Receptores GABA sentarse en el sistema nervioso y unirse al neurotransmisor ácido γ-aminobutírico. Al unirse, muestran un efecto inhibidor sobre las células nerviosas. La administración dirigida de determinados fármacos puede influir en los receptores y, por tanto, también en las células nerviosas, lo que es relevante para el tratamiento de la epilepsia, por ejemplo.
¿Qué es un receptor GABA?
Los receptores son células sensoriales a las que se pueden unir determinados estímulos. En las estructuras de percepción, por ejemplo, los receptores son la primera instancia de toda percepción. Sin embargo, estas estructuras también juegan un papel importante en muchos otros procesos corporales.
Por ejemplo, el sistema nervioso humano está equipado con receptores GABA. Los llamados neurotransmisores se unen a estos receptores. Estas sustancias son sustancias neurogénicas y, por tanto, corresponden a sustancias mensajeras. La unión de las sustancias mensajeras a un receptor GABA tiene un efecto inhibidor sobre la célula nerviosa asociada. Se hace una distinción entre receptores GABA ionotrópicos y metabotrópicos. Además del GABAA, el receptor GABAC es uno de los sitios de unión ionotrópicos.
Un receptor metabotrópico es el receptor GABAB. El modo exacto de acción de los receptores GABA depende del subgrupo respectivo. Las variantes ionotrópicas están controladas por ligando y, por lo tanto, afectan el equilibrio de iones y electrolitos. La entrada de iones dentro de una cascada de señales se produce, por ejemplo, a través de la activación de receptores ionotrópicos GABA. Los receptores metabotrópicos actúan sobre los procesos metabólicos y activan la formación de sustancias mensajeras secundarias dentro de la cascada de señales después de la unión del estímulo.
Anatomía y estructura
Todos los receptores GABA del sistema nervioso humano están ubicados en una célula nerviosa cada uno. Cada uno de los receptores es una proteína transmembrana. Las proteínas transmembrana corresponden a proteínas integrales de membrana con uno o más dominios transmembrana.
La bicapa lipídica que abarca las proteínas integrales de la membrana se denomina dominio transmembrana. Los receptores están equipados con estructuras a las que se pueden unir determinadas sustancias. Debido a la estructura fija de sus sitios de unión, todos los receptores GABA reaccionan exclusivamente a influencias específicas y, por lo tanto, solo pueden unirse a ciertas sustancias mensajeras o neurotransmisores. Los receptores se unen específicamente al neurotransmisor ácido γ-aminobutírico en particular. A diferencia de los otros subgrupos de GABA, el receptor GABAB es un receptor acoplado a proteína G que puede ser tanto presináptico como postsináptico.
Los receptores GABAA corresponden a canales iónicos activados por ligandos que son permeables a los iones de hidrógeno y carbonato de cloruro. Son heteropentámeros y, por lo tanto, cada uno consta de cinco subunidades que atraviesan la membrana celular cuatro veces. Las subunidades homólogas son los seis representantes α1 a α6, los tres representantes β1 a β3, los tres representantes γ1 a γ3 y δ, ε, π o θ cada uno con un representante. ρ tiene tres representantes de ρ1 a ρ3. En el cerebro, los receptores suelen estar formados por dos subunidades α, dos β y una γ. Además del sitio de unión del ácido γ-aminobutírico, los receptores GABAA tienen sitios de unión alostéricos que responden a las benzodiazepinas y están ubicados en la subunidad γ. Los sitios de unión de los neuroesteroides y los barbitúricos se encuentran en la subunidad β.
Función y tareas
Los receptores GABA son metabotrópicos o activados por ligandos. Los receptores activados por ligando incluyen los receptores GABAA y GABAC. Solo el receptor GABAB es metabotropo. El receptor GABAA controlado por ligando es un canal de iones cloruro. Cuando se une a GABA, entra Cl-. Este influjo tiene un efecto inhibidor sobre la célula nerviosa. Estas subvariantes están muy extendidas en el cerebro y son responsables del equilibrio entre la excitación y la amortiguación en las células nerviosas.
Los depresores del sistema nervioso central como las benzodiazepinas, el propofol o los fármacos antiepilépticos se unen a estos receptores. El receptor GABAA-ρ regulado por ligando no puede ser inhibido por bicucullina. Esto significa que los ingredientes activos, como los medicamentos antiepilépticos, tienen poco efecto en estas áreas. El receptor metabotrópico GABAB se encuentra presináptico o postsináptico. Cuando GABA se une a los receptores presinápticos, fluye más K + -. La afluencia de Ca2 + disminuye. Esto conduce a la hiperpolarización: se inhibe la liberación del transmisor.
Cuando se une a la variante postsináptica, se activa una mayor afluencia de K +. De esta forma se crea el potencial postsináptico inhibitorio. Este tipo de receptor GABA es susceptible a sustancias como el relajante muscular baclofeno. Los receptores GABAA generalmente se distribuyen en el cerebro y la médula espinal, donde a veces son los receptores más importantes para inhibir el sistema nervioso central. En los ganglios basales y el cerebelo, estos receptores participan en el control motor.
En el tálamo, los receptores ayudan a inducir y mantener el sueño. En la médula espinal, los receptores GABA se encuentran en las neuronas motoras, donde participan en la conmutación de reflejos y la coordinación de movimientos.
Enfermedades
Los receptores GABA son clínicamente y farmacológicamente relevantes, especialmente en relación con las sustancias que pueden unirse a ellos. Esto se aplica al alcohol, por ejemplo.
Las bebidas alcohólicas se unen a los receptores GABAA y aumentan la permeabilidad de los iones cloruro en la membrana de las células nerviosas. Esto conduce a la hiperpolarización y la frecuencia del potencial de acción disminuye. Debido a que el sistema excitador se inhibe al mismo tiempo debido a la unión del alcohol a los receptores NMDA, el alcohol tiene un efecto sedante en los seres humanos. Esta relación puede ser relevante en el caso de intoxicación por alcohol y también es una conexión importante en la práctica clínica con adictos crónicos al alcohol.
Aparte de eso, el estado del sistema nervioso central puede verse influenciado por sustancias farmacológicas que son capaces de unirse a los receptores GABA. Esto juega un papel importante en la práctica clínica en el tratamiento de diversas enfermedades neurológicas. El tratamiento de la epilepsia, por ejemplo, se basa en esta conexión, pero en general la influencia dirigida del sistema nervioso a través de la administración de medicamentos es un componente principal de la terapia. Los tranquilizantes como las benzodiazepinas tienen un efecto sedante. Lo mismo ocurre con los barbitúricos, que a menudo se utilizan para inducir la anestesia.
Los fármacos antiepilépticos como el valproato previenen los ataques epilépticos al bloquear los receptores. La tiagabina inhibe la captación de GABA y aumenta su concentración en la hendidura sináptica de modo que se reducen los ataques epilépticos. Muchas drogas también tienen un efecto estimulante sobre los receptores GABAA y, por lo tanto, pueden desencadenar adicciones. La adicción está mediada por receptores que contienen α1. Su estimulación provoca cambios funcionales en determinados receptores AMPA de la neurona respectiva en procesos neuroplásticos.
Enfermedades típicas y comunes del sistema nervioso central
- epilepsia
- Alzheimer, demencia, Parkinson
- depresiones
