Ο υποδοχέας GABA

Υποδοχείς GABA καθίστε στο νευρικό σύστημα και συνδέστε το νευροδιαβιβαστή γ-αμινοβουτυρικό οξύ. Με δέσμευση, παρουσιάζουν ανασταλτική επίδραση στα νευρικά κύτταρα. Η στοχευμένη χορήγηση ορισμένων φαρμάκων μπορεί να επηρεάσει τους υποδοχείς και επομένως και τα νευρικά κύτταρα, τα οποία είναι σχετικά για τη θεραπεία της επιληψίας, για παράδειγμα.

Τι είναι ο υποδοχέας GABA;

Οι υποδοχείς είναι αισθητήρια κύτταρα στα οποία μπορούν να συνδεθούν ορισμένα ερεθίσματα. Στις δομές της αντίληψης, για παράδειγμα, οι υποδοχείς είναι το πρώτο παράδειγμα κάθε αντίληψης. Ωστόσο, αυτές οι δομές παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο σε πολλές άλλες διαδικασίες του σώματος.

Για παράδειγμα, το ανθρώπινο νευρικό σύστημα είναι εξοπλισμένο με υποδοχείς GABA. Οι λεγόμενοι νευροδιαβιβαστές συνδέονται με αυτούς τους υποδοχείς. Αυτές οι ουσίες είναι νευρογενείς ουσίες και επομένως αντιστοιχούν σε ουσίες αγγελιοφόρου. Η δέσμευση των ουσιών αγγελιοφόρου σε έναν υποδοχέα GABA έχει ανασταλτική επίδραση στο σχετικό νευρικό κύτταρο. Γίνεται διάκριση μεταξύ ιονοτροπικών και μεταβοτροπικών υποδοχέων GABA. Εκτός από το GABAA, ο υποδοχέας GABAC είναι μία από τις θέσεις ιονοτροπικής σύνδεσης.

Ένας μεταβοτροπικός υποδοχέας είναι ο υποδοχέας GABAB. Ο ακριβής τρόπος δράσης των υποδοχέων GABA εξαρτάται από την αντίστοιχη υποομάδα. Οι ιονοτροπικές παραλλαγές ελέγχονται από πρόσδεμα και επομένως επηρεάζουν την ισορροπία ιόντων και ηλεκτρολυτών. Η εισροή ιόντων εντός ενός καταρράκτη σήματος συμβαίνει, για παράδειγμα, μέσω της ενεργοποίησης των ιονοτροπικών υποδοχέων GABA. Οι μεταβοτροπικοί υποδοχείς δρουν στις μεταβολικές διεργασίες και ενεργοποιούν το σχηματισμό δευτερογενών αγγελιοφόρων ουσιών εντός του καταρράκτη σήματος μετά τη σύνδεση του ερεθίσματος.

Ανατομία & δομή

Όλοι οι υποδοχείς GABA στο ανθρώπινο νευρικό σύστημα βρίσκονται σε ένα νευρικό κύτταρο ο καθένας. Κάθε ένας από τους υποδοχείς είναι μια λεγόμενη διαμεμβρανική πρωτεΐνη. Οι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες αντιστοιχούν σε ολοκληρωμένες μεμβρανικές πρωτεΐνες με έναν ή περισσότερους διαμεμβρανικούς τομείς.

Η διπλή στιβάδα λιπιδίων για την κάλυψη ολοκληρωμένων πρωτεϊνών μεμβράνης ονομάζεται διαμεμβρανική περιοχή. Οι υποδοχείς είναι εξοπλισμένοι με δομές στις οποίες μπορούν να συνδεθούν ορισμένες ουσίες. Λόγω της σταθερής δομής των θέσεων δέσμευσής τους, όλοι οι υποδοχείς GABA αντιδρούν αποκλειστικά σε συγκεκριμένες επιδράσεις και συνεπώς είναι σε θέση να συνδέονται μόνο με ορισμένες ουσίες αγγελιοφόρου ή νευροδιαβιβαστές. Οι υποδοχείς δεσμεύουν συγκεκριμένα το νευροδιαβιβαστή γ-αμινοβουτυρικό οξύ ειδικότερα. Σε αντίθεση με τις άλλες υποομάδες του GABA, ο υποδοχέας GABAB είναι ένας υποδοχέας συζευγμένος με πρωτεΐνη Ο που μπορεί να είναι προ και μετασυναπτικός.

Οι υποδοχείς GABAA αντιστοιχούν σε κανάλια ιόντων ενεργοποιημένου συμπλοκοποιητή που είναι διαπερατά σε ιόντα υδρογόνου και χλωριούχου ανθρακικού. Είναι ετεροπενταμερή και έτσι το καθένα αποτελείται από πέντε υπομονάδες που κάθε μία εκτείνεται στην κυτταρική μεμβράνη τέσσερις φορές. Ομόλογες υπομονάδες είναι οι έξι αντιπρόσωποι α1 έως α6, οι τρεις αντιπρόσωποι β1 έως β3, οι τρεις αντιπρόσωποι γ1 έως γ3 και δ, ε, π ή θ το καθένα με έναν αντιπρόσωπο. Το ρ έχει τρεις εκπροσώπους από ρ1 έως ρ3. Στον εγκέφαλο, οι υποδοχείς αποτελούνται συνήθως από δύο υπομονάδες α, δύο β και μία γ. Εκτός από τη θέση δέσμευσης γ-αμινοβουτυρικού οξέος, οι υποδοχείς GABAA έχουν θέσεις αλλοστερικής σύνδεσης που ανταποκρίνονται στις βενζοδιαζεπίνες και βρίσκονται στην υπομονάδα γ. Οι θέσεις σύνδεσης για νευροστεροειδή και βαρβιτουρικά βρίσκονται στην υπομονάδα β.

Λειτουργία & εργασίες

Οι υποδοχείς GABA είναι είτε υποκαταστάτες προσδέματος είτε μεταβοτροπικοί. Οι υποδοχείς με προσδέματα περιλαμβάνουν τους υποδοχείς GABAA και GABAC. Μόνο ο υποδοχέας GABAB είναι μετατροπότρος. Ο υποδοχέας συνδέσμου GABAA είναι ένα κανάλι ιόντων χλωρίου. Όταν συνδέεται με το GABA, το Cl- εισέρχεται. Αυτή η εισροή έχει ανασταλτική επίδραση στα νευρικά κύτταρα. Αυτές οι υπο-παραλλαγές είναι ευρέως διαδεδομένες στον εγκέφαλο και ευθύνονται για την ισορροπία μεταξύ διέγερσης και απόσβεσης στα νευρικά κύτταρα.

Τα κεντρικά νευρικά κατασταλτικά όπως οι βενζοδιαζεπίνες, η προποφόλη ή τα αντιεπιληπτικά φάρμακα συνδέονται με αυτούς τους υποδοχείς. Ο υποδοχέας GABAA-ρ με προσδέματα δεν μπορεί να ανασταλεί από τη δικουκουλλίνη. Αυτό σημαίνει ότι δραστικά συστατικά όπως αντιεπιληπτικά φάρμακα έχουν μικρή επίδραση σε αυτές τις περιοχές. Ο μεταβοτροπικός υποδοχέας GABAB βρίσκεται είτε προσυναπτικός είτε μετασυναπτικός. Όταν το GABA συνδέεται με προσυναπτικούς υποδοχείς, εισέρχονται περισσότερα Κ + -. Η εισροή του Ca2 + μειώνεται. Αυτό οδηγεί σε υπερπόλωση: αναστέλλεται η απελευθέρωση του πομπού.

Όταν συνδέεται με την μετασυναπτική παραλλαγή, ενεργοποιείται μια αυξημένη εισροή K +. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται το ανασταλτικό μετασυναπτικό δυναμικό. Αυτός ο τύπος υποδοχέα GABA είναι επιρρεπής σε ουσίες όπως η βακλοφαίνη μυοχαλαρωτικό. Οι υποδοχείς GABAA κατανέμονται γενικά στον εγκέφαλο και στον νωτιαίο μυελό, όπου μερικές φορές είναι οι πιο σημαντικοί υποδοχείς για την αναστολή του κεντρικού νευρικού συστήματος. Στα βασικά γάγγλια και την παρεγκεφαλίδα, αυτοί οι υποδοχείς εμπλέκονται στον έλεγχο του κινητήρα.

Στον θαλάμο, οι υποδοχείς βοηθούν να προκαλέσουν και να διατηρήσουν τον ύπνο. Στον νωτιαίο μυελό, οι υποδοχείς GABA βρίσκονται στους κινητικούς νευρώνες, όπου εμπλέκονται στην αντανακλαστική εναλλαγή και στον συντονισμό των κινήσεων.

Ασθένειες

Οι υποδοχείς GABA είναι κλινικά και φαρμακολογικά σχετικοί ειδικά σε σχέση με τις ουσίες που μπορούν να συνδεθούν σε αυτούς. Αυτό ισχύει για το αλκοόλ, για παράδειγμα.

Τα αλκοολούχα ποτά συνδέονται με τους υποδοχείς GABAA και αυξάνουν τη διαπερατότητα των ιόντων χλωρίου στη μεμβράνη των νευρικών κυττάρων. Αυτό οδηγεί σε υπερπόλωση και η πιθανότητα δράσης μειώνεται. Επειδή το διεγερτικό σύστημα αναστέλλεται ταυτόχρονα λόγω της δέσμευσης του αλκοόλ με τους υποδοχείς NMDA, το αλκοόλ έχει ηρεμιστικό αποτέλεσμα στους ανθρώπους. Αυτή η σχέση μπορεί να είναι σχετική στην περίπτωση δηλητηρίασης από αλκοόλ και είναι επίσης σημαντική σύνδεση στην κλινική πρακτική με χρόνιες τοξικομανείς.

Εκτός από αυτό, η κατάσταση του κεντρικού νευρικού συστήματος μπορεί να επηρεαστεί από φαρμακολογικές ουσίες που είναι ικανές να συνδέονται με τους υποδοχείς GABA. Αυτό παίζει σημαντικό ρόλο στην κλινική πρακτική στη θεραπεία διαφόρων νευρολογικών ασθενειών. Η θεραπεία της επιληψίας, για παράδειγμα, βασίζεται σε αυτήν τη σύνδεση, αλλά γενικά η στοχευμένη επιρροή του νευρικού συστήματος μέσω της χορήγησης φαρμάκων είναι ένα κύριο συστατικό της θεραπείας. Ηρεμιστικά όπως οι βενζοδιαζεπίνες έχουν ηρεμιστικό αποτέλεσμα. Το ίδιο ισχύει και για τα βαρβιτουρικά, τα οποία χρησιμοποιούνται συχνά για την πρόκληση αναισθησίας.

Τα αντιεπιληπτικά φάρμακα όπως το βαλπροϊκό αποτρέπουν τις επιληπτικές κρίσεις μπλοκάροντας τους υποδοχείς. Η Tiagabine αναστέλλει την πρόσληψη του GABA και αυξάνει τη συγκέντρωσή της στη συναπτική σχισμή, έτσι ώστε να μειώνονται οι επιληπτικές κρίσεις. Πολλά φάρμακα έχουν επίσης διεγερτική επίδραση στους υποδοχείς GABAA και μπορούν έτσι να προκαλέσουν εθισμούς. Ο εθισμός προκαλείται μέσω υποδοχέων που περιέχουν α1. Η διέγερσή τους προκαλεί λειτουργικές αλλαγές σε ορισμένους υποδοχείς ΑΜΡΑ του αντίστοιχου νευρώνα σε νευροπλαστικές διαδικασίες.

Τυπικές και κοινές ασθένειες του κεντρικού νευρικού συστήματος

• επιληψία
• Αλτσχάιμερ, άνοια, Πάρκινσον
• κατάθλιψη