Receptor GABA

Receptores GABA sentam-se no sistema nervoso e ligam-se ao neurotransmissor ácido γ-aminobutírico. Ao se ligarem, eles mostram um efeito inibidor nas células nervosas. A administração direcionada de certos medicamentos pode influenciar os receptores e, portanto, também as células nervosas, o que é relevante para o tratamento da epilepsia, por exemplo.

O que é um receptor GABA?

Os receptores são células sensoriais às quais certos estímulos podem se ligar. Nas estruturas de percepção, por exemplo, os receptores são a primeira instância de toda percepção. No entanto, essas estruturas também desempenham um papel importante em muitos outros processos corporais.

Por exemplo, o sistema nervoso humano está equipado com receptores GABA. Os chamados neurotransmissores ligam-se a esses receptores. Essas substâncias são substâncias neurogênicas e, portanto, correspondem a substâncias mensageiras. A ligação das substâncias mensageiras a um receptor GABA tem um efeito inibitório na célula nervosa associada. É feita uma distinção entre receptores GABA ionotrópicos e metabotrópicos. Além do GABAA, o receptor GABAC é um dos locais de ligação ionotrópica.

Um receptor metabotrópico é o receptor GABAB. O modo de ação exato dos receptores GABA depende do respectivo subgrupo. As variantes ionotrópicas são controladas por ligante e, portanto, afetam o equilíbrio de íons e eletrólitos. O influxo de íons dentro de uma cascata de sinal ocorre, por exemplo, por meio da ativação de receptores GABA ionotrópicos. Os receptores metabotrópicos atuam nos processos metabólicos e ativam a formação de substâncias mensageiras secundárias dentro da cascata de sinal após a ligação do estímulo.

Anatomia e estrutura

Todos os receptores GABA no sistema nervoso humano estão localizados em uma célula nervosa cada. Cada um dos receptores é uma proteína chamada transmembrana. As proteínas transmembrana correspondem a proteínas de membrana integral com um ou mais domínios transmembrana.

A bicamada lipídica para as proteínas integrais da membrana é chamada de domínio transmembrana. Os receptores são equipados com estruturas às quais certas substâncias podem se ligar. Devido à estrutura fixa de seus locais de ligação, todos os receptores GABA reagem exclusivamente a influências específicas e, portanto, só são capazes de se ligar a certas substâncias mensageiras ou neurotransmissores. Os receptores se ligam especificamente ao neurotransmissor ácido γ-aminobutírico em particular. Em contraste com os outros subgrupos de GABA, o receptor GABAB é um receptor acoplado à proteína G que pode estar pré e pós-sináptico.

Os receptores GABAA correspondem a canais de íons ativados por ligante que são permeáveis ​​a íons de carbonato de hidrogênio e cloreto. Eles são heteropentâmeros e, portanto, cada um consiste em cinco subunidades, cada uma das quais atravessa a membrana celular quatro vezes. As subunidades homólogas são os seis representantes α1 a α6, os três representantes β1 a β3, os três representantes γ1 a γ3 e δ, ε, π ou θ cada um com um representante. ρ tem três representantes de ρ1 a ρ3. No cérebro, os receptores são geralmente compostos de duas subunidades α, duas β e uma γ. Além do local de ligação do ácido γ-aminobutírico, os receptores GABAA possuem sítios de ligação alostérica que respondem aos benzodiazepínicos e estão localizados na subunidade γ. Os locais de ligação para neuroesteróides e barbitúricos estão localizados na subunidade β.

Função e tarefas

Os receptores GABA são dependentes de ligante ou metabotrópicos. Os receptores dependentes de ligante incluem os receptores GABAA e GABAC. Apenas o receptor GABAB é metabótropo. O receptor GABAA dependente de ligante é um canal de íon cloreto. Quando se liga ao GABA, o Cl- flui para dentro. Este influxo mostra um efeito inibitório na célula nervosa. Essas subvariantes estão disseminadas no cérebro e são responsáveis ​​pelo equilíbrio entre a excitação e o amortecimento nas células nervosas.

Os depressores do sistema nervoso central, como benzodiazepínicos, propofol ou drogas antiepilépticas, ligam-se a esses receptores. O receptor GABAA-ρ dependente do ligante não pode ser inibido pela bicuculina. Assim, os princípios ativos, como os medicamentos antiepilépticos, dificilmente têm qualquer efeito nessas áreas. O receptor metabotrópico GABAB é encontrado tanto pré-sináptico quanto pós-sináptico. Quando o GABA se liga aos receptores pré-sinápticos, mais K + - flui para dentro. O influxo de Ca2 + diminui. Isso leva à hiperpolarização: a liberação do transmissor é inibida.

Ao ligar-se à variante pós-sináptica, um aumento do influxo de K + é ativado. Desta forma, o potencial pós-sináptico inibitório é criado. Este tipo de receptor GABA é suscetível a substâncias como o relaxante muscular baclofeno. Os receptores GABAA são geralmente distribuídos no cérebro e na medula espinhal, onde às vezes são os receptores mais importantes para inibir o sistema nervoso central. Nos gânglios da base e cerebelo, esses receptores estão envolvidos no controle motor.

No tálamo, os receptores ajudam a induzir e manter o sono. Na medula espinhal, os receptores GABA estão localizados nos neurônios motores, onde estão envolvidos nos circuitos reflexos e na coordenação dos movimentos.

Doenças

Os receptores GABA são clínica e farmacologicamente relevantes, especialmente em relação às substâncias que podem se ligar a eles. Isso se aplica ao álcool, por exemplo.

Os alcoólatras se ligam aos receptores GABAA e aumentam a permeabilidade dos íons cloreto na membrana da célula nervosa. Isso leva à hiperpolarização e à diminuição da frequência do potencial de ação. Como o sistema excitatório é inibido ao mesmo tempo devido à ligação do álcool aos receptores NMDA, o álcool tem um efeito sedativo em humanos. Essa relação pode ser relevante no caso de intoxicação por álcool e também é uma conexão importante na prática clínica com dependentes crônicos de álcool.

Além disso, o estado do sistema nervoso central pode ser influenciado por substâncias farmacológicas capazes de se ligar aos receptores GABA. Isso desempenha um papel importante na prática clínica no tratamento de várias doenças neurológicas. O tratamento da epilepsia, por exemplo, é baseado nessa conexão, mas em geral a influência direcionada do sistema nervoso por meio da administração de medicamentos é um componente principal da terapia. Tranquilizantes como os benzodiazepínicos têm efeito sedativo. O mesmo se aplica aos barbitúricos, que costumam ser usados ​​para induzir anestesia.

Os medicamentos antiepilépticos, como o valproato, previnem as convulsões epilépticas, bloqueando os receptores. A tiagabina inibe a captação de GABA e aumenta sua concentração na fenda sináptica de modo que as crises epilépticas são reduzidas. Muitas drogas também têm um efeito estimulante sobre os receptores GABAA e, portanto, podem desencadear vícios. O vício é mediado por receptores contendo α1. Sua estimulação causa alterações funcionais em certos receptores AMPA do respectivo neurônio em processos neuroplásticos.

Doenças típicas e comuns do sistema nervoso central

• epilepsia
• Alzheimer, demência, Parkinson
• depressões