GABA receptorok üljön az idegrendszerben és kötődjön a neurotranszmitter γ-amino-vajsavhoz. A kötés révén gátló hatást mutatnak az idegsejtekre. Bizonyos gyógyszerek célzott beadása befolyásolhatja a receptorokat és ezáltal az idegsejteket is, ami releváns például az epilepsziában.
Mi a GABA receptor?
A receptorok szenzoros sejtek, amelyekhez bizonyos ingerek köthetnek. Az érzékelés szerkezetében például a receptorok minden érzékelés első példája. Ezek a struktúrák azonban fontos szerepet játszanak sok más test folyamatában is.
Például az emberi idegrendszer fel van szerelve GABA receptorokkal. Az úgynevezett neurotranszmitterek kötődnek ezekhez a receptorokhoz. Ezek az anyagok neurogenikus anyagok, így megfelelnek a hírvivő anyagoknak. A hírvivő anyagok GABA receptorhoz történő kötődése gátolja a kapcsolódó idegsejtet. Különbséget kell tenni az ionotrop és a metabotrop GABA receptorok között. A GABAA mellett a GABAC receptor az egyik ionotróp kötőhely.
A metabotróp receptor a GABAB receptor. A GABA receptorok pontos működési módja az adott alcsoporttól függ. Az ionotróp variánsok ligandumvezérelt, ezért befolyásolják az ion- és elektrolit-egyensúlyt. Az ionok beáramlása egy jelkaszkádban például az ionotróp GABA receptorok aktiválásával történik. A metabotropikus receptorok metabolikus folyamatokra hatnak, és az ingerkötés után aktiválják a szekunder hírvivő anyagok képződését a jel kaszkádban.
Anatómia és felépítés
Az emberi idegrendszer összes GABA receptorja egy-egy idegsejtön helyezkedik el. Mindegyik receptor egy úgynevezett transzmembrán fehérje. A transzmembrán fehérjék egy vagy több transzmembrán doméntel rendelkező integrált membránfehérjéknek felelnek meg.
Az integrált membránfehérjék átfedésére szolgáló lipid kettős réteget transzmembrán doménnek nevezzük. A receptort olyan szerkezetekkel látják el, amelyekhez bizonyos anyagok kötődhetnek. A kötőhelyek rögzített szerkezetének köszönhetően az összes GABA receptor kizárólag specifikus hatásokra reagál, és ezért csak bizonyos hírvivő anyagokhoz vagy neurotranszmitterekhez kötődik. A receptorok kifejezetten a neurotranszmitter γ-amino-vajsavat kötik. A GABA többi alcsoportjával ellentétben a GABAB receptor egy G-fehérjéhez kapcsolt receptor, amely mind pre-, mind posztszinaptikus lehet.
A GABAA receptorok olyan ligandum-aktivált ioncsatornáknak felelnek meg, amelyek átjárhatók a hidrogén- és klorid-karbonát-ionoknak. Heteropentamerek, és így öt alegységből állnak, amelyek mindegyike négyszer meghúzza a sejtmembránt. A homológ alegységek a hat α1 – α6 képviselő, a három képviselő β1 – β3, a három képviselő γ1 – γ3 és δ, ε, π vagy θ, mindegyik egy-egy képviselővel. Az ρ-nek három képviselője van ρ1-től3-ig. Az agyban a receptorok általában két α, két β és egy γ alegységből állnak. A GABAA receptorok a γ-amino-vajsav kötőhelyén kívül alloszterikus kötőhelyekkel is rendelkeznek, amelyek reagálnak a benzodiazepinekre és a γ alegységben találhatók. A neuroszteroidok és a barbiturátok kötőhelyei a β alegységen találhatók.
Funkció és feladatok
A GABA receptorok vagy ligand-kapuztak, vagy metabotropok. A ligand által megkötött receptorok magukban foglalják a GABAA és GABAC receptorokat. Csak a GABAB receptor metabolizálódik. A ligand-kapuval ellátott GABAA-receptor klorid-ioncsatorna. Amikor a GABA-hoz kötődik, a Cl beáramlik. Ez a beáramlás gátló hatást mutat az idegsejtre. Ezek az alvariánsok elterjedtek az agyban és felelősek az idegsejtek gerjesztése és csillapítása közötti egyensúlyért.
Központi idegrendszeri depresszánsok, például benzodiazepinek, propofol vagy epilepsziás szerek kötődnek ezekhez a receptorokhoz. A ligand által megkötött GABAA-ρ-receptort nem lehet gátolni a bicukulinnal. Így az olyan hatóanyagok, mint az epilepsziás gyógyszerek, alig gyakorolnak hatást ezekre a területekre. A metabotrop GABAB receptor presiszinaptikus vagy posztszinaptikus. Amikor a GABA kötődik preszinaptikus receptorokhoz, több K + - folyik be. A Ca2 + beáramlása csökken. Ez hiperpolarizációhoz vezet: az adó felszabadulása gátolt.
Amikor a posztszinaptikus változathoz kötődik, fokozott K + beáramlás aktiválódik. Ily módon létrejön a gátló posztszinaptikus potenciál. Az ilyen típusú GABA receptor érzékeny az olyan anyagokra, mint az izomlazító baklofen. A GABAA receptorok általában az agyban és a gerincvelőben oszlanak meg, ahol a központi idegrendszer gátlásának néha a legfontosabb receptorok. A bazális ganglionokban és a kisagyban ezek a receptorok részt vesznek a motoros szabályozásban.
A talamuszban a receptorok segítenek az alvás indukálásában és fenntartásában. A gerincvelőben a GABA receptorok a motoros neuronokon helyezkednek el, ahol részt vesznek a reflex áramkörökben és a mozgások koordinálásában.
betegségek
A GABA receptorok klinikai és farmakológiai szempontból relevánsak, különösen azokkal az anyagokkal kapcsolatban, amelyek kötődhetnek hozzájuk. Ez vonatkozik például az alkoholra.
Az alkoholisták kötődnek a GABAA receptorokhoz és növelik a klorid-ionok permeabilitását az idegsejt membránon. Ez hiperpolarizációhoz vezet, és az akciópotenciál gyakorisága csökken. Mivel ugyanakkor az gerjesztő rendszer gátolt az alkohol NMDA receptorokhoz való kötődése miatt, az alkohol nyugtató hatású az emberekre. Ez a kapcsolat releváns lehet az alkoholmérgezés során, és a klinikai gyakorlatban fontos kapcsolat is a krónikus alkoholfüggőkkel.
Ezen felül a központi idegrendszer állapotát olyan farmakológiai anyagok befolyásolhatják, amelyek képesek kötődni a GABA receptorokhoz. Ez fontos szerepet játszik a klinikai gyakorlatban a különféle neurológiai betegségek kezelésében. Az epilepszia kezelése például ezen a kapcsolaton alapszik, de általában az idegrendszer célzott befolyásolása gyógyszeres beadással a terápia fő alkotóeleme. A nyugtatók, például a benzodiazepinek nyugtató hatásúak. Ugyanez vonatkozik a barbiturátokra, amelyeket gyakran használnak érzéstelenítés kiváltására.
Az epilepsziás szerek, például a valproát a receptorok blokkolásával megakadályozzák az epilepsziás rohamokat. A tiagabin gátolja a GABA felvételét és növeli annak koncentrációját a szinaptikus résben, hogy csökkenjen az epilepsziás rohamok. Számos gyógyszer stimuláló hatással van a GABAA receptorokra is, és így függőségeket válthat ki. A függőség α1-tartalmú receptorokon keresztül zajlik. Stimulációjuk az idegsejtek bizonyos AMPA receptorának funkcionális változásait idézi elő neuroplasztikus folyamatok során.
A központi idegrendszer tipikus és gyakori betegségei
- epilepszia
- Alzheimer-kór, demencia, Parkinson-kór
- mélyedések
