Іонотропні глутаматні рецептори

Іонотропні глутаматні рецептори — це ліганд-залежні іонні канали, лігандом яких є збуджувальний нейромедіатор — глутамат. Ці іонні канали пропускають до клітини іони натрію, а деякі й кальцію, сприяючи деполяризації мембрани нервової клітини. Наявні в багатьох структурах нервової системи, перш за все центральної.

Іонотропний глутаматний рецептор

Різноманіття

Іонотропні глутаматні рецептори розділяють на три підгрупи^[1].:

• NMDA-рецептори — іонні канали, які активуються N-метил-D-аспартатом (N-Methyl-D-Aspartate); вони здатні пропускати в клітину іони натрію та кальцію, блокуються іоном магнію
• AMPA-рецептори — іонні канали, які активуються альфа-аміно-3-гідроксил-5-метил-4-ізоксозолпропіоновою кислотою (Alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxozole propionic acid); вибірково пропускають іони натрію
• каїнатні рецептори — іонні канали, які активуються каїновою кислотою; вибірково пропускають іони натрію

У людини представлені 18-ма генами:

• AMPA-рецептори
  • GRIA1
  • GRIA2
  • GRIA3
  • GRIA4
  • GRID1
  • GRID2
• каїнатні рецептори
  • GRIK1
  • GRIK2
  • GRIK3
  • GRIK4
  • GRIK5
• NMDA-рецептори
  • GRIN1
  • GRIN2A
  • GRIN2B
  • GRIN2C
  • GRIN2D
  • GRIN3A
  • GRIN3B

Участь в екситотоксичності

Докладніше: Екситотоксичність

Зв'язування глутамату із NMDA-рецептором постсинаптичної мембрани відчиняє ворота каналу та за умов зникнення магнієвого блокування веде до входу кальцію в цитоплазму нейрона^[2]. Надмірний вхід кальцію у клітину внаслідок дії глутамату може спричинити явище екситотоксичності («збуджувальної цитоксичності»), тобто ушкодження або загибель клітини внаслідок активації ряду кальцій-залежних процесів. Екситотоксичність є компонентом патологічних змін, що супроводжуються втратою нейронів за таких нейродегенеративних розладів як хвороба Альцгеймера, Паркінсона, тощо.

Надмірний вхід Ca²⁺ в клітину стимулює генерацію вільних радикалів (зокрема, потужний синтез нейрональною NO-синтазою монооксиду азоту), руйнування потенціалу внутрішньої мітохондріальної мембрани, втрату АТФ, що результується у апоптозі чи некрозі нейронів (залежно від розмірів ушкодження і швидкості поповнення пулу АТФ). Надмірний синтез NO веде до порушення функцій протеасом через обернене нітрозилювання залишків цистеїну в складі їх білкових молекул; при цьому в нейронах накопичуються ті білки, що в нормі руйнуються протеасомами (наприклад, невірно зібраний паркін, мутації якого є причиною спадкових форм хвороби Паркінсона). NO також може руйнувати білки внаслідок його взаємодії із супероксиданіоном з утворенням пероксинітриту (OONO) — дуже токсичного агенту, здатного необоротно нітрувати залишки тирозину в складі білків.

Див. також

• Метаботропні глутаматні рецептори