Récepteurs GABA se situent dans le système nerveux et se lient au neurotransmetteur acide γ-aminobutyrique. En se liant, ils montrent un effet inhibiteur sur les cellules nerveuses. L'administration ciblée de certains médicaments peut influencer les récepteurs et donc également les cellules nerveuses, ce qui est pertinent pour le traitement de l'épilepsie, par exemple.
Qu'est-ce qu'un récepteur GABA?
Les récepteurs sont des cellules sensorielles auxquelles certains stimuli peuvent se lier. Dans les structures de perception, par exemple, les récepteurs sont la première instance de toute perception. Cependant, ces structures jouent également un rôle important dans de nombreux autres processus corporels.
Par exemple, le système nerveux humain est équipé de récepteurs GABA. Les soi-disant neurotransmetteurs se lient à ces récepteurs. Ces substances sont des substances neurogènes et correspondent donc à des substances messagères. La liaison des substances messagères à un récepteur GABA a un effet inhibiteur sur la cellule nerveuse associée. Une distinction est faite entre les récepteurs GABA ionotropes et métabotropes. En plus du GABAA, le récepteur GABAC est l'un des sites de liaison ionotrope.
Un récepteur métabotrope est le récepteur GABAB. Le mode d'action exact des récepteurs GABA dépend du sous-groupe respectif. Les variants ionotropes sont contrôlés par les ligands et affectent donc l'équilibre ionique et électrolytique. L'influx d'ions dans une cascade de signaux se produit, par exemple, par l'activation de récepteurs ionotropes GABA. Les récepteurs métabotropes agissent sur les processus métaboliques et activent la formation de substances messagères secondaires au sein de la cascade de signaux après la liaison du stimulus.
Anatomie et structure
Tous les récepteurs GABA du système nerveux humain sont situés sur une cellule nerveuse chacun. Chacun des récepteurs est une protéine dite transmembranaire. Les protéines transmembranaires correspondent à des protéines membranaires intégrales avec un ou plusieurs domaines transmembranaires.
La bicouche lipidique pour couvrir les protéines membranaires intégrales est appelée domaine transmembranaire. Les récepteurs sont équipés de structures auxquelles certaines substances peuvent se lier. En raison de la structure fixe de leurs sites de liaison, tous les récepteurs GABA réagissent exclusivement à des influences spécifiques et ne sont donc capables de se lier qu'à certaines substances messagères ou neurotransmetteurs. Les récepteurs se lient spécifiquement au neurotransmetteur acide γ-aminobutyrique en particulier. Contrairement aux autres sous-groupes de GABA, le récepteur GABAB est un récepteur couplé à la protéine G qui peut être à la fois pré- et post-synaptique.
Les récepteurs GABAA correspondent à des canaux ioniques activés par un ligand qui sont perméables aux ions hydrogène et chlorure carbonate. Ce sont des hétéropentamères et donc chacun se compose de cinq sous-unités qui enjambent chacune la membrane cellulaire quatre fois. Les sous-unités homologues sont les six représentants α1 à α6, les trois représentants β1 à β3, les trois représentants γ1 à γ3 et δ, ε, π ou θ chacun avec un représentant. ρ a trois représentants de ρ1 à ρ3. Dans le cerveau, les récepteurs sont généralement constitués de deux sous-unités α, deux β et une γ. En plus du site de liaison de l'acide y-aminobutyrique, les récepteurs GABAA ont des sites de liaison allostérique qui répondent aux benzodiazépines et sont situés sur la sous-unité y. Les sites de liaison des neurostéroïdes et des barbituriques sont situés sur la sous-unité β.
Fonction et tâches
Les récepteurs GABA sont soit ligand-dépendants, soit métabotropes. Les récepteurs dépendants du ligand comprennent les récepteurs GABAA et GABAC. Seul le récepteur GABAB est le métabotrope. Le récepteur GABAA déclenché par un ligand est un canal ionique chlorure. Lorsqu'il se lie à GABA, Cl- entre. Cet afflux a un effet inhibiteur sur la cellule nerveuse. Ces sous-variantes sont très répandues dans le cerveau et sont responsables de l'équilibre entre excitation et amortissement dans les cellules nerveuses.
Les dépresseurs du système nerveux central tels que les benzodiazépines, le propofol ou les médicaments antiépileptiques se lient à ces récepteurs. Le récepteur GABAA-ρ ligand-dépendant ne peut pas être inhibé par la bicuculline. Cela signifie que les ingrédients actifs tels que les médicaments antiépileptiques ont peu d'effet sur ces zones. Le récepteur métabotrope GABAB se trouve présynaptique ou postsynaptique. Lorsque le GABA se lie aux récepteurs présynaptiques, plus de K + - entre. L'afflux de Ca2 + diminue. Cela conduit à une hyperpolarisation: la libération de l'émetteur est inhibée.
Lors de la liaison à la variante postsynaptique, un afflux K + accru est activé. De cette manière, le potentiel postsynaptique inhibiteur est créé. Ce type de récepteur GABA est sensible à des substances comme le baclofène relaxant musculaire. Les récepteurs GABAA sont généralement distribués dans le cerveau et la moelle épinière, où ils sont parfois les récepteurs les plus importants pour inhiber le système nerveux central. Dans les noyaux gris centraux et le cervelet, ces récepteurs sont impliqués dans le contrôle moteur.
Dans le thalamus, les récepteurs aident à induire et à maintenir le sommeil. Dans la moelle épinière, les récepteurs GABA sont situés sur les motoneurones, où ils sont impliqués dans la commutation réflexe et la coordination des mouvements.
Maladies
Les récepteurs GABA sont cliniquement et pharmacologiquement pertinents, en particulier en ce qui concerne les substances qui peuvent s'y lier. Cela s'applique à l'alcool, par exemple.
Les boissons alcoolisées se lient aux récepteurs GABAA et augmentent la perméabilité aux ions chlorure sur la membrane des cellules nerveuses. Cela conduit à une hyperpolarisation et la fréquence du potentiel d'action diminue. Parce que le système excitateur est inhibé en même temps en raison de la liaison de l'alcool aux récepteurs NMDA, l'alcool a un effet sédatif sur les humains. Cette relation peut être pertinente dans le cas d'une intoxication alcoolique et constitue également un lien important dans la pratique clinique avec les alcooliques chroniques.
En dehors de cela, l'état du système nerveux central peut être influencé par des substances pharmacologiques capables de se lier aux récepteurs GABA. Cela joue un rôle important dans la pratique clinique dans le traitement de diverses maladies neurologiques. Le traitement de l'épilepsie, par exemple, est basé sur cette connexion, mais en général, l'influence ciblée du système nerveux par l'administration de médicaments est une composante principale de la thérapie. Les tranquillisants comme les benzodiazépines ont un effet sédatif. Il en va de même pour les barbituriques, qui sont souvent utilisés pour induire une anesthésie.
Les médicaments antiépileptiques tels que le valproate préviennent les crises d'épilepsie en bloquant les récepteurs. La tiagabine inhibe l'absorption du GABA et augmente sa concentration dans la fente synaptique de sorte que les crises épileptiques sont réduites. De nombreux médicaments ont également un effet stimulant sur les récepteurs GABAA et peuvent donc déclencher des addictions. La dépendance est médiée par des récepteurs contenant α1. Leur stimulation provoque des changements fonctionnels dans certains récepteurs AMPA du neurone respectif dans les processus neuroplastiques.
Maladies typiques et courantes du système nerveux central
- épilepsie
- Alzheimer, démence, Parkinson
- dépressions
