GABA receptor

GABA receptori sjede u živčanom sustavu i vežu se na neurotransmiter γ-aminobuternu kiselinu. Vezivanjem pokazuju inhibitorni učinak na živčane stanice. Ciljana primjena određenih lijekova može utjecati na receptore, a samim tim i na živčane stanice, što je na primjer bitno za liječenje epilepsije.

Što je GABA receptor?

Receptori su osjetne stanice na koje se mogu odrediti određeni podražaji. Na primjer, u percepcijskim strukturama receptori su prva instanca svake percepcije. Međutim, ove strukture također igraju važnu ulogu u mnogim drugim tjelesnim procesima.

Na primjer, ljudski živčani sustav opremljen je GABA receptorima. Na ove receptore vežu se takozvani neurotransmiteri. Te su tvari neurogene tvari i stoga odgovaraju glasnicima. Vezanje glasničkih tvari na GABA receptor ima inhibitorni učinak na pridružene živčane stanice. Razlikuje se ionotropni i metabotropni GABA receptori. Pored GABAA, GABAC receptor jedno je od ionotropnih veznih mjesta.

Metabotropni receptor je GABAB receptor. Točan način djelovanja GABA receptora ovisi o dotičnoj podskupini. Ionotropne varijante su pod nadzorom liganda i zato utječu na ionsku i elektrolitnu ravnotežu. Priliv iona unutar signalne kaskade nastaje, primjerice, aktiviranjem ionotropnih GABA receptora. Metabotropni receptori djeluju na metaboličke procese i aktiviraju stvaranje sekundarnih glasničkih tvari unutar signalne kaskade nakon vezanja podražaja.

Anatomija i struktura

Svi GABA receptori u ljudskom živčanom sustavu nalaze se na svakoj živčanoj stanici. Svaki od receptora je takozvani transmembranski protein. Transmembranski proteini odgovaraju integralnim membranskim proteinima s jednom ili više transmembranskih domena.

Lipidni dvosloj za protežu integralne membrane proteina naziva se transmembranska domena. Receptori su opremljeni strukturama na koje se određene tvari mogu vezati. Zbog fiksne strukture njihovih veznih mjesta, svi GABA receptori reagiraju isključivo na specifične utjecaje i stoga se mogu samo vezati na određene glasničke tvari ili neurotransmitere. Receptori se specifično vežu prije svega na neurotransmiter y-aminobuternu kiselinu. Za razliku od ostalih podskupina GABA-e, GABAB receptor je G-protein-receptor vezan uz receptore koji mogu biti i pre- i postinaptički.

GABAA receptori odgovaraju ionskim kanalima aktiviranim ligandom koji su propusni za vodikove i kloridne karbonatne ione. Oni su heteropentameri i stoga se svaka sastoji od pet podjedinica koje svaki obuhvaćaju staničnu membranu četiri puta. Homološke podjedinice su šest predstavnika α1 do α6, tri predstavnika β1 do β3, tri predstavnika γ1 do γ3 i δ, ε, π ili θ, svaki s jednim predstavnikom. ρ ima tri predstavnika od ρ1 do ρ3. U mozgu se receptori obično sastoje od dvije α, dvije β i jedne γ podjedinice. Pored mjesta vezanja za γ-aminobuternu kiselinu, GABAA receptori imaju mjesta alosteričnog vezanja koja reagiraju na benzodiazepine i nalaze se na γ podjedinici. Mjesta vezivanja za neurosteroide i barbiturate nalaze se na β podjedinici.

Funkcija i zadaci

GABA receptori su ili ligandni ili metabotropni. Receptori sa ligandom kod kojih su uključeni GABAA i GABAC receptori. Samo GABAB receptor je metabotrop. GABAA receptor koji ima ligandni kanal je kloridni ionski kanal. Kad se veže na GABA, Cl se ulijeva. Taj priliv pokazuje inhibicijsko djelovanje na živčanu stanicu. Te su pod-varijante široko rasprostranjene u mozgu i odgovorne su za ravnotežu između pobuđenja i prigušivanja u živčanim stanicama.

Središnji živčani depresivi poput benzodiazepina, propofola ili antiepileptičkih lijekova vežu se na ove receptore. GABAA-r receptor koji ima ligandski otvor ne može se inhibirati bicukularijskim. Prema tome, aktivni sastojci poput antiepileptičkih lijekova jedva imaju utjecaja na ta područja. Nađe se metabotropni GABAB receptor ili presinaptički ili postsinaptički. Kad se GABA veže na presinaptičke receptore, unutra ulazi više K +. Priliv Ca2 + smanjuje se. To dovodi do hiperpolarizacije: inhibicija oslobađanja predajnika je inhibirana.

Pri vezivanju na postsinaptičku varijantu aktivira se povećani priliv K +. Na taj način stvara se inhibitorni postinaptički potencijal. Ova vrsta GABA receptora osjetljiva je na tvari kao što je mišićni relaksant baklofen. GABAA receptori uglavnom se distribuiraju u mozgu i leđnoj moždini, gdje su ponekad najvažniji receptori za inhibiranje središnjeg živčanog sustava. U bazalnim ganglijima i moždini, ovi receptori su uključeni u nadzor motorike.

U talamusu receptori pomažu inducirati i održavati san. U leđnoj moždini GABA receptori nalaze se na motornim neuronima, gdje sudjeluju u refleksnom krugu i koordinaciji pokreta.

bolesti

GABA receptori su klinički i farmakološki značajni, osobito u vezi s tvarima koje se na njih mogu vezati. Primjerice, ovo se odnosi na alkohol.

Alkoholičari se vežu na GABAA receptore i povećavaju propusnost kloridnih iona na membrani živčanih stanica. To dovodi do hiperpolarizacije i smanjuje se učestalost akcijskog potencijala. Budući da je ekscitacijski sustav istovremeno inhibiran zbog vezanja alkohola na NMDA receptore, alkohol ima sedativni učinak na ljude. Taj odnos može biti relevantan u slučaju trovanja alkoholom, a također je važna veza u kliničkoj praksi s kroničnim ovisnicima o alkoholu.

Osim toga, na stanje središnjeg živčanog sustava mogu utjecati farmakološke tvari koje su sposobne vezati se za GABA receptore. To igra važnu ulogu u kliničkoj praksi u liječenju različitih neuroloških bolesti. Primjerice, liječenje epilepsije temelji se na ovoj vezi, ali općenito je ciljana manipulacija živčanog sustava davanjem lijekova glavna komponenta terapije. Prijelazni sredstva poput benzodiazepina imaju sedativni učinak. Isto vrijedi i za barbiturate, koji se često koriste za izazivanje anestezije.

Antiepileptički lijekovi poput valproata sprječavaju epileptičke napadaje blokiranjem receptora. Tiagabin inhibira usvajanje GABA i povećava njegovu koncentraciju u sinaptičkom jazu tako da se smanjuju epileptični napadi. Mnogi lijekovi također imaju poticajni učinak na GABAA receptore i tako mogu potaknuti ovisnosti. Ovisnost se posreduje preko receptora koji sadrže α1. Njihova stimulacija uzrokuje funkcionalne promjene u određenim AMPA receptorima odgovarajućeg neurona u neuroplastičnim procesima.

Tipične i uobičajene bolesti središnjeg živčanog sustava

• epilepsija
• Alzheimerove bolesti, demencije, Parkinsonove bolesti
• depresije