GABA receptor

GABA receptory sedí v nervovom systéme a viažu sa na neurotransmiter y-aminomaslovú kyselinu. Väzbou vykazujú inhibičný účinok na nervové bunky. Cielené podávanie určitých liekov môže ovplyvniť napríklad receptory, a teda aj nervové bunky, čo je dôležité napríklad pri liečbe epilepsie.

Čo je to receptor GABA?

Receptory sú senzorické bunky, na ktoré sa môžu viazať určité podnety. Napríklad v štruktúrach vnímania sú receptory prvým prípadom každého vnímania. Tieto štruktúry však tiež zohrávajú dôležitú úlohu v mnohých ďalších procesoch tela.

Napríklad ľudský nervový systém je vybavený receptormi GABA. Na tieto receptory sa viažu takzvané neurotransmitery. Tieto látky sú neurogénne látky, a teda zodpovedajú látkam, ktoré sú messenger. Väzba messengerových látok na GABA receptor má inhibičný účinok na pridruženú nervovú bunku. Rozlišuje sa medzi ionotropnými a metabotropnými receptormi GABA. Okrem GABAA je GABAC receptor jedným z ionotropných väzbových miest.

Metabotropný receptor je receptor GABAB. Presný spôsob pôsobenia GABA receptorov závisí od príslušnej podskupiny. Ionotropné varianty sú regulované ligandom, a preto ovplyvňujú rovnováhu iónov a elektrolytov. K prísunu iónov v signálnej kaskáde dochádza napríklad aktiváciou ionotropných receptorov GABA. Metabotropické receptory pôsobia na metabolické procesy a aktivujú tvorbu sekundárnych messengerových látok v signálnej kaskáde po väzbe stimulu.

Anatómia a štruktúra

Všetky GABA receptory v ľudskom nervovom systéme sú umiestnené na každej nervovej bunke. Každý z receptorov je takzvaný transmembránový proteín. Transmembránové proteíny zodpovedajú integrálnym membránovým proteínom s jednou alebo viacerými transmembránovými doménami.

Lipidová dvojvrstva na preklenutie integrálnych membránových proteínov sa nazýva transmembránová doména. Receptory sú vybavené štruktúrami, na ktoré sa môžu viazať určité látky. Vďaka fixnej ​​štruktúre svojich väzobných miest reagujú všetky receptory GABA výlučne na špecifické vplyvy, a preto sa dokážu viazať iba na určité poslové látky alebo neurotransmitery. Receptory sa špecificky viažu predovšetkým na neurotransmiter y-aminomaslovú kyselinu. Na rozdiel od iných podskupín GABA je receptorom GABAB receptor spojený s G proteínom, ktorý môže byť pre- aj postsynaptický.

GABAA receptory zodpovedajú ligandom aktivovaným iónovým kanálom, ktoré sú priepustné pre ióny vodíka a chloridu uhličitého. Sú to heteropentaméry, a preto každá pozostáva z piatich podjednotiek, z ktorých každá preklenuje bunkovú membránu štyrikrát. Homológnymi podjednotkami sú šesť predstaviteľov al až a6, traja predstavitelia pi až p3, traja predstavitelia al až γ3 a ô, ε, n alebo 9, každý s jedným zástupcom. ρ má troch zástupcov od ρ1 do ρ3. V mozgu sú receptory obvykle tvorené dvoma podjednotkami a, dvoma p a jednou y. Okrem väzbového miesta kyseliny y-aminomaslovej majú receptory GABAA aj alosterické väzbové miesta, ktoré reagujú na benzodiazepíny a sú umiestnené na y podjednotke. Väzbové miesta pre neurosteroidy a barbituráty sa nachádzajú na p podjednotke.

Funkcia a úlohy

GABA receptory sú bud 'ligované alebo metabotropné. Receptorom riadené ligandy zahŕňajú receptory GABAA a GABAC. Metabotrop je len receptor GABAB. Receptorom GABAA bránený ligand je chloridový iónový kanál. Keď sa viaže na GABA, prúdi Cl. Tento prítok vykazuje inhibičný účinok na nervovú bunku. Tieto sub-varianty sú rozšírené v mozgu a sú zodpovedné za rovnováhu medzi excitáciou a tlmením v nervových bunkách.

Na tieto receptory sa viažu centrálne nervové depresíva, ako sú benzodiazepíny, propofol alebo antiepileptiká. Receptorom GABAA-p gatovaný ligandom nie je možné inhibovať bikukulínom. Účinné látky, ako sú antiepileptiká, teda nemajú na tieto oblasti žiadny účinok. Metabotropný GABAB receptor sa nachádza buď presynaptický alebo postsynaptický. Keď sa GABA viaže na presynaptické receptory, vnikne viac K + -. Prúd Ca2 + sa znižuje. To vedie k hyperpolarizácii: uvoľňovanie vysielača je inhibované.

Keď sa viaže na postsynaptický variant, aktivuje sa zvýšený príliv K +. Týmto spôsobom sa vytvára inhibičný postsynaptický potenciál. Tento typ receptora GABA je citlivý na látky ako svalový relaxačný baklofén. V súhrne sú receptory GABAA distribuované v mozgu a mieche, kde sú niekedy najdôležitejšími receptormi na inhibíciu centrálneho nervového systému. V bazálnych gangliách a mozočku sú tieto receptory zapojené do riadenia motoriky.

V thalame receptory pomáhajú indukovať a udržiavať spánok. V mieche sú receptory GABA umiestnené na motorických neurónoch, kde sa podieľajú na prepínaní reflexov a koordinácii pohybov.

choroby

Receptory GABA sú klinicky a farmakologicky relevantné, najmä v súvislosti s látkami, ktoré sa na ne môžu viazať. Týka sa to napríklad alkoholu.

Alkoholici sa viažu na receptory GABAA a zvyšujú priepustnosť chloridových iónov na membráne nervových buniek. To vedie k hyperpolarizácii a klesá frekvencia akčného potenciálu. Pretože excitačný systém je inhibovaný súčasne viazaním alkoholu na NMDA receptory, má alkohol na človeka sedatívny účinok. Tento vzťah môže byť relevantný pri otrave alkoholom a je tiež dôležitým vzťahom v klinickej praxi s chronickými závislými na alkohole.

Okrem toho môže byť stav centrálneho nervového systému ovplyvňovaný farmakologickými látkami, ktoré sú schopné viazať sa na receptory GABA. To hrá dôležitú úlohu v klinickej praxi pri liečbe rôznych neurologických chorôb. Liečba epilepsie je napríklad založená na tomto spojení, ale vo všeobecnosti je cieleným ovplyvňovaním nervového systému podávaním liekov hlavná zložka terapie. Sedatívum majú upokojujúce účinky, ako sú benzodiazepíny. To isté platí pre barbituráty, ktoré sa často používajú na vyvolanie anestézie.

Antiepileptiká, ako je valproát, zabraňujú epileptickým záchvatom blokovaním receptorov. Tiagabín inhibuje vychytávanie GABA a zvyšuje jeho koncentráciu v synaptickej medzere, takže sa epileptické záchvaty znižujú. Mnoho liekov má tiež stimulačný účinok na receptory GABAA, a preto môže vyvolať závislosť. Závislosť je sprostredkovaná prostredníctvom receptorov obsahujúcich al. Ich stimulácia spôsobuje funkčné zmeny v určitých receptoroch AMPA príslušného neurónu v neuroplastických procesoch.

Typické a časté choroby centrálneho nervového systému

• epilepsie
• Alzheimerova choroba, demencia, Parkinsonova choroba
• depresie