Huszti Zsuzsanna

Cink az agyban

3.3.2. Cinkhatás a GABA-receptorokon

A GABA (gamma-aminovajsav), mint az idegrendszer elsődleges gátló transzmittere, a posztszinaptikus idegsejtek felszínén működő GABA-receptorokon (GABAR) keresztül fejti ki a hatását. Napjainkban a GABA-receptorok 3 fő csoportját ismerjük, a GABA-A, a GABA-B és a GABA-C receptorokat. A GABA-A receptor valójában liganddal működő Cl-csatorna, míg a GABA-B receptor szerkezetileg a „G-fehérjéhez kötött” receptorok nagy családjához tartozik. A legutóbb felfedezett GABA-C receptor a GABA-A Cl–-csatornával működő homológja. A szerkezeti vizsgálatok alapján az egyes receptortípusok alegységei és az alegységek kombinációi (izo-receptorok) is ismerté váltak. Ma már a GABA-A receptor 19 különböző alegységét ismerjük, amelyek kombinációi eredményezik a receptor különböző izoformáit. A GABA-A izo-receptorok mind az idegi lokalizációjukban, mind a farmakológiai tulajdonságaikban eltérést mutatnak, így a Zn2+ iránti érzékenységükben is különbözőek.

A GABA-A receptor vizsgálata a glutamátreceptorok kezdeti vizsgálataival egy időben indult, és megállapították, hogy a Zn2+ az embrionális idegsejttenyészeteken GABA-A-antagonista hatást mutat (Westbrook–Mayer, 1987; Smart, 1991). A további vizsgálatok során egyértelművé vált, hogy a Zn2+-adás a GABA-A receptor működését gátolja és ez a gátlás hippokampuszsejt-kultúrákon is megfigyelhető; 100 μM Zn2+ a GABA által gerjesztett mIPSC (miniatűr gátló posztszinaptikus áram) amplitúdóját 65%-ban csökkentette. A gátlás allosztérikusnak mutatkozott. Feltételezhető, hogy a Zn2+ a csatornanyitást/zárást befolyásolja (Barberis et al., 2000). Smart csoportjának a vizsgálatai alapján bizonyítást nyert, hogy a Zn2+ iránti érzékenység az alegységek függvénye. Az érzékenység szempontjából a receptor alfa- és béta-alegységek kombinációja a legnagyobb, míg az alfa-, béta-, gamma-alegységek kompozíciója a legkisebb értéket mutatja. Az alfa- és a béta-kompozíció szerkezetét modellezve három, a Zn2+-gátlásért felelős helyet is sikerült kimutatni, egyet az ioncsatornán belül, kettőt pedig a receptor N-terminálisán, az alfa- és a béta-alegység határfelületén (Hosie et al., 2003).

A lényegi kérdés azonban az, hogy vajon a gátlás megjelenik-e a GABA-A működésében, részt vehet-e az endogén Zn2+ a receptorfunkció szabályozásában. Erre a kérdésre ad pozitív választ az a tény, hogy a moharostok (granulsejtek axonjai) varikozitásaiban a GABA és a Zn2+ egyidejű jelenlétét sikerült kimutatni, valamint az a kísérleti eredmény, hogy specifikus komplexképzők alkalmazásakor a granulsejtek stimulálásával gerjesztett IPSC jelentős emelkedése bizonyítható (Ruiz et al., 2004). Mindez a Zn2+ endogén inhibitor szerepére utal (7. ábra).

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1310cink_201/#m1310cink_201 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1310cink_201/#m1310cink_201)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1310cink_201/#m1310cink_201)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

7. ábra. Zn-gátlás a GABA-erg receptorokon

A GABA-B receptor Zn2+ iránti érzékenységét vizsgálva megállapítást nyert, hogy a GABA-A-hoz hasonlóan a receptor Zn2+-érzékeny. Kvantitatív autoradiográfiás receptorkötés-vizsgálatok bizonyították, hogy a Zn2+ a GABA-B receptoron a GABA-kötést gátolja. Ez a gátlás koncentrációfüggő és nem kompetitív jellegű. Megjegyzendő, hogy csak 100 μM-nál nagyobb Zn2+-koncentrációknál mutatkozik. 10–100 μM koncentrációtartományban a hippokampusz- és a kisagyi regiókban a Zn2+ a kötést erősíti. Ez a GABA-B receptor különböző izoformáira utal, de a koncentráció meghatározó jellegét is mutatja (Turgeron–Albin, 1992). A GABA-B receptoron mutatkozó Zn2+-hatás a szinaptikus potenciál mérésével is igazolást nyert. Hippokampuszszeleteken, 50–300 μM koncentrációtartományban, a Zn2+ a GABA-B-közvetített szinaptikus potenciált jelentősen gátolta (Xie–Smart, 1993).

A GABA-C receptor számos agyi régióban megtalálható, de leggyakrabban a retina idegsejtjein. Jelentős szerepet játszik a retina szignalizációs folyamataiban. Megállapították, hogy a Zn2+ a receptor működését jelentősen blokkolja. A GABA-C receptoron közvetített, patch clamp technikával mért maximális válasz 10 μM Zn2+-adásra 60%-os csökkenést eredményezett. Bizonyítható, hogy a Zn2+-kötésért a receptor hisztidinje a felelős (Dong–Werblin, 1995; Wang et al., 1995).

Az in vitro kísérleti eredmények alapján feltételezhető, hogy a fotoreceptorokban identifikálható endogén Zn2+ a GABA-C-közvetített válaszokban is moduláló szerepet játszik (Quian, 2005).

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

Nyomtatott megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 087 3

Orvostudomány

A cink az élő szervezetek esszenciális mikroeleme. Nagy mennyiségben megtalálható az emberi agyban, az izmokban, a csontokban, a vesében, a májban, a prosztatában és a szemben is. Több száz enzim működésében vesz részt – részben közvetlenül a katalitikus reakciókban, részben az enzimfehérjék koordinátoraként. Jelentős strukturális funkciót tölt be számos transzkripciós faktor szerkezetének kialakításában és a sejtek közötti kommunikációban. Huszti Zsuzsa vizsgálódásának tárgya ezúttal az agy. A kötet külön fejezetekben tárgyalja a cink szerepét az idegsejtekben, a neurofziológiában, a neuoropatológiában, az Alzheimer-kórban (a betegség terápiájában), a memóriában. A szerző széles szakirodalmi bázisra támaszkodva összegzi az ismeretanyagot, és gazdag hivatkozási listával látja el a fejezeteket.

Hivatkozás: https://mersz.hu/huszti-cink-az-agyban//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero