GABA-reseptori

GABA-reseptorit istu hermostossa ja sitoutuu välittäjäaineen γ-aminovoihappoon. Sitoutumalla ne osoittavat estävän vaikutuksen hermosoluihin. Tiettyjen lääkkeiden kohdennettu antaminen voi vaikuttaa reseptoreihin ja siten myös hermosoluihin, mikä on merkityksellistä esimerkiksi epilepsian hoidossa.

Mikä on GABA-reseptori?

Reseptorit ovat aistisoluja, joihin tietyt ärsykkeet voivat sitoutua. Esimerkiksi havainnon rakenteissa reseptorit ovat jokaisen havainnon ensimmäinen esimerkki. Näillä rakenteilla on kuitenkin myös tärkeä rooli monissa muissa kehon prosesseissa.

Esimerkiksi ihmisen hermosto on varustettu GABA-reseptoreilla. Niin kutsutut välittäjäaineet sitoutuvat näihin reseptoreihin. Nämä aineet ovat neurogeenisiä aineita, joten ne vastaavat lähettiaineita. Lähetysaineiden sitoutumisella GABA-reseptoriin on inhiboiva vaikutus liittyvään hermosoluun. Ionotrooppiset ja metabotrooppiset GABA-reseptorit erotetaan toisistaan. GABAA: n lisäksi GABAC-reseptori on yksi ionotrooppisista sitoutumiskohdista.

Metabotrooppinen reseptori on GABAB-reseptori. GABA-reseptorien tarkka toimintatapa riippuu kustakin alaryhmästä. Ionotrooppiset variantit ovat ligandiohjattuja ja vaikuttavat siten ionien ja elektrolyyttitasapainoon. Ionien virtaus signaalikaskadissa tapahtuu esimerkiksi aktivoimalla ionotrooppisia GABA-reseptoreita. Metabotropiinireseptorit vaikuttavat aineenvaihduntaprosesseihin ja aktivoivat sekundaaristen lähettiaineiden muodostumisen signaalikaskadissa ärsykkeen sitoutumisen jälkeen.

Anatomia ja rakenne

Kaikki ihmisen hermoston GABA-reseptorit sijaitsevat yhdessä hermosolussa. Kukin reseptoreista on ns. Kalvon läpäisevä proteiini. Kalvon läpäisevät proteiinit vastaavat integraalisia membraaniproteiineja, joissa on yksi tai useampi kalvon läpäisevä domeeni.

Lipidikak- sikerrosta integroitujen membraaniproteiinien kattamiseksi kutsutaan kalvon läpäiseväksi domeeniksi. Reseptoreissa on rakenteet, joihin tietyt aineet voivat sitoutua. Koska niiden sitoutumiskohdat ovat kiinteät, kaikki GABA-reseptorit reagoivat yksinomaan spesifisiin vaikutuksiin ja pystyvät siksi sitoutumaan vain tiettyihin lähettiaineisiin tai välittäjäaineisiin. Reseptorit sitovat erityisesti neurotransmitterin y-aminovoihappoa. Toisin kuin muut GABA-alaryhmät, GABAB-reseptori on G-proteiiniin kytketty reseptori, joka voi olla sekä pre- että postsynaptinen.

GABAA-reseptorit vastaavat ligandilla aktivoituja ionikanavia, jotka ovat läpäiseviä vety- ja klorikarbonaatti-ioneille. Ne ovat heteropentameereja, ja siten ne kaikki koostuvat viidestä alayksiköstä, jotka molemmat ulottuvat solumembraaniin neljä kertaa. Homologisia alayksiköitä ovat kuusi edustajaa α1 - α6, kolme edustajaa β1 - β3, kolme edustajaa y1 - γ3 ja δ, ε, π tai θ, joista kukin edustaa yhtä edustajaa. ρ: lla on kolme edustajaa välillä ρ1 - ρ3. Aivoissa reseptorit koostuvat yleensä kahdesta a, kaksi p ja yhdestä y-alayksiköstä. Γ-aminovoihapon sitoutumiskohdan lisäksi GABAA-reseptoreilla on allosteerisiä sitoutumiskohtia, jotka reagoivat bentsodiatsepiineihin ja sijaitsevat y-alayksikössä. Neurosteroidien ja barbituraattien sitoutumiskohdat sijaitsevat p-alayksikössä.

Toiminto ja tehtävät

GABA-reseptorit ovat joko ligandiportaisia ​​tai metabotrooppisia. Ligandilla avatut reseptorit sisältävät GABAA- ja GABAC-reseptorit. Vain GABAB-reseptori on metabotrooppinen. Ligandilla avattu GABAA-reseptori on kloridi-ionikanava. Kun se sitoutuu GABA: hon, Cl-virtaa sisään. Tällä sisäänvirtauksella on estovaikutus hermosoluun. Nämä alavariantit ovat levinneet aivoihin ja vastaavat hermosolujen herätyksen ja vaimennuksen välisestä tasapainosta.

Keskushermoston depressantit, kuten bentsodiatsepiinit, propofoli tai epilepsialääkkeet, sitoutuvat näihin reseptoreihin. Bisukulliini ei voi estää ligandilla avattua GABAA-ρ-reseptoria. Siten aktiivisilla aineosilla, kuten epilepsialääkkeillä, on tuskin mitään vaikutusta näihin alueisiin. Metabotrooppinen GABAB-reseptori on todettu joko presynaptiseksi tai postsynaptiseksi. Kun GABA sitoutuu presynaptisiin reseptoreihin, lisää K + - virtaa sisään. Ca2 + -virta vähenee. Tämä johtaa hyperpolarisaatioon: lähettimen vapautuminen on estetty.

Kun sitoutuu postsynaptiseen varianttiin, aktivoituu lisääntynyt K + -virta. Tällä tavalla syntyy estävä postsynaptinen potentiaali. Tämän tyyppinen GABA-reseptori on herkkä sellaisille aineille kuin lihasrelaksantti baklofeeni. GABAA-reseptorit jakautuvat yleensä aivoihin ja selkäytimeen, missä ne ovat joskus tärkeimpiä reseptoreita keskushermoston estämisessä. Perus- gangliassa ja pikkuaivoissa nämä reseptorit osallistuvat motorisen ohjaamiseen.

Talamuksessa reseptorit auttavat indusoimaan ja ylläpitämään unta. Selkäytimessä GABA-reseptorit sijaitsevat motorisissa neuroneissa, joissa ne osallistuvat refleksikytkentään ja liikkeiden koordinointiin.

sairaudet

GABA-reseptorit ovat kliinisesti ja farmakologisesti merkityksellisiä, erityisesti niiden aineiden yhteydessä, jotka voivat sitoutua niihin. Tämä koskee esimerkiksi alkoholia.

Alkoholistit sitoutuvat GABAA-reseptoreihin ja lisäävät kloridi-ionien läpäisevyyttä hermosolujen kalvolla. Tämä johtaa hyperpolarisaatioon ja toimintapotentiaalitaajuus laskee. Koska viritysjärjestelmä estyy samanaikaisesti alkoholin sitoutumisen vuoksi NMDA-reseptoreihin, alkoholilla on sedatiivinen vaikutus ihmisiin. Tämä suhde voi olla merkityksellinen alkoholimyrkytysten yhteydessä ja se on myös tärkeä yhteys kliinisessä käytännössä kroonisten alkoholin väärinkäyttäjien kanssa.

Tämän lisäksi farmakokologiset aineet, jotka kykenevät sitoutumaan GABA-reseptoreihin, voivat vaikuttaa keskushermoston tilaan. Tällä on tärkeä rooli kliinisessä käytännössä erilaisten neurologisten sairauksien hoidossa. Esimerkiksi epilepsian hoito perustuu tähän yhteyteen, mutta yleensä hermoston kohdennettu vaikuttaminen lääkkeiden antamisella on hoidon pääkomponentti. Rauhoittajilla, kuten bentsodiatsepiineilla, on rauhoittava vaikutus. Sama koskee barbituraatteja, joita käytetään usein anestesian aikaansaamiseen.

Epilepsialääkkeet, kuten valproaatti, estävät epileptisiä kohtauksia estämällä reseptoreita. Tiagabiini estää GABA: n imeytymistä ja lisää sen pitoisuutta synaptisessa rakoon siten, että epileptiset kohtaukset vähenevät. Monilla lääkkeillä on myös stimuloiva vaikutus GABAA-reseptoreihin ja ne voivat siten aiheuttaa riippuvuuksia. Riippuvuus välittyy a1: tä sisältävien reseptoreiden kautta. Niiden stimulaatio aiheuttaa toiminnallisia muutoksia vastaavan neuronin tietyissä AMPA-reseptoreissa neuroplastisissa prosesseissa.

Keskushermoston tyypilliset ja yleiset sairaudet

• epilepsia
• Alzheimerin tauti, dementia, Parkinsonin tauti
• painaumia