Receptores cainatos: o que são e quais são suas funções

Receptores de cainato São receptores encontrados em neurônios que são ativados na presença do glutamato.

Eles são pouco conhecidos e as pesquisas, até hoje, continuam tentando elucidar qual a implicação tem em vários transtornos, principalmente epilepsia e doenças como Alzheimer e Parkinson. A seguir veremos o que se sabe sobre esses peculiares receptores ionotrópicos.

• Artigo relacionado: "Receptores muscarínicos: o que são e que funções têm?"

O que são receptores cainatos?

Receptores de cainato Eles são encontrados na membrana neuronal e respondem à presença de glutamato.. Tradicionalmente, eles foram classificados como receptores não-NMDA, juntamente com o receptor AMPA.

Os receptores de cainato são menos compreendidos pela comunidade científica em comparação com AMPA e NMDA, que também são receptores ionotrópicos para o neurotransmissor glutamato.

O glutamato é conhecido por atuar como agente primário na maioria das sinapses excitatórias. do sistema nervoso central (SNC). É uma substância que medeia a transmissão sináptica e, quando o sistema nervoso está em formação, participa dos processos de crescimento e maturação neuronal, além de estar envolvido na formação e eliminação de sinapses, e estar envolvido nos processos de aprendizagem e formação do memória.

Os receptores ativados por este neurotransmissor foram divididos em duas famílias: metabotrópicos e ionotrópicos:

Os metabotrópicos são acoplados às proteínas G e regulam a produção de mensageiros intracelulares.

Os ionotrópicos, onde seriam encontrados os receptores cainatos, formam um canal catiônico com seletividade diferente para certos íons, sendo permeável a vários íons: sódio (Na+), potássio (K+) e cálcio (Ca+2).

Dentro dos receptores ionotrópicos do glutamato estão, como já comentamos, os receptores do cainato, os Receptores NMDA (ácido N-metil-D-aspártico) e receptores AMPA a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiônico).

Os receptores de cainato pós-sinápticos estão envolvidos na neurotransmissão excitatória, enquanto presináticos estão envolvidos no processo inibitório, modulando a liberação de GABA através de um mecanismo pré-sináptico.

Estrutura

São conhecidos até cinco tipos de subunidades do receptor cainato: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7 (GRIK3), KA1 (GRIK4) e KA2 (GRIK5), que são semelhantes às subunidades dos receptores AMPA e NMDA.

As subunidades GluR 5 a 7 podem formar canais homoméricos, ou seja, tornando o receptor composto exclusivamente por um tipo dessas subunidades; ou heteromérica, significando que pode haver mais de um tipo de subunidade. As subunidades KA1 e KA2 só podem formar receptores funcionais combinando-se com as subunidades GluR 5 a 7.

Molecularmente falando, os receptores ionotrópicos de glutamato são proteínas integrais de membrana, formadas por quatro subunidades dispostas em um tetrâmero.

• Você pode estar interessado: "Receptores NMDA do sistema nervoso: o que são e que funções têm?"

Distribuição

Os receptores cainatos estão distribuídos por todo o sistema nervoso, embora seus padrões de expressão das subunidades que os compõem diferem por região:

1. subunidade GluR5

A subunidade GluR5 é encontrada principalmente em neurônios de gânglios da raiz dorsal, núcleo septal, córtex piriforme e cingulado, subículo e células de Purkinje cerebelar.

• Você pode estar interessado: "Neurônios de Purkinje: suas funções e características"

2. subunidade GluR6

GluR6 é amplamente encontrado nas células granulares do cerebelo, giro denteado e região CA3 do hipocampo, bem como no corpo estriado.

3. subunidade GluR7

A subunidade GluR7 é encontrada esparsamente no cérebro, mas é expressa, especialmente fortemente, no cérebro. córtex cerebral profundo e estriado, bem como neurônios inibitórios na camada molecular do cerebelo.

4. Subunidades KA1 e KA2

A subunidade KA1 está localizada na região CA3 do hipocampo e também foi encontrado na amígdala, no córtex entorrinal e no giro denteado. KA2 é encontrado em todos os núcleos do sistema nervoso.

Condutância

O canal iônico formado pelos receptores cainatos é permeável aos íons sódio e potássio. sua condutância é semelhante ao dos canais do receptor AMPA, cerca de 20 pS (petasiemens).

No entanto, os receptores de cainato diferem do AMPA em que os potenciais Os potenciais pós-sinápticos gerados pelos receptores de cainato são mais lentos do que os potenciais pós-sinápticos dos receptores de cainato. receptores AMPA.

função sináptica

Como comentamos anteriormente, os receptores cainatos estão envolvidos na ação pré-sináptica e pós-sináptica. Eles são encontrados em quantidades menores no cérebro do que os receptores AMPA e NMDA.

A pesquisa mais recente descobriu que esses tipos de receptores não só têm uma função ionotrópica, alterando diretamente a condutividade da membrana neuronal, mas sim, além do mais, pode envolver alterações no nível metabotrópico, afetando a produção de proteínas.

Deve-se dizer que o cainato é uma substância excitotóxica e causa convulsões e danos neuronais, fenômenos muito semelhantes aos observados nos neurônios de pessoas que sofrem de epilepsia. É por isso que, e tendo em conta que tudo isto está intimamente relacionado com os problemas da neurotransmissão do glutamato, a investigação problemas nos receptores de cainato têm sido associados a vários distúrbios psicológicos, problemas médicos e doenças neurodegenerativo.

Até o momento, problemas na função sináptica dos receptores de cainato têm sido relacionados a isquemia, hipoglicemia, epilepsia, doença de Alzheimer, doença de Parkinson, esquizofrenia, transtorno bipolar, transtornos do espectro autista, coreia de Huntington e esclerose lateral amiotrófica (ELA.) A maioria dos estudos encontrou essas relações com mutações nas subunidades GluK 1 a 5.

Plasticidade neuronal

Os receptores cainato desempenham um papel bastante modesto nas sinapses em comparação com os receptores AMPA. Eles têm um papel muito sutil na plasticidade sináptica, afetando a probabilidade de a célula pós-sináptica enviar uma resposta a um estímulo futuro.

A ativação de receptores de cainato na célula pré-sináptica pode afetar a quantidade de neurotransmissores para ser liberado na fenda sináptica. Esse efeito pode ocorrer rapidamente e durar muito tempo, e a estimulação repetida dos receptores de cainato pode levar ao vício ao longo do tempo.

Referências bibliográficas:

• Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (março de 1999). "Os canais de íons do receptor de glutamato". Revisões Farmacológicas. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Arquivado do original (resumo) em 2009-02-13. Recuperado em 28/12/2007.
• Huettner JE (agosto de 2003). "Receptores Cainato e transmissão sináptica". Progresso em Neurobiologia. 70 (5): 387–407. doi: 10.1016/S0301-0082(03)00122-9
• Empreiteiro A, Mulle C, Swanson GT (março de 2011). "Receptores Kainate atingindo a maioridade: marcos de duas décadas de pesquisa". Tendências em Neurociências. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016/j.tins.2010.12.002
• Fritsch B, Reis J, Gasior M, Kaminski RM, Rogawski MA (abril de 2014). "Papel dos receptores de cainato GluK1 em convulsões, descargas epilépticas e epileptogênese". O Jornal da Neurociência. 34 (17): 5765–75.
• RODRIGUEZ-MORENO, Antonio. (2003). Receptores Kainate. Sua função na regulação da transmissão sináptica GABAérgica no hipocampo. Revista Neurologia. 36. 852-9.