Каинатни рецептори: какво представляват и какви са техните функции

Каинатни рецептори Те са рецептори, открити в неврони, които се активират в присъствието на глутамат.

Те не са много известни и изследванията до ден днешен продължават да се опитват да изяснят какво е значението има при различни разстройства, особено епилепсия и болести като Алцхаймер и Паркинсон. След това ще видим какво се знае за тези особени йонотропни рецептори.

• Свързана статия: "Мускаринови рецептори: какво представляват и какви функции имат?"

Какво представляват каинатните рецептори?

Каинатни рецептори Те се намират в невронната мембрана и реагират на наличието на глутамат.. Традиционно те се класифицират като не-NMDA рецептори, заедно с AMPA рецептора.

Каинатните рецептори са по-малко разбрани от научната общност в сравнение с AMPA и NMDA, които също са йонотропни рецептори за невротрансмитера глутамат.

Известно е, че глутаматът действа като първичен агент в повечето възбуждащи синапси. на централната нервна система (ЦНС). Това е вещество, което медиира синаптичното предаване и, когато нервната система се формира, участва в процесите на растеж и съзряване на невроните, в допълнение към участието във формирането и елиминирането на синапси, и участие в процесите на обучение и формирането на памет.

Рецепторите, активирани от този невротрансмитер, са разделени на две семейства: метаботропни и йонотропни:

Метаботропиците са свързани с G протеини и регулират производството на вътреклетъчни пратеници.

Йонотропните, където ще бъдат намерени каинатните рецептори, образуват катионен канал с различна селективност за определени йони, като е пропусклив за няколко йона: натрий (Na+), калий (K+) и калций (Ca+2).

В рамките на йонотропните глутаматни рецептори са, както вече коментирахме, каинатните рецептори, NMDA рецептори (N-метил-D-аспарагинова киселина) и AMPA рецептори а-амино-3-хидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионова).

Постсинаптичните каинатни рецептори участват в възбуждащата невротрансмисия, докато пресинатиците участват в инхибиторното, модулиращо освобождаването на GABA чрез механизъм пресинаптичен.

Структура

Известни са до пет типа каинатни рецепторни субединици: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7 (GRIK3), KA1 (GRIK4) и KA2 (GRIK5), които са подобни на AMPA и NMDA рецепторни субединици.

GluR субединици 5 до 7 могат да образуват хомомерни канали, което означава, че рецепторът се състои изключително от един тип от тези субединици; или хетеромерен, което означава, че може да има повече от един тип субединица. KA1 и KA2 субединиците могат да образуват функционални рецептори само чрез комбиниране с GluR субединици 5 до 7.

Молекулярно казано, йонотропните глутаматни рецептори са интегрални мембранни протеини, изградени от четири субединици, подредени в тетрамер.

• Може да се интересувате от: "NMDA рецептори на нервната система: какво представляват и какви функции имат?"

Разпределение

Каинатните рецептори са разпространени в цялата нервна система, въпреки че техните модели на експресия на субединиците, които ги съставят, се различават според региона:

1. GluR5 субединица

Субединицата GluR5 се намира главно в невроните на дорзални коренови ганглии, септално ядро, пириформен и цингуларен кортекс, субикулум и клетки на Пуркиние малкомозъчен.

• Може да се интересувате от: "Невроните на Пуркиние: техните функции и характеристики"

2. GluR6 субединица

GluR6 се среща широко в гранулираните клетки на малкия мозък, зъбчатия гирус и СА3 областта на хипокампуса, както и в стриатума.

3. GluR7 субединица

GluR7 субединицата се намира рядко в мозъка, но се експресира, особено силно, в мозъка. дълбока мозъчна кора и стриатум, както и инхибиторни неврони в молекулярния слой на малък мозък.

4. KA1 и KA2 субединици

Субединицата KA1 е разположена в областта CA3 на хипокампус и също така е намерено в амигдалата, енториналния кортекс и зъбчатия гирус. KA2 се намира във всички ядра на нервната система.

Проводимост

Йонният канал, образуван от каинатните рецептори, е пропусклив за натриеви и калиеви йони. неговата проводимост е подобен на този на AMPA рецепторните канали, около 20 pS (petasiemens).

Каинатните рецептори обаче се различават от AMPA по това, че потенциалите Постсинаптичните потенциали, генерирани от каинатните рецептори, са по-бавни от постсинаптичните потенциали на каинатните рецептори. AMPA рецептори.

синаптична функция

Както вече коментирахме, каинатните рецептори участват както в пресинаптично, така и в постсинаптично действие. Те се намират в по-малки количества в мозъка от AMPA и NMDA рецепторите.

Най-новите изследвания са открили, че тези видове рецептори не само имат йонотропна функция, директно променяща проводимостта на невронната мембрана, а по-скоро, Освен това, може да включва промени на метаботропно ниво, засягащи производството на протеин.

Трябва да се каже, че каинатът е екситотоксично вещество и причинява гърчове и увреждане на невроните, явления, много подобни на тези, наблюдавани в невроните на хора, страдащи от епилепсия. Ето защо и като се има предвид, че всичко това е тясно свързано с проблемите на невротрансмисията на глутамата, изследването проблемите в каинатните рецептори са свързани с различни психологически разстройства, медицински проблеми и заболявания невродегенеративни.

Към днешна дата проблемите в синаптичната функция на каинатните рецептори са свързани с исхемия, хипогликемия, епилепсия, болест на Алцхаймер, болест на Паркинсон, шизофрения, биполярно разстройство, разстройства от аутистичния спектър, хорея на Хънтингтън и амиотрофична латерална склероза (ELA.) Повечето проучвания са открили тези връзки с мутации в GluK субединици 1 до 5.

Невронна пластичност

Каинатните рецептори играят доста скромна роля в синапсите в сравнение с AMPA рецепторите. Те имат много фина роля в синаптичната пластичност, засягайки вероятността постсинаптичната клетка да изпрати отговор на бъдещ стимул.

Активирането на каинатните рецептори на пресинаптичната клетка може да повлияе на количеството невротрансмитери да бъдат освободени в синаптичната междина. Този ефект може да настъпи бързо и да продължи дълго време, а повтарящото се стимулиране на каинатните рецептори може да доведе до пристрастяване с течение на времето.

Библиографски справки:

• Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (март 1999 г.). „Йонни канали на глутаматния рецептор“. Фармакологични прегледи. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Архивиран от оригинала (резюме) на 2009-02-13. Посетен на 28 декември 2007 г.
• Huettner JE (август 2003 г.). "Каинатни рецептори и синаптично предаване". Напредък в невробиологията. 70 (5): 387–407. doi: 10.1016/S0301-0082(03)00122-9
• Изпълнител A, Mulle C, Swanson GT (март 2011 г.). „Приемниците на Kainate навлизат в пълнолетие: етапи от две десетилетия изследвания“. Тенденции в невронауките. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016/j.tins.2010.12.002
• Fritsch B, Reis J, Gasior M, Kaminski RM, Rogawski MA (април 2014 г.). „Ролята на GluK1 каинатните рецептори при припадъци, епилептични разряди и епилептогенеза“. Вестник по неврология. 34 (17): 5765–75.
• Родригес-Морено, Антонио. (2003). Kainate приемници. Тяхната функция в регулирането на GABAergic синаптичното предаване в хипокампуса. Списание по неврология. 36. 852-9.