Рецептор ГАМК

Рецепторы ГАМК сидят в нервной системе и связываются с нейромедиатором γ-аминомасляной кислотой. Связываясь, они оказывают тормозящее действие на нервные клетки. Целенаправленное введение определенных лекарств может влиять на рецепторы и, следовательно, также на нервные клетки, что, например, имеет значение для лечения эпилепсии.

Что такое рецептор ГАМК?

Рецепторы - это сенсорные клетки, с которыми могут связываться определенные стимулы. В структурах восприятия, например, рецепторы являются первым экземпляром любого восприятия. Однако эти структуры также играют важную роль во многих других процессах в организме.

Например, нервная система человека оснащена рецепторами ГАМК. Так называемые нейротрансмиттеры связываются с этими рецепторами. Эти вещества являются нейрогенными веществами и поэтому соответствуют веществам-посредникам. Связывание веществ-мессенджеров с рецептором ГАМК оказывает ингибирующее действие на связанную нервную клетку. Различают ионотропные и метаботропные рецепторы ГАМК. В дополнение к GABAA рецептор GABAC является одним из ионотропных сайтов связывания.

Метаботропный рецептор - это рецептор ГАМКВ. Точный способ действия рецепторов ГАМК зависит от соответствующей подгруппы. Ионотропные варианты контролируются лигандами и поэтому влияют на ионный и электролитный баланс. Приток ионов в сигнальном каскаде происходит, например, за счет активации ионотропных рецепторов ГАМК. Метаботропные рецепторы действуют на метаболические процессы и активируют образование вторичных мессенджеров в сигнальном каскаде после связывания стимула.

Анатомия и строение

Все рецепторы ГАМК в нервной системе человека расположены на одной нервной клетке каждый. Каждый из рецепторов представляет собой так называемый трансмембранный белок. Трансмембранные белки соответствуют интегральным мембранным белкам с одним или несколькими трансмембранными доменами.

Липидный бислой, охватывающий интегральные мембранные белки, называется трансмембранным доменом. Рецепторы оснащены структурами, с которыми могут связываться определенные вещества. Из-за фиксированной структуры своих сайтов связывания все рецепторы ГАМК реагируют исключительно на определенные воздействия и, следовательно, способны связываться только с определенными веществами-посредниками или нейротрансмиттерами. Рецепторы, в частности, специфически связывают нейромедиатор γ-аминомасляную кислоту. В отличие от других подгрупп ГАМК, рецептор ГАМК представляет собой рецептор, связанный с G-белком, который может находиться как пре-, так и постсинаптически.

Рецепторы GABAA соответствуют ионным каналам, активированным лигандом, которые проницаемы для ионов водорода и хлорида карбоната. Они являются гетеропентамерами и, таким образом, состоят из пяти субъединиц, каждая из которых четыре раза покрывает клеточную мембрану. Гомологичные субъединицы - это шесть представителей от α1 до α6, три представителя от β1 до β3, три представителя от γ1 до γ3 и δ, ε, π или θ, каждый с одним представителем. ρ имеет трех представителей от ρ1 до ρ3. В головном мозге рецепторы обычно состоят из двух субъединиц α, двух β и одной γ. Помимо сайта связывания γ-аминомасляной кислоты, рецепторы GABAA имеют аллостерические участки связывания, которые отвечают на бензодиазепины и расположены на субъединице γ. Сайты связывания нейростероидов и барбитуратов расположены на субъединице β.

Функции и задачи

Рецепторы ГАМК являются либо лиганд-зависимыми, либо метаботропными. Рецепторы, управляемые лигандом, включают рецепторы GABAA и GABAC. Только рецептор GABAB является метаботропом. GABAA-рецептор, управляемый лигандом, представляет собой канал хлорид-иона. Когда он связывается с ГАМК, Cl- втекает. Этот приток оказывает тормозящее действие на нервную клетку. Эти подварианты широко распространены в головном мозге и отвечают за баланс между возбуждением и затуханием нервных клеток.

С этими рецепторами связываются депрессанты центральной нервной системы, такие как бензодиазепины, пропофол или противоэпилептические препараты. Рецептор GABAA-ρ, управляемый лигандом, не может быть ингибирован бикукуллином. Таким образом, активные ингредиенты, такие как противоэпилептические препараты, практически не влияют на эти области. Метаботропный рецептор ГАМКБ бывает пресинаптическим или постсинаптическим. Когда ГАМК связывается с пресинаптическими рецепторами, в нее поступает больше K + -. Поступление Ca2 + уменьшается. Это приводит к гиперполяризации: высвобождение передатчика тормозится.

При связывании с постсинаптическим вариантом активируется повышенный приток K +. Таким образом создается тормозной постсинаптический потенциал. Этот тип рецепторов ГАМК чувствителен к таким веществам, как миорелаксант баклофен. Рецепторы GABAA обычно распределены в головном и спинном мозге, где они иногда являются наиболее важными рецепторами для ингибирования центральной нервной системы. В базальных ганглиях и мозжечке эти рецепторы участвуют в моторном контроле.

В таламусе рецепторы помогают вызывать и поддерживать сон. В спинном мозге рецепторы ГАМК расположены на двигательных нейронах, где они участвуют в переключении рефлексов и координации движений.

болезни

Рецепторы ГАМК имеют клиническое и фармакологическое значение, особенно в связи с веществами, которые могут с ними связываться. Это относится, например, к алкоголю.

Алкоголики связываются с рецепторами ГАМК и увеличивают проницаемость для ионов хлора на мембране нервных клеток. Это приводит к гиперполяризации и снижению частоты потенциала действия. Поскольку одновременно возбуждающая система подавляется из-за связывания алкоголя с рецепторами NMDA, алкоголь оказывает седативное действие на людей. Эта связь может быть актуальной в случае отравления алкоголем, а также является важной связью в клинической практике с хроническими алкоголиками.

Кроме того, на состояние центральной нервной системы могут влиять фармакологические вещества, способные связываться с рецепторами ГАМК. Это играет важную роль в клинической практике при лечении различных неврологических заболеваний. На этой связи, например, основано лечение эпилепсии, но в целом целенаправленное воздействие на нервную систему посредством приема лекарств является основным компонентом терапии. Транквилизаторы, такие как бензодиазепины, обладают успокаивающим действием. То же самое и с барбитуратами, которые часто используются для анестезии.

Противоэпилептические препараты, такие как вальпроат, предотвращают эпилептические припадки, блокируя рецепторы. Тиагабин подавляет захват ГАМК и увеличивает ее концентрацию в синаптической щели, что снижает эпилептические припадки. Многие лекарства также оказывают стимулирующее действие на рецепторы GABAA и, таким образом, могут вызывать привыкание. Зависимость опосредуется α1-содержащими рецепторами. Их стимуляция вызывает функциональные изменения некоторых рецепторов AMPA соответствующего нейрона в нейропластических процессах.

Типичные и распространенные заболевания центральной нервной системы

• эпилепсия
• Болезнь Альцгеймера, деменция, болезнь Паркинсона
• депрессий