GABA-receptoren bevinden zich in de zenuwstelsel en binden aan de neurotransmitter γ-aminoboterzuur. Door te binden, vertonen ze remmende effecten op neuronen. Het doelwit administratie Van bepaalde drugs kunnen de receptoren en dus ook de zenuwcellen beïnvloeden, wat bijvoorbeeld relevant is voor de therapie of epilepsie.
Wat is een GABA-receptor?
Receptoren zijn sensorische cellen waaraan bepaalde prikkels kunnen binden. In perceptuele structuren zijn receptoren bijvoorbeeld de eerste instantie van elke waarneming. Deze structuren spelen echter ook een belangrijke rol bij veel andere lichamelijke processen. De mens zenuwstelselis bijvoorbeeld uitgerust met GABA-receptoren. De zogenaamde neurotransmitters binden zich aan deze receptoren. Deze stoffen zijn neurogeen actieve stoffen en komen dus overeen met boodschappersubstanties. De binding van de boodschappersubstanties aan een GABA-receptor heeft een remmende werking op de geassocieerde zenuwcel Er wordt onderscheid gemaakt tussen ionotrope en metabotrope GABA-receptoren. De ionotrope bindingsplaatsen omvatten, naast de GABAA-receptor, voornamelijk de GABAC-receptor. Een metabotrope receptor is de GABAB-receptor. Het exacte werkingsmechanisme van GABA-receptoren hangt af van de specifieke subgroep. De ionotrope varianten zijn ligand-gated en werken dienovereenkomstig op ion en elektrolyt evenwicht Ioneninstroom binnen een signaalcascade vindt bijvoorbeeld plaats door de activering van ionotrope GABA-receptoren. Metabotrope receptoren werken in op metabolische processen en activeren, na stimulusbinding, de vorming van secundaire boodschappersubstanties binnen de signaalcascade.
Anatomie en structuur
Alle GABA-receptoren bij de mens zenuwstelsel bevinden zich elk op één neuron. Elk van de receptoren is een zogenaamd transmembraaneiwit. Transmembraan eiwitten komen overeen met integrale membraaneiwitten met een of meer transmembraandomeinen. Een transmembraandomein is de lipidedubbellaag die het integrale membraan overspant eiwitten Receptoren zijn uitgerust met structuren waaraan bepaalde stoffen kunnen binden. Door de vaste structuur van hun bindingsplaatsen reageren alle GABA-receptoren uitsluitend op specifieke invloeden en kunnen ze dus alleen binden aan specifieke boodschappersubstanties of neurotransmitters. De receptoren binden voornamelijk de neurotransmitter γ-aminoboterzuur. De GABAB-receptor is, in tegenstelling tot de andere subgroepen van GABA, een aan G-eiwit gekoppelde receptor die zowel pre- als postsynaptisch kan worden gelokaliseerd. GABAA-receptoren komen overeen met door ligand geactiveerde ionenkanalen die doorlaatbaar zijn waterstof en chloride carbonaationen. Het zijn heteropentameren en bestaan dus elk uit vijf subeenheden, die elk de celmembraan vier keer. Homologe subeenheden zijn de zes vertegenwoordigers van α1 tot α6, de drie vertegenwoordigers van β1 tot β3, de drie vertegenwoordigers van γ1 tot γ3 en δ, ε, π of θ met elk één vertegenwoordiger. ρ heeft drie vertegenwoordigers van ρ1 tot ρ3. In de hersenen, zijn receptoren meestal samengesteld uit twee α- en twee β- en één γ-subeenheid. GABAA-receptoren hebben allosterische bindingsplaatsen naast de γ-aminoboterzuurbindingsplaats, die reageren op benzodiazepines en bevinden zich op de γ-subeenheid. Bindingsplaatsen voor neurosteroïden en barbituraten bevinden zich op de β-subeenheid.
Functie en taken
GABA-receptoren zijn ofwel ligand-gated of metabotroop. Ligand-gated receptoren omvatten de GABAA- en GABAC-receptoren. Metabotroop is alleen de GABAB-receptor. De ligand-gated GABAA-receptor is een chloride ionenkanaal. Wanneer het zich bindt aan GABA, stroomt Cl toe. Deze instroom vertoont remmende effecten op het neuron. In de hersenen, deze subvarianten zijn wijd verspreid en zijn verantwoordelijk voor de evenwicht tussen excitatie en verzwakking in neuronen. Depressivum voor het centrale zenuwstelsel drugs zoals benzodiazepines, propofolof anti-epileptica binden aan deze receptoren. De ligand-gated GABAA-ρ-receptor kan niet worden geremd door bicuculline. Zo kunnen agenten zoals anti-epileptica vertonen weinig effect op deze sites. De metabotrope GABAB-receptor wordt presynaptisch of postsynaptisch gevonden. Wanneer GABA zich bindt aan presynaptische receptoren, is er een verhoogde instroom van K + -. De instroom van Ca2 + neemt af. Dit resulteert in hyperpolarisatie: de afgifte van de zender wordt dus geremd. Bij binding aan de postsynaptische variant wordt een verhoogde K + -instroom geactiveerd. Op deze manier wordt het remmende postsynaptische potentieel gecreëerd.Dit type GABA-receptor is gevoelig voor stoffen zoals de spierverslapper baclofen GABAA-receptoren worden collectief verdeeld in de hersenen en spinal cord, waar ze soms de belangrijkste receptoren zijn voor remming van het centrale zenuwstelsel. In de basale ganglia en cerebellum, deze receptoren zijn betrokken bij motorische controle. In de thalamushelpen de receptoren de slaap op gang te brengen en vast te houden. In de spinal cord, GABA-receptoren bevinden zich op motorneuronen, waar ze betrokken zijn bij reflexcircuits en coördinatie van bewegingen.
Ziekten
GABA-receptoren zijn klinisch en farmacologisch voornamelijk relevant in de context van stoffen die eraan kunnen binden. Dit geldt bijvoorbeeld voor alcohol Alcoholische stoffen binden zich aan de GABAA-receptoren en verhogen de doorlaatbaarheid chloride ionen op de zenuwcel membraan. Dit resulteert in hyperpolarisatie en de actiepotentiaal frequentie neemt af. Omdat het prikkelsysteem tegelijkertijd wordt geremd door de binding van alcohol voor NMDA-receptoren heeft alcohol een kalmerend effect op mensen. Deze relatie kan relevant zijn in alcohol intoxicatie en is ook een belangrijke relatie in de klinische praktijk van chronische alcoholverslaafden. Afgezien hiervan kan de toestand van het centrale zenuwstelsel worden beïnvloed door farmacologische stoffen die kunnen binden aan de GABA-receptoren. Dit speelt een belangrijke rol in de klinische praktijk bij de behandeling van verschillende neurologische aandoeningen. De behandeling van epilepsiebouwt bijvoorbeeld voort op deze verbinding, maar ook in het algemeen, de gerichte invloed van het zenuwstelsel via de administratie of drugs is een hoofdbestanddeel van therapie Kalmerende middelen zoals benzodiazepines een kalmerend effect. Hetzelfde geldt voor barbituraten, die vaak worden gebruikt om te induceren anesthesie. Anti-epileptica zoals valproaat voorkomen epileptische aanvallen door receptoren te remmen. tiagabine remt heropname van GABA en verhoogt zijn concentratie in de synaptische spleet, het verminderen van epileptische aanvallen. Veel medicijnen hebben ook een stimulerend effect op GABAA-receptoren en kunnen dus verslavingen veroorzaken. Verslaving wordt gemedieerd via α1-bevattende receptoren. Hun stimulatie veroorzaakt functionele veranderingen in specifieke AMPA-receptoren van het respectievelijke neuron in neuroplastische processen.
Typische en veel voorkomende ziekten van het centrale zenuwstelsel.
- Epilepsie
- De ziekte van Alzheimer, dementie, de ziekte van Parkinson
- Depressie
