Fisiologia Generale - Recettori (parte 5/5)

Il glutammato può legare sia i recettori ionotropi di membrana (dando una risposta rapida) sia i

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recettori metabotropi (dando una risposta lenta)

Le sinapsi sono simili a quelle muscolari, tuttavia i recettori del glutammato sono presenti in numero

maggiore e con differenti sensibilità

Le principali classi sono:

● attivati da NMDA (attivati potenzialmente)

● non attivati da NMDA e divisi in base all’antagonista che li attiva:

○ recettore AMPA 42

○ recettore del KAINATO

Tipo Nome Agonista

ionotropico recettore NMDA NMDA

ionotropico recettore del Acido kainico

Kainato

ionotropico recettore AMPA AMPA

metabotropico mGluR L-AP4, ACPD, L-QA

Struttura dei recettori del glutammato:

sono simili, presentano 4 subunità ognuna con

4 domini transmembrana.

I recettori per Ach, GABA e Glicina sono

strettamente correlati tra loro da un antenato

comune mentre i recettori del glutammato

appartengono ad una famiglia diversa.

40 ionotropico

: il legame recettore-neurotrasmettitore modifica direttamente la permeabilità di

membrana mediante modifiche conformazionali.

41 metabotropico

: il legame recettore-neurotrasmettitore regola indirettamente l'accesso al canale,

attivando una cascata di eventi con meccanismo di secondo messaggero

42 L'

acido kainico è un potente agonista del terzo tipo di recettore del glutammato noto come

+ +

"recettore del kainato" permeabile ai cationi Na e K Appunti di Fisiologia Generale

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43

AMPA I canali di tipo AMPA presentano un potenziale a riposo simile a

quello del neurone (-70mV) perciò la corrente è pari a 0.

Attivando solo questa classe di recettori (usando l’antagonista a

dosi saturanti) si attiva una corrente negativa che permette

l’ingresso di ioni nella cellula. Si verifica una desensitizzazione

molto rapida.

Portando, invece, la cellula a -40mV (e non a -70mV) la corrente

prodotta sarà minore.

A potenziale pari a 0 mV la corrente diventa nulla mentre a valori di

potenziale positivo la corrente diventa uscente positiva.

La corrente perciò dipende dalla conduttanza del recettore per

AMPA, se questa è in condizione saturante allora dipenderà solo

dal potenziale della cellula.

Hanno una selettività ionica simile ai recettori nicotinici.

+ +

es. a -80mV entra molto più Na perché si è vicini al potenziale di equilibrio di K . Se il potenziale

+ +

diventa positivo il flusso di K in uscita diventa maggiore rispetto al flusso di Na poiché ci troviamo

+

vicino al potenziale di equilibrio di Na

Ripetendo l’esperimento con il recettore NMDA si nota che la risposta è più lenta e poco reattiva ai

2+

potenziali negativi. Inoltre si ha una risposta simile solo dopo aver eliminato il Mg extracellulare

I =G (VM - Ei )

AMPA AMPA AMPA

I = G (VM - Ei )

NMDA NMDA NMDA 2+ 2+

Hanno permeabilità al Ca molto rilevante: aprendo il canale per Ca questo tende ad entrare ma

non è sufficiente per invertire la corrente (ne entra poco dato che c’è una concentrazione

extracellulare bassa)

43 L'AMPA (alfa-Amino-3-Idrossi-5-Metil-4-isoxazolone propionato) è una molecola agonista specifica

per il recettore AMPA Appunti di Fisiologia Generale

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NMDA

profilo della corrente in funzione del potenziale ● Ha una risposta più lenta e subisce una

minima variazione in condizione

2+

fisiologiche (ovvero con Mg all’esterno)

2+

● Ha una grandissima permeabilità al Ca

utile per la segnalazione

2+

● Con il Mg esterno,i canali tendono ad

aprirsi poco poiché il magnesio tende a

bloccare il canale (è attratto dal

potenziale negativo). In presenza di

potenziali più positivi il magnesio non

entra e la corrente diventa elevata

I recettori AMPA e i recettori NMDA sono

i due recettori più importanti

nell’eccitazione glutammatergica.

Generalmente sono espressi entrambi e quando il glutammato viene rilasciato, si lega ad entrambi.

● Gli AMPA si aprono subito dando una risposta cellulare

2+

● Gli NMDA si aprono ma vengono bloccati dal Mg extracellulare.

GABA (acido γ-amminobutirrico)

è il principale neurotrasmettitore inibitorio nei mammiferi.

I recettori per GABA sono della stessa famiglia dei recettori

nicotinici: sono dei canali e possono essere ionotropi

(GABA-A) o metabotropi (GABA-B)

Hanno una maggiore selettività per gli anioni (principalmente

-

per il Cl perché più concentrato)

Curiosità: L’inibizione data da questi recettori è presente solo nell’individuo adulto perché nell’età dello

sviluppo portano segnali eccitatori.

La corrente di GABA dipende dalla conduttanza per questa molecola e dal potenziale d’inversione del

recettore (-70mV)

I = G (Vm- Ei )

GABA-A GABA-A GABA-A

Entrambi i recettori GABA-A e GABA-B possono essere presenti sulla stessa membrana:

+ +

● GABA-B è lento e stimola i canali di K .Questi si aprono facendo uscire K iperpolarizzando la

cellula e allontanandola dai potenziali d’innesco

● GABA-A si attiva rapidamente, i canali si aprono ma avendo il potenziale d’azione vicino al

-

potenziale d’inversione non succede molto (le molecole di Cl entrano ed escono)

44 Il recettore NMDA prende il nome da una molecola (N-Metil-D-Aspartato) che lo regola

positivamente una volta legato al suo sito specifico.