GABA receptor

GABA receptorji sedijo v živčnem sistemu in se vežejo na nevrotransmiter γ-aminobutirno kislino. Z vezanjem pokažejo zaviralno delovanje na živčne celice. Ciljno dajanje nekaterih zdravil lahko vpliva na receptorje in s tem tudi na živčne celice, kar je na primer pomembno za zdravljenje epilepsije.

Kaj je receptor GABA?

Receptorji so senzorične celice, na katere se lahko vežejo določeni dražljaji. Na primer v strukturah zaznave so receptorji prva instanca vsake percepcije. Vendar pa te strukture igrajo pomembno vlogo tudi v mnogih drugih telesnih procesih.

Človeški živčni sistem je na primer opremljen z GABA receptorji. Na te receptorje se vežejo tako imenovani nevrotransmiterji. Te snovi so nevrogene snovi in ​​zato ustrezajo sporočilnim snovem. Vezava sporočilnih snovi na receptor GABA ima zaviralni učinek na pridružene živčne celice. Ločimo med ionotropnimi in metabotropnimi receptorji GABA. Poleg GABAA je receptor GABAC eno od ionotropnih vezivnih mest.

Metabotropni receptor je receptor GABAB. Natančen način delovanja receptorjev GABA je odvisen od posamezne podskupine. Ionotropne variante so pod nadzorom ligandov in zato vplivajo na ionsko in elektrolitno ravnovesje. Priliv ionov znotraj signalne kaskade se pojavi na primer z aktiviranjem ionotropnih receptorjev GABA. Metabotropni receptorji delujejo na presnovne procese in aktivirajo tvorbo sekundarnih sporočilnih snovi v signalni kaskadi po vezavi dražljaja.

Anatomija in struktura

Vsi receptorji GABA v človeškem živčnem sistemu se nahajajo na vsaki živčni celici. Vsak od receptorjev je tako imenovani transmembranski protein. Transmembranski proteini ustrezajo integralnim membranskim beljakovinam z eno ali več transmembranskih domen.

Lipidni dvoplast za proteze integralnih membran se imenuje transmembranska domena. Receptorji so opremljeni s konstrukcijami, na katere se lahko nekatere snovi vežejo. Zaradi fiksne strukture njihovih vezivnih mest vsi GABA receptorji reagirajo izključno na specifične vplive in se zato lahko vežejo samo na določene glasbene snovi ali nevrotransmiterje. Receptorji posebej vežejo zlasti nevrotransmiter γ-amino-maslačno kislino. V nasprotju z drugimi podskupinami GABA je receptor GABAB receptor, vezan na G-beljakovine, ki je lahko pred- in postsinaptičen.

GABAA receptorji ustrezajo ligandsko aktiviranim ionskim kanalom, ki so prepustni za vodikove in kloridne karbonatne ione. Gre za heteropentamere in tako vsaka sestoji iz petih podenot, ki vsaka štirikrat obsegajo celično membrano. Homološke podenote so šest predstavnikov α1 do α6, trije predstavniki β1 do β3, trije predstavniki γ1 do γ3 in δ, ε, π ali θ, vsak z enim predstavnikom. ρ ima tri predstavnike od ρ1 do ρ3. V možganih so receptorji običajno sestavljeni iz dveh α, dveh β in ene γ podenote. GABAA receptorji poleg mesta vezave na γ-amino-maslačno kislino vsebujejo alosterična mesta vezave, ki se odzivajo na benzodiazepine in se nahajajo na γ podenoti. Vezna mesta za nevrosteroide in barbiturate so nameščena na β podenoti.

Funkcija in naloge

GABA receptorji so bodisi z ligandi bodisi metabotropni. Receptorji z ligandom z zapora vključujejo receptorje GABAA in GABAC. Metabotrop je le receptor GABAB. Receptor GABAA z ligandom je kloridni ionski kanal. Ko se veže na GABA, Cl priteče noter. Ta priliv kaže na zaviralni učinek na živčno celico. Te pod variante so razširjene v možganih in so odgovorne za ravnotežje med vzbujanjem in dušenjem v živčnih celicah.

Na te receptorje se vežejo centralni živčni depresivi, kot so benzodiazepini, propofol ali antiepileptična zdravila. Bikuklinski receptor GABAA-ρ z ligandom ne more zavirati. Tako aktivne sestavine, kot so antiepileptična zdravila, na ta območja skorajda ne vplivajo. Metabotropni receptor GABAB najdemo bodisi presinaptično ali postsinaptično. Ko se GABA veže na presinaptične receptorje, vanj priteče več K +. Priliv Ca2 + se zmanjša. To vodi do hiperpolarizacije: sproščanje oddajnika je zavirano.

Pri vezavi na postsinaptično varianto se aktivira povečan priliv K +. Na ta način se ustvari zaviralni postsinaptični potencial. Ta vrsta GABA receptorjev je dovzetna za snovi, kot je mišični relaksant baklofen. GABAA receptorji so običajno razporejeni v možganih in hrbtenjači, kjer so včasih najpomembnejši receptorji za zaviranje centralnega živčnega sistema. V bazalnih ganglijih in možgancih so ti receptorji vključeni v nadzor motorja.

Pri talamuju receptorji pomagajo vzbuditi in vzdrževati spanec. V hrbtenjači se receptorji GABA nahajajo na motoričnih nevronih, kjer sodelujejo v refleksnem vezju in koordinaciji gibov.

Bolezni

Receptorji GABA so klinično in farmakološko pomembni, zlasti v povezavi s snovmi, ki se nanje lahko vežejo. To velja na primer za alkohol.

Alkoholiki se vežejo na receptorje GABAA in povečajo prepustnost kloridnih ionov na membrani živčnih celic. To vodi v hiperpolarizacijo in pogostost akcijskega potenciala se zmanjša. Ker je vzbujevalni sistem hkrati zaviran zaradi vezave alkohola na receptorje NMDA, alkohol ima pomirjevalni učinek na človeka. Ta odnos je lahko pomemben v primeru zastrupitve z alkoholom in je tudi pomembna povezava v klinični praksi s kroničnimi odvisniki od alkohola.

Poleg tega na stanje centralnega živčnega sistema lahko vplivajo farmakološke snovi, ki se lahko vežejo na receptorje GABA. To ima v klinični praksi pomembno vlogo pri zdravljenju različnih nevroloških bolezni. Na primer, na tej povezavi temelji zdravljenje epilepsije, na splošno pa je glavna sestavina terapije ciljno usmerjena manipulacija živčnega sistema z dajanjem zdravil. Trankvilizatorji, kot so benzodiazepini, imajo pomirjevalni učinek. Enako velja za barbiturate, ki se pogosto uporabljajo za indukcijo anestezije.

Antiepileptična zdravila, kot je valproat, preprečujejo epileptične napade z blokiranjem receptorjev. Tiagabin zavira vnos GABA in poveča njegovo koncentracijo v sinaptični razcepu, tako da se zmanjšajo epileptični napadi. Številna zdravila imajo tudi spodbuden učinek na receptorje GABAA in tako lahko sprožijo zasvojenosti. Zasvojenost posredujejo prek receptorjev, ki vsebujejo α1. Njihova stimulacija povzroči funkcionalne spremembe nekaterih AMPA receptorjev posameznega nevrona v nevroplastičnih procesih.

Značilne in pogoste bolezni centralnega živčnega sistema

• epilepsija
• Alzheimerjeve bolezni, demence, Parkinsonove bolezni
• depresije