Kainate-reseptorer: hva er de og hva er deres funksjoner

Kainatreseptorer De er reseptorer som finnes i nevroner som aktiveres i nærvær av glutamat.

De er ikke særlig godt kjent og forskning fortsetter den dag i dag å prøve å belyse hva implikasjonen har ved ulike lidelser, spesielt epilepsi og sykdommer som Alzheimers og Parkinson. Deretter vil vi se hva som er kjent om disse særegne ionotrope reseptorene.

• Relatert artikkel: "Muskarine reseptorer: hva er de og hvilke funksjoner har de?"

Hva er kainatreseptorer?

Kainatreseptorer De finnes i nevronmembranen og reagerer på tilstedeværelsen av glutamat.. Tradisjonelt ble de klassifisert som ikke-NMDA-reseptorer, sammen med AMPA-reseptoren.

Kainatreseptorer er mindre forstått av det vitenskapelige miljøet sammenlignet med AMPA og NMDA, som også er ionotrope reseptorer for nevrotransmitteren glutamat.

Glutamat er kjent for å fungere som det primære middel ved de fleste eksitatoriske synapser. av sentralnervesystemet (CNS). Det er et stoff som medierer synaptisk overføring og, når nervesystemet dannes, deltar i vekst- og nevronal modning, i tillegg til å være involvert i dannelsen og eliminering av synapser, og være involvert i læringsprosessene og dannelsen av hukommelse.

Reseptorene som aktiveres av denne nevrotransmitteren har blitt delt inn i to familier: metabotrope og ionotrope:

Metabotropika er koblet til G-proteiner og regulerer produksjonen av intracellulære budbringere.

Ionotropene, hvor kainatreseptorene ble funnet, danne en kationkanal med ulik selektivitet for visse ioner, som er gjennomtrengelig for flere ioner: natrium (Na+), kalium (K+) og kalsium (Ca+2).

Innenfor de ionotrope glutamatreseptorene er, som vi allerede har kommentert, kainatreseptorene, NMDA-reseptorer (N-metyl-D-asparaginsyre) og AMPA-reseptorer a-amino-3-hydroksy-5-metyl-4-isoksazolpropionsyre).

Postsynaptiske kainatreseptorer er involvert i eksitatorisk nevrotransmisjon, mens presinatika er involvert i inhiberingen, og modulerer frigjøringen av GABA gjennom en mekanisme presynaptisk.

Struktur

Opptil fem typer kainatreseptorunderenheter er kjent: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7 (GRIK3), KA1 (GRIK4) og KA2 (GRIK5), som ligner på AMPA- og NMDA-reseptorunderenheter.

GluR-underenheter 5 til 7 kan danne homomere kanalerdet vil si å gjøre reseptoren utelukkende sammensatt av én type av disse underenhetene; eller heteromer, noe som betyr at det kan være mer enn én type underenhet. KA1- og KA2-underenhetene kan bare danne funksjonelle reseptorer ved å kombinere med GluR-underenhetene 5 til 7.

Molekylært sett de ionotrope glutamatreseptorene er integrerte membranproteiner, bygd opp av fire underenheter arrangert i en tetramer.

• Du kan være interessert i: "NMDA-reseptorer i nervesystemet: hva er de og hvilke funksjoner har de?"

Fordeling

Kainatreseptorer er fordelt over hele nervesystemet, selv om ekspresjonsmønstrene deres for underenhetene som utgjør dem varierer etter region:

1. GluR5 underenhet

GluR5-underenheten finnes primært i nevroner av dorsale rotganglier, septalkjerne, pyriform og cingulate cortex, subiculum og Purkinje-celler lillehjernen.

• Du kan være interessert i: "Purkinje-nevroner: deres funksjoner og egenskaper"

2. GluR6 underenhet

GluR6 er mye funnet i granulatceller i lillehjernen, dentate gyrus og CA3-regionen i hippocampus, så vel som i striatum.

3. GluR7 underenhet

GluR7-underenheten finnes sparsomt i hjernen, men kommer til uttrykk, spesielt sterkt, i hjernen. dyp hjernebark og striatum, samt hemmende nevroner i det molekylære laget av lillehjernen.

4. KA1 og KA2 underenheter

KA1-underenheten er lokalisert i CA3-regionen i hippocampus og det er også funnet i amygdala, entorhinal cortex og dentate gyrus. KA2 finnes i alle kjerner i nervesystemet.

Ledningsevne

Ionekanalen som dannes av kainatreseptorer er permeabel for natrium- og kaliumioner. dens konduktans er lik den for AMPA-reseptorkanaler, omtrent 20 pS (petasiemens).

Imidlertid skiller kainatreseptorer seg fra AMPA ved at potensialene De postsynaptiske potensialene generert av kainatreseptorene er langsommere enn de postsynaptiske potensialene til kainatreseptorene. AMPA-reseptorer.

synaptisk funksjon

Som vi tidligere kommenterte, kainat-reseptorer er involvert i både presynaptisk og postsynaptisk handling. De finnes i mindre mengder i hjernen enn AMPA- og NMDA-reseptorer.

Den nyeste forskningen har oppdaget at disse typene reseptorer ikke bare har en ionotrop funksjon, som direkte endrer ledningsevnen til nevronmembranen, men snarere, i tillegg, kan innebære endringer på metabotropisk nivå, som påvirker proteinproduksjonen.

Det skal sies at kainat er et eksitotoksisk stoff, og forårsaker anfall og nevronskade, fenomener som er svært lik de man ser i nevronene til mennesker som lider av epilepsi. Det er derfor, og tatt i betraktning at alt dette er nært knyttet til glutamat-nevrotransmisjonsproblemer, forskningen problemer i kainatreseptorer har vært knyttet til ulike psykologiske lidelser, medisinske problemer og sykdommer nevrodegenerativ.

Til dags dato har problemer i den synaptiske funksjonen til kainatreseptorer vært relatert til iskemi, hypoglykemi, epilepsi, Alzheimers sykdom, Parkinsons sykdom, schizofreni, bipolar lidelse, autismespekterforstyrrelser, Huntingtons chorea og amyotrofisk lateral sklerose (ELA.) De fleste studier har funnet disse sammenhengene med mutasjoner i GluK underenheter 1 til 5.

Nevronal plastisitet

Kainatreseptorer spiller en ganske beskjeden rolle i synapser sammenlignet med AMPA-reseptorer. De har en veldig subtil rolle i synaptisk plastisitet, og påvirker sannsynligheten for at den postsynaptiske cellen vil sende et svar på en fremtidig stimulus.

Aktivering av kainatreseptorer på den presynaptiske cellen kan påvirke mengden nevrotransmittere for å slippes ut i det synaptiske gapet. Denne effekten kan oppstå raskt og vare lenge, og gjentatt stimulering av kainatreseptorer kan føre til avhengighet over tid.

Bibliografiske referanser:

• Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (mars 1999). "Glutamatreseptor-ionekanalene". Farmakologiske anmeldelser. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Arkivert fra originalen (abstrakt) 2009-02-13. Hentet 2007-12-28.
• Huettner JE (august 2003). "Kainate-reseptorer og synaptisk overføring". Fremgang i nevrobiologi. 70 (5): 387–407. doi: 10.1016/S0301-0082(03)00122-9
• Entreprenør A, Mulle C, Swanson GT (mars 2011). "Kainate-mottakere blir myndige: milepæler for to tiår med forskning". Trender innen nevrovitenskap. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016/j.tins.2010.12.002
• Fritsch B, Reis J, Gasior M, Kaminski RM, Rogawski MA (april 2014). "Rollen til GluK1-kainatreseptorer i anfall, epileptiske utslipp og epileptogenese". Journal of Neuroscience. 34 (17): 5765–75.
• Rodriguez-Moreno, Antonio. (2003). Kainate-mottakere. Deres funksjon i reguleringen av GABAergisk synaptisk overføring i hippocampus. Tidsskrift om nevrologi. 36. 852-9.