Reseptor kainate adalah reseptor yang ditemukan pada neuron yang diaktifkan dengan adanya glutamat.
Mereka tidak terlalu dikenal dan penelitian, hingga hari ini, terus mencoba menjelaskan implikasinya pada berbagai gangguan, terutama epilepsi dan penyakit seperti Alzheimer dan Parkinson. Selanjutnya kita akan melihat apa yang diketahui tentang reseptor ionotropik yang aneh ini.
- Artikel terkait: ” Reseptor muskarinik: apa itu dan apa fungsinya “
Apa itu reseptor kainate?
Reseptor kainate ditemukan pada membran saraf dan merespon keberadaan glutamat . Mereka secara tradisional diklasifikasikan sebagai reseptor non-NMDA, bersama dengan reseptor AMPA.
Reseptor kainate kurang dipahami oleh komunitas ilmiah dibandingkan dengan AMPA dan NMDA, yang juga merupakan reseptor ionotropik untuk neurotransmitter glutamat.
Glutamat diketahui bertindak sebagai agen utama pada sebagian besar sinapsis rangsang di sistem saraf pusat (SSP). Ini adalah zat yang memediasi transmisi sinaptik dan, ketika sistem saraf sedang terbentuk, berpartisipasi dalam proses pertumbuhan dan pematangan neuron, serta terlibat dalam pembentukan dan penghapusan sinapsis, dan terlibat dalam proses belajar dan belajar. pembentukan memori.
Reseptor yang diaktifkan oleh neurotransmitter ini telah dibagi menjadi dua keluarga: metabotropic dan ionotropic:
Metabotropics adalah G-protein yang digabungkan dan mengatur produksi utusan intraseluler .
Ionotropics, di mana reseptor kainate akan ditemukan, membentuk saluran kation dengan selektivitas yang berbeda untuk ion tertentu , yang permeabel untuk berbagai ion: natrium (Na +), kalium (K +) dan kalsium (Ca + 2).
Di antara reseptor glutamat ionotropik ada, seperti yang telah kita sebutkan, reseptor kainate, reseptor NMDA (N-methyl-D-aspartic acid) dan reseptor AMPA (a-amino-3-hydroxy-5-methyl-acid) .4-isoksazolpropionat).
Reseptor kainate pascasinaps terlibat dalam neurotransmisi rangsang, sedangkan reseptor prasinaps terlibat dalam penghambatan, memodulasi pelepasan GABA melalui mekanisme prasinaptik.
Struktur
Hingga lima jenis subunit reseptor kainate diketahui: GluR5 (GRIK1), GluR6 (GRIK2), GluR7 (GRIK3), KA1 (GRIK4), dan KA2 (GRIK5), yang mirip dengan subunit reseptor AMPA dan NMDA.
Subunit GluR 5 hingga 7 dapat membentuk saluran homomer , yaitu membuat reseptor secara eksklusif terdiri dari satu jenis subunit ini; atau heteromer, artinya mungkin ada lebih dari satu jenis subunit. Subunit KA1 dan KA2 hanya dapat membentuk reseptor fungsional dengan bergabung dengan subunit GluR 5 hingga 7.
Secara molekuler, reseptor glutamat ionotropik adalah protein membran integral, terdiri dari empat subunit yang diatur dalam tetramer .
- Anda mungkin tertarik: ” Reseptor NMDA dari sistem saraf: apa itu dan fungsi apa yang dimilikinya “
Distribusi
Reseptor kainat didistribusikan ke seluruh sistem saraf, meskipun pola ekspresi subunit yang membuatnya berbeda tergantung pada wilayah:
1. Subunit GluR5
Subunit GluR5 ditemukan terutama di neuron ganglia akar dorsal, nukleus septum, korteks piriform dan cingulate, subiculum, dan sel Purkinje serebelum.
- Anda mungkin tertarik: ” Neuron Purkinje: fungsi dan karakteristiknya “
2. Subunit GluR6
GluR6 banyak ditemukan di sel granul serebelum, dentate gyrus, dan regio CA3 hippocampus , serta di striatum.
3. Subunit GluR7
Subunit GluR7 jarang ditemukan di otak, tetapi diekspresikan sangat kuat di korteks serebral dalam dan striatum, serta di neuron penghambat di lapisan molekuler serebelum.
4. Subunit KA1 dan KA2
Subunit KA1 ditemukan di wilayah CA3 hipokampus dan juga ditemukan di amigdala, korteks entorhinal, dan dentate gyrus. KA2 ditemukan di semua inti sistem saraf .
konduktansi
Kanal ion yang dibentuk oleh reseptor kainate permeabel terhadap ion natrium dan kalium. Konduktansinya mirip dengan saluran reseptor AMPA, sekitar 20 pS (petasiemens).
Namun, reseptor kainate berbeda dari AMPA dalam hal potensi postsinaptik yang dihasilkan oleh reseptor kainate lebih lambat daripada potensi postsinaptik reseptor AMPA.
Fungsi sinaptik
Seperti yang telah kita komentari sebelumnya, reseptor kainate terlibat dalam aksi prasinaptik dan pascasinaps . Mereka ditemukan dalam jumlah yang lebih sedikit di otak daripada reseptor AMPA dan NMDA.
Penelitian terbaru telah menemukan bahwa jenis reseptor ini tidak hanya memiliki fungsi ionotropik, yang secara langsung mengubah konduktivitas membran saraf, tetapi juga dapat melibatkan perubahan pada tingkat metabotropik, yang memengaruhi produksi protein .
Harus dikatakan bahwa kainate adalah zat eksitotoksik, dan menyebabkan kejang dan kerusakan saraf, fenomena yang sangat mirip dengan yang terlihat pada neuron orang yang menderita epilepsi. Itulah sebabnya, dan dengan mempertimbangkan bahwa semua ini terkait erat dengan masalah neurotransmisi glutamat, penelitian telah menghubungkan masalah pada reseptor kainate dengan berbagai gangguan psikologis, masalah medis, dan penyakit neurodegeneratif.
Sampai saat ini, masalah dalam fungsi sinaptik reseptor kainate telah dikaitkan dengan iskemia, hipoglikemia, epilepsi, penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, skizofrenia , gangguan bipolar, gangguan spektrum autisme, korea Huntington dan amyotrophic lateral sclerosis (ALS).Sebagian besar penelitian telah menemukan hubungan ini dengan mutasi pada subunit GluK 1 sampai 5.
Plastisitas neuron
Reseptor kainate memainkan peran yang agak sederhana dalam sinapsis dibandingkan dengan reseptor AMPA. Mereka memiliki peran yang sangat halus dalam plastisitas sinaptik, mempengaruhi kemungkinan bahwa sel postsinaptik akan mengirimkan respons terhadap stimulus di masa depan.
Aktivasi reseptor kainate di sel prasinaps dapat mempengaruhi jumlah neurotransmitter yang dilepaskan ke ruang sinaptik. Efek ini dapat terjadi dengan cepat dan memiliki efek jangka panjang, dan stimulasi berulang reseptor kainate dapat menyebabkan kecanduan dari waktu ke waktu.
Referensi bibliografi:
- Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (Maret 1999). “Saluran ion reseptor glutamat”. Ulasan Farmakologi. 51 (1): 7–61. PMID 10049997. Diarsipkan dari versi asli (abstrak) tanggal 13-02-2009. Diakses pada 28-12-2007.
- Huettner JE (Agustus 2003). “Reseptor Kainate dan transmisi sinaptik”. Kemajuan dalam Neurobiologi. 70 (5): 387–407. doi: 10.1016 / S0301-0082 (03) 00122-9
- Kontraktor A, Mulle C, Swanson GT (Maret 2011). “Reseptor Kainate datang usia: tonggak dari dua dekade penelitian”. Tren dalam Ilmu Saraf. 34 (3): 154–63. doi: 10.1016 / j.tins.2010.12.002
- Fritsch B, Reis J, Gasior M, Kitanski RM, Rogawski MA (April 2014). “Peran reseptor GluK1 kainate dalam kejang, pelepasan epilepsi, dan epileptogenesis”. Jurnal Ilmu Saraf. 34 (17): 5765–75.
- Rodriguez-Moreno, Antonio. (2003). reseptor Kainate. Fungsinya dalam regulasi transmisi sinaptik GABAergik di hipokampus. Jurnal neurologi. 36. 852-9.