Kaïnaatreceptoren: wat zijn ze en wat zijn hun functies

Kaïnaat receptoren Het zijn receptoren die worden aangetroffen in neuronen die worden geactiveerd in aanwezigheid van glutamaat.

Ze zijn niet erg bekend en onderzoek blijft tot op de dag van vandaag proberen uit te zoeken wat de implicaties zijn heeft bij verschillende aandoeningen, vooral epilepsie en ziektes zoals Alzheimer en parkinson. Vervolgens zullen we zien wat er bekend is over deze eigenaardige ionotrope receptoren.

• Gerelateerd artikel: "Muscarinereceptoren: wat zijn het en welke functies hebben ze?"

Wat zijn kaïnaatreceptoren?

Kaïnaat receptoren Ze worden gevonden in het neuronale membraan en reageren op de aanwezigheid van glutamaat.. Traditioneel werden ze geclassificeerd als niet-NMDA-receptoren, samen met de AMPA-receptor.

Kainaatreceptoren worden door de wetenschappelijke gemeenschap minder begrepen in vergelijking met AMPA en NMDA, die ook ionotrope receptoren zijn voor de neurotransmitter glutamaat.

Van glutamaat is bekend dat het fungeert als het primaire middel bij de meeste prikkelende synapsen.

van het centrale zenuwstelsel (CZS). Het is een stof die synaptische transmissie bemiddelt en, wanneer het zenuwstelsel wordt gevormd, deelneemt aan de processen van groei en neuronale rijping, naast betrokken te zijn bij de vorming en eliminatie van synapsen, en betrokken te zijn bij de leerprocessen en vorming van de geheugen.

De receptoren die door deze neurotransmitter worden geactiveerd, zijn onderverdeeld in twee families: metabotroop en ionotroop:

Metabotropica zijn gekoppeld aan G-eiwitten en reguleren de productie van intracellulaire boodschappers.

De ionotropics, waar de kaïnaatreceptoren zouden worden gevonden, vormen een kationkanaal met verschillende selectiviteit voor bepaalde ionen, doorlaatbaar voor verschillende ionen: natrium (Na+), kalium (K+) en calcium (Ca+2).

Binnen de ionotrope glutamaatreceptoren bevinden zich, zoals we al hebben opgemerkt, de kaïnaatreceptoren, de NMDA-receptoren (N-methyl-D-asparaginezuur) en AMPA-receptoren a-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazoolpropionzuur).

Postsynaptische kaïnaatreceptoren zijn betrokken bij prikkelende neurotransmissie, terwijl presinatica zijn betrokken bij de remmende, modulerende afgifte van GABA via een mechanisme presynaptisch.

Structuur

Er zijn maximaal vijf soorten kaïnaatreceptorsubeenheden bekend: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7 (GRIK3), KA1 (GRIK4) en KA2 (GRIK5), die vergelijkbaar zijn met AMPA- en NMDA-receptorsubeenheden.

GluR-subeenheden 5 tot en met 7 kunnen homomere kanalen vormen, dat wil zeggen, de receptor uitsluitend uit één type van die subeenheden laten bestaan; of heteromeer, wat betekent dat er meer dan één type subeenheid kan zijn. De KA1- en KA2-subeenheden kunnen alleen functionele receptoren vormen door ze te combineren met GluR-subeenheden 5 tot en met 7.

Moleculair gezien de ionotrope glutamaatreceptoren zijn integrale membraaneiwitten, bestaande uit vier subeenheden gerangschikt in een tetrameer.

• Misschien ben je geïnteresseerd in: "NMDA-receptoren van het zenuwstelsel: wat zijn het en welke functies hebben ze?"

Verdeling

Kaïnaatreceptoren zijn verspreid over het zenuwstelsel, hoewel hun expressiepatronen van de subeenheden waaruit ze bestaan ​​per regio verschillen:

1. GluR5-subeenheid

De GluR5-subeenheid wordt voornamelijk aangetroffen in neuronen van dorsale wortelganglia, septumkern, pyriforme en cingulaire cortex, subiculum en Purkinje-cellen kleine hersenen.

• Misschien ben je geïnteresseerd in: "Purkinje-neuronen: hun functies en kenmerken"

2. GluR6-subeenheid

GluR6 wordt veel gevonden in korrelcellen van het cerebellum, dentate gyrus en CA3-regio van de hippocampus, evenals in het striatum.

3. GluR7-subeenheid

De GluR7-subeenheid wordt schaars in de hersenen aangetroffen, maar komt vooral sterk tot uiting in de hersenen. diepe hersenschors en striatum, evenals remmende neuronen in de moleculaire laag van de cerebellum.

4. KA1- en KA2-subeenheden

De KA1-subeenheid bevindt zich in het CA3-gebied van de zeepaardje en het is ook gevonden in de amygdala, entorhinale cortex en dentate gyrus. KA2 wordt gevonden in alle kernen van het zenuwstelsel.

Geleiding

Het ionenkanaal dat wordt gevormd door kaïnaatreceptoren is doorlaatbaar voor natrium- en kaliumionen. zijn geleiding is vergelijkbaar met die van AMPA-receptorkanalen, ongeveer 20 pS (petasiemen).

Kaïnaatreceptoren verschillen echter van AMPA doordat de potentialen De postsynaptische potentialen gegenereerd door de kaïnaatreceptoren zijn langzamer dan de postsynaptische potentialen van de kaïnaatreceptoren. AMPA-receptoren.

synaptische functie

Zoals we eerder opmerkten, kaïnaatreceptoren zijn betrokken bij zowel presynaptische als postsynaptische actie. Ze worden in kleinere hoeveelheden in de hersenen aangetroffen dan AMPA- en NMDA-receptoren.

Het meest recente onderzoek heeft ontdekt dat dit soort receptoren niet alleen een ionotrope functie, die direct de geleidbaarheid van het neuronale membraan verandert, maar eerder daarnaast, kan veranderingen op metabotroop niveau met zich meebrengen, die de eiwitproductie beïnvloeden.

Het moet gezegd worden dat kaïnaat een excitotoxische stof is en epileptische aanvallen en neuronale schade veroorzaakt, verschijnselen die erg lijken op die in de neuronen van mensen die aan epilepsie lijden. Dat is de reden waarom, en rekening houdend met het feit dat dit alles nauw verband houdt met glutamaat-neurotransmissieproblemen, het onderzoek problemen met kaïnaatreceptoren zijn in verband gebracht met verschillende psychische stoornissen, medische problemen en ziekten neurodegeneratief.

Tot op heden zijn problemen in de synaptische functie van kaïnaatreceptoren in verband gebracht ischemie, hypoglykemie, epilepsie, de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson, schizofrenie, bipolaire stoornis, autismespectrumstoornissen, chorea van Huntington en amyotrofische laterale sclerose (ELA.) De meeste onderzoeken hebben deze relaties gevonden met mutaties in GluK-subeenheden 1 tot en met 5.

Neuronale plasticiteit

Kainate-receptoren spelen een vrij bescheiden rol in synapsen in vergelijking met AMPA-receptoren. Ze spelen een heel subtiele rol in synaptische plasticiteit, en beïnvloeden de waarschijnlijkheid dat de postsynaptische cel een reactie zal sturen op een toekomstige stimulus.

Activering van kaïnaatreceptoren op de presynaptische cel kan de hoeveelheid neurotransmitters beïnvloeden vrijkomen in de synaptische spleet. Dit effect kan snel optreden en lang aanhouden, en herhaalde stimulatie van kaïnaatreceptoren kan na verloop van tijd tot verslaving leiden.

Bibliografische referenties:

• Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (maart 1999). "De glutamaatreceptor ionenkanalen". Farmacologische beoordelingen. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Gearchiveerd van het origineel (samenvatting) op 13-02-2009. Ontvangen 2007-12-28.
• Huettner JE (augustus 2003). "Kaïnaatreceptoren en synaptische transmissie". Vooruitgang in neurobiologie. 70 (5): 387–407. doi: 10.1016/S0301-0082(03)00122-9
• Aannemer A, Mulle C, Swanson GT (maart 2011). "Kainate-ontvangers worden volwassen: mijlpalen van twee decennia onderzoek". Trends in de neurowetenschappen. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016/j.tins.2010.12.002
• Fritsch B, Reis J, Gasior M, Kaminski RM, Rogawski MA (april 2014). "De rol van GluK1-kaïnaatreceptoren bij toevallen, epileptische ontladingen en epileptogenese". Het tijdschrift voor neurowetenschap. 34 (17): 5765–75.
• Rodriguez Moreno, Antonio. (2003). Kainate-ontvangers. Hun functie in de regulatie van GABAergische synaptische transmissie in de hippocampus. Neurologie tijdschrift. 36. 852-9.