Каинатные рецепторы: что это такое и каковы их функции

Каинатные рецепторы Это рецепторы, обнаруженные в нейронах, которые активируются в присутствии глутамата.

Они не очень хорошо известны, и исследования по сей день продолжают попытки выяснить, какое значение они имеют. при различных расстройствах, особенно при эпилепсии и таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и Паркинсон. Далее мы увидим, что известно об этих своеобразных ионотропных рецепторах.

• Статья по теме: "Мускариновые рецепторы: что это такое и какие функции они выполняют?"

Что такое каинатные рецепторы?

Каинатные рецепторы Они находятся в мембране нейронов и реагируют на присутствие глутамата.. Традиционно они классифицировались как рецепторы, отличные от NMDA, наряду с рецептором AMPA.

Каинатные рецепторы менее изучены научным сообществом по сравнению с AMPA и NMDA, которые также являются ионотропными рецепторами нейромедиатора глутамата.

Известно, что глутамат действует как первичный агент в большинстве возбуждающих синапсов. центральной нервной системы (ЦНС). Это вещество, опосредующее синаптическую передачу и при формировании нервной системы участвующее в процессах роста и созревания нейронов, помимо участия в формировании и ликвидации синапсов, а также участия в процессах обучения и формирования Память.

Рецепторы, активируемые этим нейротрансмиттером, были разделены на два семейства: метаботропные и ионотропные:

Метаботропы связаны с G-белками и регулируют выработку внутриклеточных мессенджеров..

Ионотропы, где будут обнаружены каинатные рецепторы, образуют катионный канал с разной селективностью к определенным ионам, будучи проницаемым для нескольких ионов: натрия (Na+), калия (K+) и кальция (Ca+2).

В состав ионотропных глутаматных рецепторов входят, как мы уже отмечали, каинатные рецепторы, Рецепторы NMDA (N-метил-D-аспарагиновая кислота) и рецепторы AMPA а-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовая кислота).

Постсинаптические каинатные рецепторы участвуют в возбудительной нейротрансмиссии, в то время как пресинатики участвуют в ингибировании, модулируя высвобождение ГАМК через механизм пресинаптический.

Состав

Известно до пяти типов субъединиц каинатных рецепторов: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7. (GRIK3), KA1 (GRIK4) и KA2 (GRIK5), которые аналогичны субъединицам рецепторов AMPA и NMDA.

Субъединицы GluR с 5 по 7 могут образовывать гомомерные каналы., то есть создание рецептора, состоящего исключительно из одного типа этих субъединиц; или гетеромерный, что означает, что может быть более одного типа субъединицы. Субъединицы KA1 и KA2 могут образовывать функциональные рецепторы только путем объединения с субъединицами GluR с 5 по 7.

Молекулярно говоря, ионотропные глутаматные рецепторы представляют собой интегральные мембранные белки, состоящие из четырех субъединиц, расположенных в виде тетрамера.

• Вам может быть интересно: "NMDA-рецепторы нервной системы: что это такое и какие функции выполняют?"

Распределение

Каинатные рецепторы распределены по всей нервной системе, хотя их паттерны экспрессии составляющих их субъединиц различаются в зависимости от региона:

1. субъединица GluR5

Субъединица GluR5 обнаружена в основном в нейронах ганглии задних корешков, септальное ядро, грушевидная и поясная кора, субикулум и клетки Пуркинье мозжечок.

• Вам может быть интересно: "Нейроны Пуркинье: их функции и характеристики"

2. субъединица GluR6

GluR6 широко распространен в клетках-зернах мозжечка, зубчатой ​​извилины и области СА3 гиппокампа, так и в стриатуме.

3. субъединица GluR7

Субъединица GluR7 редко обнаруживается в головном мозге, но особенно сильно экспрессируется в головном мозге. глубокая кора головного мозга и полосатое тело, а также тормозные нейроны в молекулярном слое мозжечок.

4. субъединицы KA1 и KA2

Субъединица КА1 расположена в области СА3 гиппокамп также он был обнаружен в миндалевидном теле, энторинальной коре и зубчатой ​​извилине. КА2 обнаружен во всех ядрах нервной системы..

проводимость

Ионный канал, образованный каинатными рецепторами, проницаем для ионов натрия и калия. его проводимость аналогична каналам рецептора AMPA, около 20 пСм (петасименс).

Однако каинатные рецепторы отличаются от AMPA тем, что потенциалы Постсинаптические потенциалы, генерируемые каинатными рецепторами, медленнее, чем постсинаптические потенциалы каинатных рецепторов. АМРА-рецепторы.

синаптическая функция

Как мы уже отмечали ранее, каинатные рецепторы участвуют как в пресинаптической, так и в постсинаптической деятельности. Они обнаруживаются в меньших количествах в головном мозге, чем рецепторы AMPA и NMDA.

Самые последние исследования показали, что эти типы рецепторов не только обладают ионотропную функцию, непосредственно изменяющую проводимость нейрональной мембраны, а точнее, кроме, могут включать изменения на метаботропном уровне, влияющие на выработку белка.

Следует сказать, что каинат является эксайтотоксическим веществом и вызывает судороги и повреждение нейронов, явления, очень похожие на явления, наблюдаемые в нейронах людей, страдающих эпилепсией. Именно поэтому, а также с учетом того, что все это тесно связано с проблемами нейротрансмиссии глутамата, исследования Проблемы с каинатными рецепторами связаны с различными психологическими расстройствами, медицинскими проблемами и заболеваниями. нейродегенеративный.

На сегодняшний день проблемы в синаптической функции каинатных рецепторов связаны с ишемия, гипогликемия, эпилепсия, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, шизофрения, биполярное расстройство, расстройства аутистического спектра, хорея Гентингтона и боковой амиотрофический склероз (ELA.) Большинство исследований выявили эти связи с мутациями в субъединицах GluK с 1 по 5.

Нейрональная пластичность

Каинатные рецепторы играют довольно скромную роль в синапсах по сравнению с АМРА-рецепторами. Они играют очень тонкую роль в синаптической пластичности, влияя на вероятность того, что постсинаптическая клетка пошлет ответ на будущий стимул.

Активация каинатных рецепторов на пресинаптических клетках может влиять на количество нейротрансмиттеров. выйти в синаптическую щель. Этот эффект может проявляться быстро и длиться долго, а повторная стимуляция каинатных рецепторов со временем может привести к зависимости.

Библиографические ссылки:

• Дингледин Р., Борхес К., Боуи Д., Трайнелис С.Ф. (март 1999 г.). «Ионные каналы глутаматных рецепторов». Фармакологические обзоры. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Архивировано из оригинала (аннотации) 13 февраля 2009 г. Проверено 28 декабря 2007 г. .
• Хюттнер Дж. Э. (август 2003 г.). «Каинатные рецепторы и синаптическая передача». Прогресс в нейробиологии. 70 (5): 387–407. дои: 10.1016/S0301-0082(03)00122-9
• Подрядчик A, Mulle C, Swanson GT (март 2011 г.). «Приемники Kainate достигают совершеннолетия: вехи двух десятилетий исследований». Тенденции в нейронауках. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016/j.tins.2010.12.002
• Фрич Б., Рейс Дж., Гасиор М., Камински Р.М., Рогавски М.А. (апрель 2014 г.). «Роль каинатных рецепторов GluK1 в припадках, эпилептических разрядах и эпилептогенезе». Журнал неврологии. 34 (17): 5765–75.
• Родригес-Морено, Антонио. (2003). Каинате приемники. Их роль в регуляции ГАМКергической синаптической передачи в гиппокампе. Журнал неврологии. 36. 852-9.