Recettore GABA

Recettori GABA siedono nel sistema nervoso e si legano al neurotrasmettitore acido γ-amminobutirrico. Legandosi, mostrano un effetto inibitorio sulle cellule nervose. La somministrazione mirata di alcuni farmaci può influenzare i recettori e quindi anche le cellule nervose, che è rilevante, ad esempio, per il trattamento dell'epilessia.

Cos'è un recettore GABA?

I recettori sono cellule sensoriali a cui possono legarsi determinati stimoli. Nelle strutture della percezione, ad esempio, i recettori sono la prima istanza di ogni percezione. Tuttavia, queste strutture svolgono anche un ruolo importante in molti altri processi corporei.

Ad esempio, il sistema nervoso umano è dotato di recettori GABA. I cosiddetti neurotrasmettitori si legano a questi recettori. Queste sostanze sono sostanze neurogene e quindi corrispondono a sostanze messaggere. Il legame delle sostanze messaggere a un recettore GABA ha un effetto inibitorio sulla cellula nervosa associata. Viene fatta una distinzione tra recettori GABA ionotropici e metabotropici. Oltre al GABAA, il recettore GABAC è uno dei siti di legame ionotropici.

Un recettore metabotropico è il recettore GABAB. L'esatta modalità di azione dei recettori GABA dipende dal rispettivo sottogruppo. Le varianti ionotropiche sono controllate dai ligandi e quindi influenzano l'equilibrio ionico ed elettrolitico. L'afflusso di ioni all'interno di una cascata di segnali avviene, ad esempio, attraverso l'attivazione dei recettori GABA ionotropici. I recettori metabotropici agiscono sui processi metabolici e attivano la formazione di sostanze messaggere secondarie all'interno della cascata del segnale dopo il legame dello stimolo.

Anatomia e struttura

Tutti i recettori GABA nel sistema nervoso umano si trovano su una cellula nervosa ciascuno. Ciascuno dei recettori è una cosiddetta proteina transmembrana. Le proteine ​​transmembrana corrispondono a proteine ​​di membrana integrali con uno o più domini transmembrana.

Il doppio strato lipidico per coprire le proteine ​​integrali di membrana è chiamato dominio transmembrana. I recettori sono dotati di strutture a cui possono legarsi determinate sostanze. A causa della struttura fissa dei loro siti di legame, tutti i recettori GABA reagiscono esclusivamente a influenze specifiche e sono quindi in grado di legarsi solo a determinate sostanze messaggere o neurotrasmettitori. I recettori si legano in modo specifico principalmente al neurotrasmettitore acido γ-amminobutirrico. In contrasto con gli altri sottogruppi di GABA, il recettore GABAB è un recettore accoppiato a proteine ​​G che può sedersi sia pre- che postsinapticamente.

I recettori GABAA corrispondono ai canali ionici attivati ​​dal ligando che sono permeabili agli ioni carbonato di idrogeno e cloruro. Sono eteropentameri e quindi ciascuno consiste di cinque subunità che si estendono ciascuna quattro volte sulla membrana cellulare. Le subunità omologhe sono i sei rappresentanti da α1 a α6, i tre rappresentanti da β1 a β3, i tre rappresentanti da γ1 a γ3 e δ, ε, π o θ ciascuno con un rappresentante. ρ ha tre rappresentanti da ρ1 a ρ3. Nel cervello, i recettori sono generalmente costituiti da due subunità α, due β e una γ. Oltre al sito di legame dell'acido γ-amminobutirrico, i recettori GABAA hanno siti di legame allosterico che rispondono alle benzodiazepine e si trovano sulla subunità γ. I siti di legame per neurosteroidi e barbiturici si trovano sulla subunità β.

Funzione e compiti

I recettori GABA sono o ligando-gated o metabotropici. I recettori ligando-dipendenti includono i recettori GABAA e GABAC. Solo il recettore GABAB è metabotropo. Il recettore GABAA ligando è un canale ionico del cloruro. Quando si lega a GABA, Cl- fluisce. Questo afflusso mostra un effetto inibitorio sulla cellula nervosa. Queste sub-varianti sono diffuse nel cervello e sono responsabili dell'equilibrio tra eccitazione e smorzamento nelle cellule nervose.

I depressivi del nervo centrale come le benzodiazepine, il propofol o i farmaci antiepilettici si legano a questi recettori. Il recettore GABAA-ρ ligando-gated non può essere inibito dalla bicucullina. Pertanto, i principi attivi come i farmaci antiepilettici difficilmente hanno alcun effetto su queste aree. Il recettore metabotropico GABAB si trova presinaptico o postsinaptico. Quando il GABA si lega ai recettori presinaptici, più K + - fluisce. L'afflusso di Ca2 + diminuisce. Questo porta all'iperpolarizzazione: il rilascio del trasmettitore è inibito.

Quando ci si lega alla variante postsinaptica, viene attivato un maggiore afflusso di K +. In questo modo si crea il potenziale inibitorio postsinaptico. Questo tipo di recettore GABA è suscettibile a sostanze come il baclofene miorilassante. In sintesi, i recettori GABAA sono distribuiti nel cervello e nel midollo spinale, dove a volte sono i recettori più importanti per l'inibizione del sistema nervoso centrale. Nei gangli della base e nel cervelletto, questi recettori sono coinvolti nel controllo motorio.

Nel talamo, i recettori aiutano a indurre e mantenere il sonno. Nel midollo spinale, i recettori GABA si trovano sui motoneuroni, dove sono coinvolti nei circuiti riflessi e nella coordinazione dei movimenti.

Malattie

I recettori GABA sono clinicamente e farmacologicamente rilevanti, soprattutto in relazione alle sostanze che possono legarsi ad essi. Questo vale per l'alcol, ad esempio.

Gli alcolisti si legano ai recettori GABAA e aumentano la permeabilità agli ioni cloruro sulla membrana delle cellule nervose. Questo porta all'iperpolarizzazione e la frequenza del potenziale d'azione diminuisce. Poiché il sistema eccitatorio è inibito allo stesso tempo a causa del legame dell'alcol ai recettori NMDA, l'alcol ha un effetto sedativo sugli esseri umani. Questa relazione può essere rilevante nel caso dell'avvelenamento da alcol ed è anche una connessione importante nella pratica clinica con i tossicodipendenti alcolici cronici.

A parte questo, lo stato del sistema nervoso centrale può essere influenzato da sostanze farmacologiche in grado di legarsi ai recettori GABA. Questo gioca un ruolo importante nella pratica clinica nel trattamento di varie malattie neurologiche. Il trattamento dell'epilessia, ad esempio, si basa su questa connessione, ma in generale l'influenza mirata del sistema nervoso attraverso la somministrazione di farmaci è una componente principale della terapia. I tranquillanti come le benzodiazepine hanno un effetto sedativo. Lo stesso vale per i barbiturici, che sono spesso usati per indurre l'anestesia.

I farmaci antiepilettici come il valproato prevengono le crisi epilettiche bloccando i recettori. La tiagabina inibisce l'assorbimento del GABA e aumenta la sua concentrazione nel gap sinaptico in modo da ridurre le crisi epilettiche. Molti farmaci hanno anche un effetto stimolante sui recettori GABAA e possono quindi innescare dipendenze. La dipendenza è mediata da recettori contenenti α1. La loro stimolazione provoca cambiamenti funzionali in alcuni recettori AMPA del rispettivo neurone nei processi neuroplastici.

Malattie tipiche e comuni del sistema nervoso centrale

• epilessia
• Alzheimer, demenza, Parkinson
• depressioni