oksütotsiini kogus 0.8 mg/kg seedekulglas oleva liikumist ~25%. 

Östrogeen mõjub emaka fosfolipaase aktiveerivalt.

Kortisool võib aktiveerida fosfolipaase lootekotis samas kui progestoroon vähendab seda nähtust (võimalik, et kortisool ja progestoroon konkureerivad sama retseptoriga seondumisel).

Kasvavate luude rakkudes on dihüdrotestosteroon fosfolipaasi stimuleeriv. Testosteroon ise seda ei mõjutanud kuid luurakud võivad testosteroonist dihüdrotestosterooni teha. Emase roti luudele ei mõjunud kumbki hormoon. 

Kasvu puhul paistab, et fosfolipaasid aeglustavad kasvu kuid keha üldist või osalist kasvu tekitavad hormoonid vähendavad fosfolipaaside aktiivsust. See võib aidata raku membraanide jaoks fosfolipiide koguda ning energiat säästa kui rakud paljunevad. Insuliin kiirendab süsivesikute kasutamist andes mingil määral energiat ja see stimuleerib samaaegselt fosfolipaaside aktiivsust kuid kasvuhormoon blokeerib insuliini ja fosfolipaaside toimet tekitades piisava kogusega diabeedi sarnast insuliini resistentsust. Insuliini resistentsus tekitab uimasust ja tihti nähtavat keha jämeduse kasvu. Kasvuhormoon ise vabaneb kõige intentsiivsemalt tavaliselt sügava une ajal.

Võimalik põhjus magades kasvamisele

Võimalik, et kasvamine une ajal võimaldab paremini jagada energia tarbimist kiire liikumise/reageerimise ja rakkude kasvamise vahel. Kasv on vegetatiivne tegevus, mis ei vaja teadlikku käitumist ning täpse kehakuju saavutamiseks oleks kasulik kõrvalisi segajaid vältida. Ärkvel olles võivad elektri ja hormoonisignaalid sekunditega palju hüpata, sest ümbrus võib üllatada. Sügava unega minimaliseerib keha paljude signaalradade aktiivsuse sundides aju teadvusetuks ja lihased lõdvaks, mis vähendaks võimalike eksitavate elektrisignaalide mõju rakkudele. Üks põhjus miks raku pooldumine võib peatuda või üle minna raku enesetapule on liigne kaltsiumi hulk rakus ning riskantselt kõrge kaltsiumi kogus võib saada rakule surmavaks kui sellele lisanduks organismi mõtetest, hetke sensoorsetest tajudest ja - tujudest sõltuv kaltsium.