GABA-receptor

GABA-receptorer sidde i nervesystemet og binde til neurotransmitteren γ-aminobutyric acid. Ved binding viser de en hæmmende virkning på nerveceller. Den målrettede indgivelse af visse medikamenter kan påvirke receptorerne og dermed også nervecellerne, som f.eks. Er relevant til behandling af epilepsi.

Hvad er en GABA-receptor?

Receptorerne er sensoriske celler, som visse stimuli kan binde til. I strukturer af opfattelse er for eksempel receptorer det første tilfælde af enhver opfattelse. Disse strukturer spiller imidlertid også en vigtig rolle i mange andre kropsprocesser.

For eksempel er det menneskelige nervesystem udstyret med GABA-receptorer. De såkaldte neurotransmittorer binder til disse receptorer. Disse stoffer er neurogene stoffer og svarer således til messenger-stoffer. Bindingen af ​​messenger-stoffer til en GABA-receptor har en hæmmende virkning på den tilknyttede nervecelle. Der sondres mellem ionotrope og metabotrope GABA-receptorer. Foruden GABAA er GABAC-receptoren et af de ionotropiske bindingssteder.

En metabotropisk receptor er GABAB-receptoren. Den nøjagtige virkemåde for GABA-receptorer afhænger af den respektive undergruppe. De ionotropiske varianter er ligand-kontrolleret og påvirker derfor ion- og elektrolytbalancen. Tilstrømningen af ​​ioner inden for en signalkaskade sker for eksempel gennem aktivering af ionotropiske GABA-receptorer. De metabotrope receptorer virker på metabolske processer og aktiverer dannelsen af ​​sekundære messenger-stoffer i signalkaskaden efter stimulusbinding.

Anatomi & struktur

Alle GABA-receptorer i det menneskelige nervesystem er placeret på en nervecelle hver. Hver af receptorerne er et såkaldt transmembranprotein. Transmembrane proteiner svarer til integrerede membranproteiner med et eller flere transmembrane domæner.

Lipid-dobbeltlaget til spænding af integrerede membranproteiner kaldes det transmembrane domæne. Receptorer er udstyret med strukturer, som visse stoffer kan binde til. På grund af den faste struktur på deres bindingssteder reagerer alle GABA-receptorer udelukkende på specifikke påvirkninger og er derfor kun i stand til at binde til visse messenger-stoffer eller neurotransmittere. Receptorerne binder specifikt neurotransmitteren y-aminobutyric acid. I modsætning til de andre undergrupper af GABA er GABAB-receptoren en G-proteinkoblet receptor, der kan sidde både præ- og postsynaptisk.

GABAA-receptorer svarer til ligandaktiverede ionkanaler, der er permeabel for hydrogen og chloridcarbonationer. De er heteropentamerer og består således hver af fem underenheder, der hver spænder over cellemembranen fire gange. Homologe underenheder er de seks repræsentanter α1 til α6, de tre repræsentanter β1 til 33, de tre repræsentanter γ1 til γ3 og δ, ε, π eller θ hver med en repræsentant. ρ har tre repræsentanter fra ρ1 til ρ3. I hjernen består receptorerne normalt af to a-, to β- og en y-underenheder. Foruden det y-aminobutyric bindende sted har GABAA receptorer allosteriske bindingssteder, der reagerer på benzodiazepiner og er placeret på y-underenheden. Bindingssteder for neurosteroider og barbiturater er placeret på ß-underenheden.

Funktion & opgaver

GABA-receptorer er enten ligand-gated eller metabotrop. De ligand-gatede receptorer inkluderer GABAA- og GABAC-receptorerne. Kun GABAB-receptoren er metabotrope. Den ligand-gatede GABAA-receptor er en chloridionkanal. Når det binder til GABA, strømmer Cl ind. Denne tilstrømning viser en hæmmende virkning på nervecellen. Disse undervarianter er udbredt i hjernen og er ansvarlige for balancen mellem excitation og dæmpning i nervecellerne.

Centralnervesdepressiva, såsom benzodiazepiner, propofol eller antiepileptika, binder til disse receptorer. Den ligand-gatede GABAA-p-receptor kan ikke inhiberes af bicuculline. Aktive ingredienser såsom antiepileptika har således næppe nogen indflydelse på disse områder. Den metabotropiske GABAB-receptor findes enten presynaptisk eller postsynaptisk. Når GABA binder sig til presynaptiske receptorer, strømmer der flere K + - ind. Tilstrømningen af ​​Ca2 + aftager. Dette fører til hyperpolarisering: frigørelsen af ​​transmitteren hæmmes.

Når man binder til den postsynaptiske variant, aktiveres en forøget K + -tilstrømning. På denne måde skabes det hæmmende postsynaptiske potentiale. Denne type GABA-receptor er modtagelig for stoffer, såsom muskelafslappende baclofen. GABAA-receptorer distribueres generelt i hjernen og rygmarven, hvor de undertiden er de vigtigste receptorer til inhibering af det centrale nervesystem. I basalganglier og cerebellum er disse receptorer involveret i motorisk kontrol.

I thalamus hjælper receptorerne med at inducere og opretholde søvn. I rygmarven er GABA-receptorer placeret på motorneuronerne, hvor de er involveret i refleks-kredsløb og koordination af bevægelser.

sygdomme

GABA-receptorerne er klinisk og farmakologisk relevante, især i forbindelse med de stoffer, der kan binde til dem. Dette gælder for eksempel alkohol.

Alkoholikere binder sig til GABAA-receptorerne og øger permeabiliteten for chloridioner på nervecellemembranen. Dette fører til hyperpolarisering, og handlingspotentialfrekvensen falder. Da det excitatoriske system hæmmes på samme tid på grund af binding af alkohol til NMDA-receptorer, har alkohol en beroligende virkning på mennesker. Dette forhold kan være relevant i tilfælde af alkoholforgiftning og er også en vigtig forbindelse i klinisk praksis med kroniske alkoholmisbrugere.

Bortset fra dette kan tilstanden i det centrale nervesystem påvirkes af farmakologiske stoffer, der er i stand til at binde til GABA-receptorer. Dette spiller en vigtig rolle i klinisk praksis i behandlingen af ​​forskellige neurologiske sygdomme. Behandlingen af ​​epilepsi er for eksempel baseret på denne forbindelse, men generelt er den målrettede påvirkning af nervesystemet gennem indgivelse af medikamenter en hovedkomponent i terapien. Beroligende midler som benzodiazepiner har en beroligende virkning. Det samme gælder for barbiturater, som ofte bruges til at inducere anæstesi.

Antiepileptika, såsom valproat, forhindrer epileptiske anfald ved at blokere receptorerne. Tiagabin hæmmer optagelsen af ​​GABA og øger dens koncentration i det synaptiske hul, så epileptiske anfald reduceres. Mange lægemidler har også en stimulerende effekt på GABAA-receptorer og kan således udløse afhængighed. Afhængigheden medieres via a1-holdige receptorer. Deres stimulering forårsager funktionelle ændringer i visse AMPA-receptorer af den respektive neuron i neuroplastiske processer.

Typiske & almindelige sygdomme i centralnervesystemet

• epilepsi
• Alzheimers, demens, Parkinson
• depressioner