Kainátové receptory: co to jsou a jaké jsou jejich funkce

Kainátové receptory Jsou to receptory nacházející se v neuronech, které jsou aktivovány v přítomnosti glutamátu.

Nejsou příliš známé a výzkum se dodnes snaží objasnit, co to znamená má v různých poruchách, zejména epilepsii a chorobách, jako je Alzheimerova choroba a Parkinson. Dále uvidíme, co je známo o těchto zvláštních ionotropních receptorech.

• Související článek: "Muskarinové receptory: co to je a jaké funkce mají?"

Co jsou kainátové receptory?

Kainátové receptory Nacházejí se v neuronální membráně a reagují na přítomnost glutamátu.. Tradičně byly klasifikovány jako non-NMDA receptory spolu s AMPA receptorem.

Kainátové receptory jsou vědeckou komunitou méně chápány ve srovnání s AMPA a NMDA, což jsou také ionotropní receptory pro neurotransmiter glutamát.

Je známo, že glutamát působí jako primární činidlo na většině excitačních synapsí. centrálního nervového systému (CNS). Je to látka, která zprostředkovává synaptický přenos a při formování nervového systému se účastní procesů růstu a zrání neuronů, kromě toho, že se podílí na tvorbě a eliminaci synapsí a podílí se na procesech učení a formování Paměť.

Receptory aktivované tímto neurotransmiterem byly rozděleny do dvou rodin: metabotropní a ionotropní:

Metabotropika jsou spojena s G proteiny a regulují produkci intracelulárních poslů.

Ionotropní látky, kde by se nacházely kainátové receptory, tvoří kationtový kanál s různou selektivitou pro určité iontyje propustný pro několik iontů: sodík (Na+), draslík (K+) a vápník (Ca+2).

V rámci ionotropních glutamátových receptorů jsou, jak jsme již uvedli, kainátové receptory, tzv. NMDA receptory (N-methyl-D-asparagová kyselina) a AMPA receptory a-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolpropionová).

Postsynaptické kainátové receptory se účastní excitační neurotransmise, zatímco presinatika se podílejí na inhibici modulace uvolňování GABA prostřednictvím mechanismu presynaptické.

Struktura

Je známo až pět typů podjednotek kainátových receptorů: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7 (GRIK3), KA1 (GRIK4) a KA2 (GRIK5), které jsou podobné podjednotkám receptorů AMPA a NMDA.

Podjednotky GluR 5 až 7 mohou tvořit homomerní kanályto znamená, že se receptor skládá výhradně z jednoho typu těchto podjednotek; nebo heteromerní, což znamená, že může existovat více než jeden typ podjednotky. Podjednotky KA1 a KA2 mohou tvořit funkční receptory pouze kombinací s podjednotkami GluR 5 až 7.

Molekulárně řečeno, ionotropní glutamátové receptory jsou integrální membránové proteiny, tvořené čtyřmi podjednotkami uspořádanými do tetrameru.

• Mohlo by vás zajímat: "NMDA receptory nervového systému: co to je a jaké funkce mají?"

Rozdělení

Kainátové receptory jsou distribuovány v celém nervovém systému, i když jejich expresní vzorce podjednotek, které je obsahují, se liší podle oblasti:

1. podjednotka GluR5

Podjednotka GluR5 se nachází především v neuronech dorzální kořenová ganglia, septální jádro, pyriformní a cingulární kůra, subikulum a Purkyňovy buňky cerebelární.

• Mohlo by vás zajímat: "Purkyňovy neurony: jejich funkce a vlastnosti"

2. GluR6 podjednotka

GluR6 je široce rozšířen v granulových buňkách cerebellum, gyrus dentatus a oblasti CA3 hippocampu, stejně jako ve striatu.

3. podjednotka GluR7

Podjednotka GluR7 se v mozku nachází řídce, ale je exprimována, zvláště silně, v mozku. hluboké mozkové kůry a striatum, stejně jako inhibiční neurony v molekulární vrstvě mozeček.

4. podjednotky KA1 a KA2

Podjednotka KA1 se nachází v oblasti CA3 hippocampus a byl také nalezen v amygdale, entorhinálním kortexu a gyrus dentatus. KA2 se nachází ve všech jádrech nervového systému.

Vodivost

Iontový kanál, který je tvořen kainátovými receptory, je propustný pro sodíkové a draselné ionty. její vodivost je podobná jako u kanálů AMPA receptoru, asi 20 pS (petasiemens).

Kainátové receptory se však od AMPA liší svými potenciály Postsynaptické potenciály generované kainátovými receptory jsou pomalejší než postsynaptické potenciály kainátových receptorů. AMPA receptory.

synaptickou funkci

Jak jsme již dříve komentovali, kainátové receptory se účastní jak presynaptické, tak postsynaptické akce. V mozku se nacházejí v menším množství než AMPA a NMDA receptory.

Nejnovější výzkum zjistil, že tyto typy receptorů mají nejen a ionotropní funkce, která přímo mění vodivost neuronální membrány, ale spíše kromě, může zahrnovat změny na metabotropní úrovni, ovlivňující produkci proteinů.

Je třeba říci, že kainát je excitotoxická látka a způsobuje záchvaty a poškození neuronů, což jsou jevy velmi podobné těm, které lze pozorovat v neuronech lidí trpících epilepsií. Proto, a vezmeme-li v úvahu, že toto vše úzce souvisí s problémy s neurotransmisí glutamátu, výzkum problémy s kainátovými receptory byly spojeny s různými psychickými poruchami, zdravotními problémy a nemocemi neurodegenerativní.

K dnešnímu dni byly spojeny problémy v synaptické funkci kainátových receptorů ischemie, hypoglykémie, epilepsie, Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, schizofrenie, bipolární porucha, poruchy autistického spektra, Huntingtonova chorea a amyotrofická laterální skleróza (ELA.) Většina studií našla tyto vztahy s mutacemi v podjednotkách GluK 1 až 5.

Neuronální plasticita

Kainátové receptory hrají v synapsích spíše skromnou roli ve srovnání s AMPA receptory. Mají velmi jemnou roli v synaptické plasticitě, ovlivňující pravděpodobnost, že postsynaptická buňka vyšle odpověď na budoucí podnět.

Aktivace kainátových receptorů na presynaptické buňce může ovlivnit množství neurotransmiterů k uvolnění do synaptické mezery. Tento efekt může nastat rychle a trvat dlouho a opakovaná stimulace kainátových receptorů může časem vést k závislosti.

Bibliografické odkazy:

• Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (březen 1999). „Iontové kanály glutamátového receptoru“. Farmakologické přehledy. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Archivováno z originálu (abstrakt) dne 2009-02-13. Získáno 28. 12. 2007.
• Huettner JE (srpen 2003). „Kainátové receptory a synaptický přenos“. Pokrok v neurobiologii. 70 (5): 387–407. doi: 10.1016/S0301-0082(03)00122-9
• Dodavatel A, Mulle C, Swanson GT (březen 2011). „Přijímače Kainate dospívají: milníky dvou desetiletí výzkumu“. Trendy v neurovědách. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016/j.tins.2010.12.002
• Fritsch B, Reis J, Gasior M, Kaminski RM, Rogawski MA (duben 2014). „Role GluK1 kainátových receptorů v záchvatech, epileptických výbojích a epileptogenezi“. Journal of Neuroscience. 34 (17): 5765–75.
• Rodriguez-Moreno, Antonio. (2003). Kainate přijímače. Jejich funkce v regulaci GABAergního synaptického přenosu v hipokampu. Časopis Neurologie. 36. 852-9.