Kainaadi retseptorid: mis need on ja millised on nende funktsioonid

Kainaadi retseptorid Need on neuronites leiduvad retseptorid, mis aktiveeruvad glutamaadi juuresolekul.

Need pole eriti tuntud ja uurimine jätkab tänapäevani, et selgitada välja, milline on nende tagajärg on mitmesuguste häirete, eriti epilepsia ja selliste haiguste puhul nagu Alzheimeri tõbi ja Parkinson. Järgmisena näeme, mida on teada nende omapäraste ionotroopsete retseptorite kohta.

• Seotud artikkel: "Muskariini retseptorid: mis need on ja millised funktsioonid neil on?"

Mis on kainaadi retseptorid?

Kainaadi retseptorid Neid leidub neuronaalses membraanis ja nad reageerivad glutamaadi olemasolule.. Traditsiooniliselt klassifitseeriti need mitte-NMDA retseptoriteks koos AMPA retseptoriga.

Teadusringkonnad mõistavad kainaadi retseptoreid vähem kui AMPA ja NMDA, mis on samuti neurotransmitteri glutamaadi ionotroopsed retseptorid.

Glutamaat toimib teadaolevalt peamise ainena enamikus ergastavates sünapsides. kesknärvisüsteemi (KNS). See on aine, mis vahendab sünaptilist ülekannet ning osaleb närvisüsteemi moodustumisel kasvu- ja kasvuprotsessides. neuronite küpsemine, lisaks osalemine sünapside moodustamises ja elimineerimises ning osalemine õppimisprotsessides ja mälu.

Selle neurotransmitteri poolt aktiveeritud retseptorid on jagatud kahte perekonda: metabotroopsed ja ionotroopsed:

Metabotroopsed ained on seotud G-valkudega ja reguleerivad rakusiseste sõnumitoojate tootmist.

Ionotroopsed ained, kus leitakse kainaadi retseptoreid, moodustavad teatud ioonide suhtes erineva selektiivsusega katioonikanali, olles läbilaskev mitmetele ioonidele: naatrium (Na+), kaalium (K+) ja kaltsium (Ca+2).

Nagu me juba kommenteerisime, kuuluvad ionotroopse glutamaadi retseptorite hulka kainaadi retseptorid, NMDA retseptorid (N-metüül-D-asparagiinhape) ja AMPA retseptorid a-amino-3-hüdroksü-5-metüül-4-isoksasoolpropioon).

Postsünaptilised kainaadi retseptorid osalevad ergastavas neurotransmissioonis, samas presinaatikumid on seotud GABA inhibeerimisega, moduleerides mehhanismi kaudu vabanemist presünaptiline.

Struktuur

Teada on kuni viit tüüpi kainaadi retseptori subühikuid: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7 (GRIK3), KA1 (GRIK4) ja KA2 (GRIK5), mis on sarnased AMPA ja NMDA retseptori subühikutega.

GluR subühikud 5 kuni 7 võivad moodustada homomeerseid kanaleidsee tähendab, et retseptor koosneb ainult ühte tüüpi nendest subühikutest; või heteromeerne, mis tähendab, et subühikuid võib olla rohkem kui ühte tüüpi. KA1 ja KA2 subühikud võivad moodustada funktsionaalseid retseptoreid ainult kombineerituna GluR subühikutega 5 kuni 7.

Molekulaarselt öeldes ionotroopsed glutamaadi retseptorid on integraalsed membraanivalgud, mis koosnevad neljast tetrameeris paiknevast subühikust.

• Teid võivad huvitada: "Närvisüsteemi NMDA retseptorid: mis need on ja millised funktsioonid neil on?"

Levitamine

Kainaadi retseptorid on jaotunud kogu närvisüsteemis, kuigi nende ekspressioonimustrid neid sisaldavates subühikutes on piirkonniti erinevad:

1. GluR5 subühik

GluR5 subühikut leidub peamiselt neuronites seljajuure ganglionid, vaheseina tuum, püriformne ja tsingulaarne ajukoor, subiculum ja Purkinje rakud väikeaju.

• Teid võivad huvitada: "Purkinje neuronid: nende funktsioonid ja omadused"

2. GluR6 subühik

GluR6 on laialt levinud väikeaju, dentate gyruse ja hipokampuse CA3 piirkonna graanulirakkudes, samuti juttkehas.

3. GluR7 subühik

GluR7 subühikut leidub ajus vähe, kuid see väljendub eriti tugevalt ajus. sügav ajukoor ja juttkeha, samuti inhibeerivad neuronid aju molekulaarkihis. väikeaju.

4. KA1 ja KA2 allüksused

KA1 allüksus asub CA3 piirkonnas hipokampus ja seda on leitud ka mandelkehast, entorhinaalsest ajukoorest ja dentate gyrusest. KA2 leidub kõigis närvisüsteemi tuumades.

Juhtivus

Kainaadi retseptorite poolt moodustatud ioonikanal on naatriumi- ja kaaliumiioone läbilaskev. selle juhtivus on sarnane AMPA retseptori kanalite omaga, umbes 20 pS (petasiemens).

Kuid kainaadi retseptorid erinevad AMPA-st oma potentsiaalide poolest Kainaadi retseptorite tekitatud postsünaptilised potentsiaalid on aeglasemad kui kainaadi retseptorite postsünaptilised potentsiaalid. AMPA retseptorid.

sünaptiline funktsioon

Nagu me varem kommenteerisime, kainaadi retseptorid osalevad nii presünaptilises kui ka postsünaptilises tegevuses. Neid leidub ajus väiksemates kogustes kui AMPA ja NMDA retseptoreid.

Viimased uuringud on avastanud, et seda tüüpi retseptoritel pole mitte ainult a ionotroopne funktsioon, mis muudab otseselt neuronaalse membraani juhtivust, vaid pigem Pealegi, võivad hõlmata muutusi metabotroopsel tasemel, mis mõjutavad valgu tootmist.

Olgu öeldud, et kainaat on eksitotoksiline aine ning põhjustab krampe ja neuronite kahjustusi, mis on väga sarnased epilepsia all kannatavate inimeste neuronites esinevatele nähtustele. Seetõttu ja võttes arvesse, et see kõik on tihedalt seotud glutamaadi neurotransmissiooni probleemidega, on uurimus probleeme kainaadi retseptoritega on seostatud erinevate psühholoogiliste häirete, meditsiiniliste probleemide ja haigustega neurodegeneratiivne.

Siiani on probleeme kainaadi retseptorite sünaptilise funktsiooniga seostatud isheemia, hüpoglükeemia, epilepsia, Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi, skisofreenia, bipolaarne häire, autismispektri häired, Huntingtoni korea ja amüotroofiline lateraalskleroos (ELA.) Enamik uuringuid on leidnud need seosed mutatsioonidega GluK alaühikutes 1–5.

Neuronaalne plastilisus

Kainaadi retseptorid mängivad sünapsides võrreldes AMPA retseptoritega üsna tagasihoidlikku rolli. Neil on sünaptilises plastilisuses väga peen roll, mis mõjutab tõenäosust, et postsünaptiline rakk saadab vastuse tulevasele stiimulile.

Presünaptilise raku kainaadi retseptorite aktiveerimine võib mõjutada neurotransmitterite hulka vabaneda sünaptilisse pilusse. See efekt võib ilmneda kiiresti ja kesta kaua ning kainaadi retseptorite korduv stimuleerimine võib aja jooksul põhjustada sõltuvust.

Bibliograafilised viited:

• Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (märts 1999). "Glutamaadi retseptori ioonikanalid". Farmakoloogilised ülevaated. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Arhiveeritud originaalist (abstraktne) 2009-02-13. Vaadatud 28.12.2007.
• Huettner JE (august 2003). "Kainaadi retseptorid ja sünaptiline ülekanne". Edusammud neurobioloogias. 70 (5): 387–407. doi: 10.1016/S0301-0082(03)00122-9
• Töövõtja A, Mulle C, Swanson GT (märts 2011). "Kainate vastuvõtjad saavad täisealiseks: kahe aastakümne pikkuse uurimistöö verstapostid". Neuroteaduste suundumused. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016/j.tins.2010.12.002
• Fritsch B, Reis J, Gasior M, Kaminski RM, Rogawski MA (aprill 2014). "GluK1 kainaadi retseptorite roll krambihoogudes, epilepsiaheidetes ja epileptogeneesis". Ajakiri Neuroscience. 34 (17): 5765–75.
• Rodriguez-Moreno, Antonio. (2003). Kainate vastuvõtjad. Nende funktsioon GABAergilise sünaptilise ülekande reguleerimisel hipokampuses. Neuroloogia ajakiri. 36. 852-9.