GABA-receptorer sitta i nervsystemet och binda till neurotransmitteren y-aminobutyric acid. Genom bindning visar de en hämmande effekt på nervceller. Den målinriktade administrationen av vissa läkemedel kan påverka receptorerna och därmed också nervcellerna, vilket är relevant för exempelvis behandling av epilepsi.
Vad är en GABA-receptor?
Receptorerna är sensoriska celler som vissa stimuli kan binda till. I strukturerna för uppfattningen är till exempel receptorer det första fallet av varje uppfattning. Dessa strukturer spelar emellertid också en viktig roll i många andra kroppsprocesser.
Till exempel är det mänskliga nervsystemet utrustat med GABA-receptorer. De så kallade neurotransmittorerna binder till dessa receptorer. Dessa ämnen är neurogena substanser och motsvarar således budbärarämnen. Bindningen av messenger-substanserna till en GABA-receptor har en hämmande effekt på den associerade nervcellen. En åtskillnad görs mellan jonotropa och metabotropa GABA-receptorer. Förutom GABAA är GABAC-receptorn ett av de jonotropa bindningsställena.
En metabotropisk receptor är GABAB-receptorn. Det exakta arbetssättet för GABA-receptorer beror på respektive undergrupp. De jonotropa varianterna är ligandstyrda och påverkar därför jon- och elektrolytbalansen. Tillströmningen av joner i en signalkaskad sker till exempel genom aktivering av jonotropa GABA-receptorer. De metabotropa receptorerna verkar på metaboliska processer och aktiverar bildningen av sekundära messenger-substanser i signalkaskaden efter stimulansbindningen.
Anatomi & struktur
Alla GABA-receptorer i det mänskliga nervsystemet finns på en nervcell vardera. Var och en av receptorerna är ett så kallat transmembranprotein. Transmembranproteiner motsvarar integrerade membranproteiner med en eller flera transmembrandomäner.
Lipiddubbelskiktet för att spänna integrerade membranproteiner kallas transmembrandomänet. Receptorer är utrustade med strukturer som vissa ämnen kan binda till. På grund av deras fixerade struktur på deras bindningsställen reagerar alla GABA-receptorer uteslutande på specifika påverkan och är därför endast i stånd att binda till vissa messenger-substanser eller neurotransmittorer. Receptorerna binder specifikt neurotransmitteren y-aminobutyric acid. Till skillnad från de andra undergrupperna av GABA är GABAB-receptorn en G-proteinkopplad receptor som kan vara både pre- och postsynaptisk.
GABAA-receptorer motsvarar ligandaktiverade jonkanaler som är permeabla för väte- och kloridkarbonatjoner. De är heteropentamerer och består således var och en av fem underenheter som vardera spänner över cellmembranet fyra gånger. Homologa subenheter är de sex representanterna a1 till α6, de tre representanterna beta till β3, de tre representanterna y1 till γ3 och δ, ε, π eller θ var och en med en representant. ρ har tre representanter från ρ1 till ρ3. I hjärnan består receptorerna vanligtvis av två a, två β och en y subenheter. Förutom det y-aminobutyric-bindande stället, har GABAA-receptorer allosteriska bindningsställen som svarar på bensodiazepiner och är belägna på y-subenheten. Bindningsställen för neurosteroider och barbiturater finns på ß-subenheten.
Funktion & uppgifter
GABA-receptorer är antingen ligand-gated eller metabotropiska. De ligand-gateda receptorerna inkluderar GABAA- och GABAC-receptorerna. Endast GABAB-receptorn är metabotrop. Den ligand-gateda GABAA-receptorn är en kloridjonkanal. När det binder till GABA flyter Cl-in. Denna tillströmning visar en hämmande effekt på nervcellen. Dessa undervarianter är utbredda i hjärnan och ansvarar för balansen mellan excitation och dämpning i nervcellerna.
Centrala nervdepressiva medel som bensodiazepiner, propofol eller antiepileptika binder till dessa receptorer. Den ligand-gateda GABAA-p-receptorn kan inte hämmas av bicuculline. Således har aktiva ingredienser såsom anti-epileptiska läkemedel knappast någon effekt på dessa områden. Den metabotropa GABAB-receptorn finns antingen presynaptisk eller postsynaptisk. När GABA binder till presynaptiska receptorer flyter fler K + - in. Tillströmningen av Ca2 + minskar. Detta leder till hyperpolarisering: frisättningen av sändaren hämmas.
Vid bindning till den postsynaptiska varianten aktiveras en ökad K + tillströmning. På detta sätt skapas den hämmande postsynaptiska potentialen. Denna typ av GABA-receptor är mottaglig för ämnen såsom muskelavslappnande baclofen. GABAA-receptorer distribueras vanligtvis i hjärnan och ryggmärgen, där de ibland är de viktigaste receptorerna för att hämma det centrala nervsystemet. I basala ganglia och cerebellum är dessa receptorer involverade i motorisk kontroll.
I thalamus hjälper receptorerna att inducera och upprätthålla sömn. I ryggmärgen finns GABA-receptorer på motorneuronerna, där de är involverade i reflexkretsar och koordination av rörelser.
sjukdomar
GABA-receptorerna är kliniskt och farmakologiskt relevanta, särskilt i samband med de ämnen som kan binda till dem. Detta gäller till exempel alkohol.
Alkoholister binder till GABAA-receptorerna och ökar permeabiliteten för kloridjoner på nervcellmembranet. Detta leder till hyperpolarisering och handlingspotentialfrekvensen minskar. Eftersom det excitatoriska systemet hämmas samtidigt på grund av bindningen av alkohol till NMDA-receptorer har alkohol en lugnande effekt på människor. Detta förhållande kan vara relevant när det gäller alkoholförgiftning och är också en viktig koppling i klinisk praxis med kroniska alkoholberoende.
Bortsett från detta kan tillståndet i centrala nervsystemet påverkas av farmakologiska substanser som kan binda till GABA-receptorerna. Detta spelar en viktig roll i klinisk praxis vid behandling av olika neurologiska sjukdomar. Behandlingen av epilepsi är till exempel baserad på denna anslutning, men i allmänhet är den riktade manipuleringen av nervsystemet genom administrering av medicinering en huvudkomponent i terapin. Beroligande medel som bensodiazepiner har en lugnande effekt. Detsamma gäller för barbiturater, som ofta används för att inducera anestesi.
Antiepileptika som valproat förhindrar epileptiska anfall genom att blockera receptorerna. Tiagabin hämmar upptaget av GABA och ökar dess koncentration i det synaptiska klyftan så att epileptiska anfall reduceras. Många läkemedel har också en stimulerande effekt på GABAA-receptorer och kan därmed utlösa missbruk. Beroendet medieras via a1-innehållande receptorer. Deras stimulering orsakar funktionella förändringar i vissa AMPA-receptorer hos respektive neuron i neuroplastiska processer.
Typiska och vanliga sjukdomar i centrala nervsystemet
- epilepsi
- Alzheimers, demens, Parkinson
- fördjupningar
