GABA receptoru

GABA receptori sēdēt nervu sistēmā un saistīties ar neirotransmitera γ-aminosviestskābi. Saistot, tie parāda inhibējošu iedarbību uz nervu šūnām. Noteiktu zāļu mērķtiecīga ievadīšana var ietekmēt receptorus un tādējādi arī nervu šūnas, kas ir svarīgi, piemēram, epilepsijas ārstēšanai.

Kas ir GABA receptors?

Receptori ir maņu šūnas, pie kurām var saistīties noteikti stimuli. Piemēram, uztveres struktūrās receptori ir katras uztveres pirmais piemērs. Tomēr šīm struktūrām ir liela nozīme arī daudzos citos ķermeņa procesos.

Piemēram, cilvēka nervu sistēma ir aprīkota ar GABA receptoriem. Tā sauktie neirotransmiteri saistās ar šiem receptoriem. Šīs vielas ir neirogēnas vielas un tādējādi atbilst kurjeriem. Messenger vielu saistībai ar GABA receptoru ir inhibējoša iedarbība uz saistīto nervu šūnu. Ir nodalīti jonotropie un metabotropie GABA receptori. Papildus GABAA GABAC receptors ir viena no jonotropās saistīšanas vietām.

Metabotrops receptors ir GABAB receptors. Precīzs GABA receptoru darbības veids ir atkarīgs no attiecīgās apakšgrupas. Jonotropie varianti tiek kontrolēti ar ligandiem, un tāpēc tie ietekmē jonu un elektrolītu līdzsvaru. Jonu pieplūdums signāla kaskādē notiek, piemēram, aktivizējot jonotropiskos GABA receptorus. Metabotropie receptori iedarbojas uz vielmaiņas procesiem un aktivizē sekundāro kurjeru veidošanos signāla kaskādē pēc stimula saistīšanās.

Anatomija un struktūra

Visi GABA receptori cilvēka nervu sistēmā atrodas uz vienas nervu šūnas. Katrs no receptoriem ir tā saucamais transmembranālais proteīns. Transmembranālie proteīni atbilst neatņemamiem membrānas proteīniem ar vienu vai vairākiem transmembranāliem domēniem.

Lipīdu divslāņu integrālo membrānu olbaltumvielu pārklāšanai sauc par transmembranālo domēnu. Receptori ir aprīkoti ar konstrukcijām, pie kurām var saistīties noteiktas vielas. Sakarā ar to saistošo vietu fiksēto struktūru, visi GABA receptori reaģē tikai uz specifiskām ietekmēm un tāpēc spēj saistīties tikai ar noteiktām ziņotāju vielām vai neirotransmiteriem. Receptori īpaši saista galvenokārt neirotransmitera γ-aminosviestskābi. Atšķirībā no citām GABA apakšgrupām, GABAB receptors ir ar G olbaltumiem savienots receptors, kas var būt gan pre-, gan postsinaptiskais.

GABAA receptori atbilst ligandiem aktivētiem jonu kanāliem, kas ir caurlaidīgi ūdeņraža un hlorīda karbonāta joniem. Tie ir heteropentamers, un tādējādi katrs sastāv no piecām apakšvienībām, kuras katra četras reizes apņem šūnu membrānu. Homologās apakšvienības ir seši pārstāvji no α1 līdz α6, trīs pārstāvji no β1 līdz β3, trīs pārstāvji γ1 līdz γ3 un δ, ε, π vai θ katrs ar vienu pārstāvi. ρ ir trīs pārstāvji no ρ1 līdz ρ3. Smadzenēs receptorus parasti veido divas α, divas β un viena γ apakšvienības. Papildus γ-aminosviestskābes saistīšanās vietnei GABAA receptoriem ir alosteriskas saistīšanas vietas, kas reaģē uz benzodiazepīniem un atrodas γ apakšvienībā. Neirosteroīdu un barbiturātu saistošās vietas atrodas β subvienībā.

Funkcija un uzdevumi

GABA receptori ir vai nu ar ligandiem, vai metabotropie. Ligandos esošie receptori ietver GABAA un GABAC receptorus. Tikai GABAB receptors ir metabotrops. Ar ligandiem izveidots GABAA receptors ir hlorīda jonu kanāls. Kad tas saistās ar GABA, Cl-ieplūst. Šis pieplūdums parāda inhibējošu iedarbību uz nervu šūnu. Šie apakšvarianti ir plaši izplatīti smadzenēs un ir atbildīgi par līdzsvaru starp ierosmi un slāpēšanu nervu šūnās.

Šiem receptoriem saistās centrālie nervu nomācēji, piemēram, benzodiazepīni, propofols vai pretepilepsijas līdzekļi. Bicukulīns nevar inhibēt GABAA-ρ receptoru, kas slīpēts ar ligandiem. Tādējādi aktīvās sastāvdaļas, piemēram, pretepilepsijas zāles, šīm zonām gandrīz neko neietekmē. Metabotropā GABAB receptoru konstatē vai nu presinaptisku, vai postsinaptisku. Kad GABA saistās ar presinaptiskajiem receptoriem, ieplūst vairāk K + -. Ca2 + pieplūdums samazinās. Tas noved pie hiperpolarizācijas: raidītāja atbrīvošana tiek kavēta.

Saistoties ar postsinaptisko variantu, tiek aktivizēts palielināts K + pieplūdums. Tādā veidā tiek radīts inhibējošais postsinaptiskais potenciāls. Šāda veida GABA receptori ir jutīgi pret tādām vielām kā muskuļu relaksants baklofēns. GABAA receptori parasti tiek izplatīti smadzenēs un muguras smadzenēs, kur tie dažreiz ir vissvarīgākie receptori centrālās nervu sistēmas nomākšanai. Bazālajās ganglijās un smadzenītēs šie receptori ir iesaistīti motora kontrolē.

Talamā receptori palīdz pamudināt un uzturēt miegu. Muguras smadzenēs GABA receptori atrodas uz motoriem neironiem, kur tie ir iesaistīti refleksu pārslēgšanā un kustību koordinēšanā.

Slimības

GABA receptori ir klīniski un farmakoloģiski nozīmīgi, jo īpaši saistībā ar vielām, kas var tiem saistīties. Tas, piemēram, attiecas uz alkoholu.

Alkoholiķi saistās ar GABAA receptoriem un palielina hlorīda jonu caurlaidību uz nervu šūnu membrānu. Tas noved pie hiperpolarizācijas un samazinās darbības potenciāla biežums. Tā kā uzbudinošo sistēmu kavē alkohola saistīšanās ar NMDA receptoriem, alkoholam ir sedatīva iedarbība uz cilvēkiem. Šis savienojums var būt būtisks saindēšanās ar alkoholu gadījumā un arī svarīgs savienojums klīniskajā praksē ar hroniskiem alkohola atkarīgajiem.

Bez tam centrālās nervu sistēmas stāvokli var ietekmēt farmakoloģiskas vielas, kas spēj saistīties ar GABA receptoriem. Tam ir liela nozīme klīniskajā praksē dažādu neiroloģisku slimību ārstēšanā. Piemēram, epilepsijas ārstēšana balstās uz šo savienojumu, bet kopumā nervu sistēmas mērķtiecīga ietekmēšana, lietojot medikamentus, ir galvenā terapijas sastāvdaļa. Trankvilizatoriem, piemēram, benzodiazepīniem, ir sedatīvs efekts. Tas pats attiecas uz barbiturātiem, kurus bieži izmanto anestēzijas izraisīšanai.

Pretepilepsijas līdzekļi, piemēram, valproāts, novērš epilepsijas lēkmes, bloķējot receptorus. Tiagabīns kavē GABA uzņemšanu un palielina tā koncentrāciju sinaptiskajā spraugā, lai mazinātu epilepsijas lēkmes. Daudzām zālēm ir arī stimulējoša iedarbība uz GABAA receptoriem, un tādējādi tās var izraisīt atkarības. Atkarību mediē ar α1 saturošiem receptoriem. To stimulācija izraisa funkcionālas izmaiņas noteiktos attiecīgā neirona AMPA receptoros neiroplastiskos procesos.

Tipiskas un izplatītas centrālās nervu sistēmas slimības

• epilepsija
• Alcheimera slimība, demence, Parkinsona slimība
• depresijas