קולט GABA

קולטני GABA לשבת במערכת העצבים ולקשור למוליך העצבי γ-aminobutyric acid. על ידי קשירה הם מראים השפעה מעכבת על תאי עצב. מתן ממוקד של תרופות מסוימות יכול להשפיע על הקולטנים וכך גם על תאי העצב, הרלוונטיים לטיפול באפילפסיה, למשל.

מהו קולטן GABA?

הקולטנים הם תאי חישה אליהם יכולים גירויים מסוימים להיקשר. במבני התפיסה, למשל, קולטנים הם המופע הראשון של כל תפיסה. עם זאת, למבנים אלה יש גם תפקיד חשוב בתהליכי גוף רבים אחרים.

לדוגמא, מערכת העצבים האנושית מצוידת בקולטני GABA. מה שמכונה נוירוטרנסמיטורים נקשרים לקולטנים אלה. חומרים אלה הם חומרים נוירוגניים ולכן הם תואמים חומרים מסנג'ר. לקשירת חומרי המסנג'ר לקולטני GABA השפעה מעכבת על תא העצב הקשור. מבדילים בין קולטני GABA יונוטרופיים ומטבוטרופיים. בנוסף ל- GABAA, קולטן ה- GABAC הוא אחד מאתרי הכריכה היונוטרופיים.

קולטן מטבוטרופי הוא קולטן GABAB. אופן הפעולה המדויק של קולטני GABA תלוי בקבוצת המשנה המתאימה. הגרסאות היונוטרופיות מבוקרות על ידי ligand ולכן משפיעות על מאזן היונים והאלקטרוליטים. זרם היונים בתוך מפל אותות מתרחש, למשל, באמצעות הפעלה של קולטני GABA יונוטרופיים. הקולטנים המטבוטרופיים פועלים על תהליכים מטבוליים ומפעילים היווצרות של חומרים מסרים משניים בתוך מפל האות לאחר כריתת הגירוי.

אנטומיה ומבנה

כל קולטני ה- GABA במערכת העצבים האנושית ממוקמים על תא עצב אחד כל אחד. כל אחד מהקולטנים הוא חלבון טרנסממברני. חלבוני טרנסממברנה תואמים לחלבוני קרום אינטגרליים עם תחום טרנסממברני אחד או יותר.

דו שכבתי השומנים לתיווך חלבוני ממברנה אינטגרלית נקרא תחום הטרנסממברנה. קולטנים מצוידים במבנים אליהם יכולים חומרים מסוימים להיקשר. בשל המבנה הקבוע של אתרי הכריכה שלהם, כל קולטני ה- GABA מגיבים באופן בלעדי להשפעות ספציפיות ולכן הם מסוגלים להיקשר רק לחומרים מסנג'ר או מעביר עצבים. הקולטנים קושרים במיוחד את החומצה העצבית γ-aminobutyric. בניגוד לשאר הקבוצות של GABA, קולטן ה- GABAB הוא קולטן מצומד לחלבון G שיכול להיות גם טרום-פוסט-סינפטי.

קולטני GABAA תואמים תעלות יון המופעלות על ידי ליגנד, אשר חדירות ליוני מימן וכלוריד קרבונט. הם הטרופנטאמים ולכן כל אחד מהם מורכב מחמש יחידות משנה שכל אחת מהן חוצה את קרום התא ארבע פעמים. יחידות יחידה הומולוגיות הן ששת הנציגים α1 עד α6, שלושת הנציגים β1 עד β3, שלושת הנציגים γ1 עד γ3 ו- δ, ε, π או θ כל אחד עם נציג אחד. ל- ρ שלושה נציגים מ- ρ1 ל- ρ3. במוח הקולטנים מורכבים בדרך כלל משתי יחידות α, שתי β ואחת γ. בנוסף לאתר המחייב חומצה-אמינובוטירית, לקולטני GABAA יש אתרי קשירה אלוסטריים המגיבים לבנזודיאזפינים והם ממוקמים על יחידת ה- y. אתרי קשירה לנוירוסטרואידים וברביטורטים ממוקמים על יחידת ה- β.

פונקציה ומשימות

קולטני GABA הם או עם מצבים של ligand או metabotropic. הקולטנים המגודרים ליגנד כוללים את הקולטנים GABAA ו- GABAC. רק הקולטן ל- GABAB הוא מטאוטרופי. קולטן ה- GABAA המגודר ליגנד הוא תעלת יון כלוריד. כאשר הוא נקשר ל- GABA, Cl- זורם פנימה. זרם זה מראה השפעה מעכבת על תא העצב. תת-גרסאות אלה נפוצות במוח ואחראיות לאיזון בין עירור ודיכוי בתאי העצב.

דיכאון עצבים מרכזי כמו בנזודיאזפינים, פרופופול או תרופות אנטי אפילפטיות נקשרים לקולטנים אלה. לא ניתן לעכב את קולטן ה- GABAA-ρ ליגנד על ידי bicuculline. לפיכך, חומרים פעילים כמו תרופות נגד אפילפסיה כמעט ואינם משפיעים על אזורים אלה. הקולטן ה- GABAB המטאבוטרופי נמצא Presynaptic או Postsynaptic. כאשר GABA נקשר לקולטנים presynaptic, יותר K + - זורם פנימה. זרם Ca2 + פוחת. זה מוביל להיפרפולריזציה: שחרור המשדר מעכב.

כאשר נקשרים לגרסא postsynaptic, מופעלת זרם K + מוגבר. בדרך זו נוצר הפוטנציאל הפוסט-סינפטי המעכב. סוג זה של קולטני GABA רגיש לחומרים כמו בקלופן המשחרר שרירים. קולטני GABAA מופצים בדרך כלל במוח ובחוט השדרה, שם הם לפעמים הקולטנים החשובים ביותר לעיכוב מערכת העצבים המרכזית. בגנגליה ובבסיס המוח, קולטנים אלה מעורבים בשליטה מוטורית.

בתלמוס הקולטנים עוזרים להשרות ולשמור על שינה. בחוט השדרה, קולטני GABA ממוקמים על העצבים המוטוריים, שם הם מעורבים במעגלי רפלקס ותיאום של תנועות.

מחלות

קולטני ה- GABA הם רלוונטיים קלינית ורוקחת, במיוחד בקשר לחומרים שיכולים להיקשר אליהם. זה חל למשל על אלכוהול.

אלכוהוליסטים נקשרים לקולטני GABAA ומגבירים את החדירות של יוני כלוריד על קרום תאי העצב. זה מוביל להיפרפולריזציה ותדירות פוטנציאל הפעולה פוחתת. מכיוון שמערכת העירה מונעת במקביל בגלל קשירת האלכוהול לקולטני ה- NMDA, לאלכוהול יש השפעה הרגעה על בני אדם. קשר זה יכול להיות רלוונטי במקרה של הרעלת אלכוהול והוא גם קשר חשוב בפרקטיקה קלינית עם מכורים לאלכוהול כרוניים.

מלבד זאת, מצב מערכת העצבים המרכזית יכול להיות מושפע מחומרים פרמקולוגיים המסוגלים להיקשר לקולטני ה- GABA. זה ממלא תפקיד חשוב בתרגול הקליני בטיפול במחלות נוירולוגיות שונות. הטיפול באפילפסיה, למשל, מבוסס על קשר זה, אך באופן כללי ההשפעה הממוקדת של מערכת העצבים באמצעות מתן תרופות היא מרכיב עיקרי בטיפול. להרגעה בתרופות כמו בנזודיאזפינים יש השפעה הרגעה. כך גם ברביטורטים, המשמשים לעיתים קרובות להשראת הרדמה.

תרופות אנטי אפילפטיות כמו ואלפרואט מונעות התקפים אפילפטיים על ידי חסימת הקולטנים. Tiagabin מעכב את ספיגת ה- GABA ומגביר את ריכוזו בשסע הסינפטי כך שההתקפים האפילפטיים מופחתים. תרופות רבות משפיעות גם הן על קולטני ה- GABAA ובכך יכולות לגרום להתמכרויות. ההתמכרות מתווכת באמצעות קולטנים המכילים α1. הגירוי שלהם גורם לשינויים תפקודיים בקולטני AMPA מסוימים של הנוירון בהתאמה בתהליכים נוירופלסטיים.

מחלות טיפוסיות ושכיחות של מערכת העצבים המרכזית

• אֶפִּילֶפּסִיָה
• אלצהיימר, דמנציה, פרקינסון
• שקעים