Recettori NMDA del sistema nervoso: cosa sono e che funzioni hanno?

Sappiamo che i nostri neuroni comunicano tra loro attraverso le sinapsi, dove sono coinvolti i neurotrasmettitori. Il principale neurotrasmettitore eccitatorio nel cervello è il glutammato, che ha diversi tipi di recettori. Qui parleremo di uno di loro: Recettori NMDA.

In questo articolo impareremo in cosa consistono questi tipi di recettori, quali caratteristiche presentano, come funzionano e come sono legati alla memoria, all'apprendimento e alla plasticità cerebrale. Tuttavia, prima faremo una breve introduzione sui tipi di neurotrasmettitori esistenti, per capire dove si trova il glutammato.

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Cosa sono i neurotrasmettitori e come vengono classificati?

I neurotrasmettitori sono biomolecole che consentono la trasmissione di informazioni tra i neuroni. (ovvero la neurotrasmissione), attraverso un processo chimico o elettrico (a seconda dei casi) chiamato sinapsi neuronale.

Esistono molti tipi di neurotrasmettitori; La classificazione più accettata è quella che li divide in tre grandi gruppi:

1. ammine

Le ammine, a loro volta, si dividono in ammine quaternarie (acetilcolina) e monoammine (che, a loro volta, si dividono in: catecolamine e indolamine).

2. Aminoacidi

includere il glutammato, GABA, glicina e istamina.

3. Neuropeptidi

Da parte loro, i neuropeptidi includono endorfine, encefaline, dinorfine e vasopressina.

Glutammato e suoi recettori NMDA

Come abbiamo visto, il glutammato, chiamato anche acido glutammico, è un neurotrasmettitore cerebrale di tipo amminoacidico. Il glutammato è il neurotrasmettitore eccitatorio del cervello per eccellenza., ed è correlato a molteplici funzioni, in particolare l'apprendimento. Si trova in tutto il cervello e anche nel midollo spinale.

Come tutti i neurotrasmettitori, il glutammato ha diversi tipi di recettori, che sono strutture situate sul cellule (ad esempio nei neuroni) dove si legano i neurotrasmettitori, permettendo la sinapsi (che può essere elettrica o chimica).

Per capirlo in modo semplice e, in linea di massima, le sinapsi sono quelle connessioni tra i neuroni che mantengono queste cellule nervose in costante comunicazione e che consentono la trasmissione di informazioni, che consentono il raggiungimento di diversi processi: pensare, prendere decisioni, prestare attenzione, ragionare, parlare...

Pertanto, il glutammato ha quattro tipi di recettori: recettori NMDA (di cui di cui parleremo in questo articolo), recettori AMPA, kainato e un tipo di recettore metabotropo.

Recettori NMDA: caratteristiche generali

I recettori NMDA sono proteine ​​altamente complesse che agiscono come recettori del glutammato. A livello funzionale, i recettori NMDA, insieme ai recettori AMPA del glutammato, sono fondamentalmente correlati a due processi cognitivi: l'apprendimento e la memoria. Nello specifico, i recettori NMDA sono essenziali soprattutto per la memoria. Oltretutto, sono anche fortemente legati alla plasticità neurale o sinaptica.

D'altra parte, i recettori NMDA sono stati anche messi in relazione con l'origine di diverse patologie o malattie, come: epilessia, alcune malattie neurodegenerative (come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e la malattia di Huntington), la schizofrenia o l'ictus.

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Funzionamento

Che cosa significa l'acronimo NMDA? Sono l'acronimo di "N-metil D-aspartato", che è un agonista selettivo responsabile del legame specifico di questo tipo di recettore del glutammato, ma non di altri. Quando questi tipi di recettori vengono attivati, i canali ionici non selettivi si aprono per tutti i tipi di cationi (ioni con carica elettrica positiva).

I recettori sono attivati ​​da un differenziale di potenza, quando gli ioni di magnesio (Mg2+) entrano in contatto. Questo passo permette il passaggio degli ioni sodio (Na+), calcio (Ca2+) (questi in minore quantità) e potassio (K+).

Il flusso di ioni calcio, in particolare, è essenziale per migliorare i processi di plasticità sinaptica o plasticità cerebrale. Questo tipo di plasticità consiste nel fatto che gli stimoli esterni provocano il rafforzamento di alcune sinapsi e l'indebolimento di altre.

Pertanto, la plasticità sinaptica, cerebrale o neuronale, consente ai neuroni di funzionare correttamente, comunicano tra loro e modulano la loro attività in base all'ambiente e al stimoli ambientali. In breve, permette al cervello di adattarsi ai cambiamenti e permette anche di massimizzare le sue funzioni.

Un tipo di recettore ionotropico

A livello strutturale e funzionale, I recettori NMDA, chiamati anche NMDAr, sono recettori ionotropici. Ma facciamo un passo indietro; Esistono tre tipi di recettori cerebrali: ionotropici (come i recettori NMDA), metabotropici e autorecettori. Rispetto agli altri due, i recettori ionotropici sono più veloci.

La loro caratteristica principale è che funzionano come canali ionici specifici per determinati ioni, cioè il recettore stesso funge da canale.

funzioni

I recettori NMDA, insieme al glutammato, sono correlati a una moltitudine di funzioni del sistema nervoso (NS). Sono principalmente responsabili della regolazione del potenziale eccitatorio postsinaptico delle cellule. Inoltre, come abbiamo visto, i recettori NMDA svolgono un ruolo essenziale in processi come la plasticità neuronale, la memoria e l'apprendimento.

D'altra parte, alcuni studi menzionano anche il ruolo svolto dal legame del glutammato ai recettori NMDA nei processi di migrazione cellulare.

1. Plasticità neuronale (o sinaptica).

La plasticità neuronale e la sua relazione con i recettori NMDA è stata ampiamente studiata. È noto che l'attivazione e il consolidamento di alcune sinapsi, specialmente durante lo sviluppo (sebbene anche negli adulti), rendono possibile la maturazione dei circuiti del SN, cioè ne promuovono le connessioni funzionali.

Tutto ciò avviene grazie alla plasticità neuronale, che dipende in gran parte dai recettori NMDA.

Più specificamente, i recettori NMDA sono attivati ​​da un tipo molto specifico di plasticità sinaptica, chiamata potenziamento a lungo termine (LTP). La maggior parte dei processi di memoria e apprendimento si basano su questa forma di plasticità.

2. Memoria

Per quanto riguarda il suo legame con la memoria, è stato dimostrato che i recettori NMDA svolgono un ruolo essenziale nei processi che coinvolgono la formazione della memoria; Questo include un tipo di memoria chiamata memoria episodica (quella che ci permette di ricordare le esperienze vissute e che configura la nostra autobiografia).

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3. Apprendimento

Infine, i recettori NMDA sono anche legati ai processi di apprendimento, e si è visto come il loro L'attivazione avviene prima di questo tipo di processo, che è legato, a sua volta, alla memoria e alla plasticità cerebrale.

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