Классификация ГАМК- рецепторов.

 

ГАМК, являясь основным ингибиторным медиатором ЦНС, осуществляет эффект торможения через специфические рецепторы, которые, по современным представлениям, могут представлять собой группу отдельных хорошо различимых подтипов рецепторов или набор множественных состояний одного типа рецептора. Структура и физиология ГАМК-рецептора окончательно не выяснена. Однако активные исследования, проводимые в настоящее время с использованием новых технологий (в частности, метода оптической регистрации функционирующих колонок в живом мозге; эксперименты на трансгенных животных и пр.) позволяют надеяться, что в ближайшие годы будет достигнут определённый прогресса в понимании структурно-функциональных особенностей и фармакологии ГАМК-ергической системы.

Рецептор ГАМК из коры мозга различных позвоночных выделен E.A. Barnard с сотрудниками (1982). Ими был идентифицирован индивидуальный белок с М~220000Д, содержащий центры связывания ГАМК, бенздиазепинов, барбитуратов и хлоридзависимых конвульсантов; РНК, кодирующая этот рецептор, была выделена из мозга и транслирована в ооциты лягушек ксенопус (Xenopus).

В дальнейшем было установлено, что ГАМК действует на две основные группы рецепторов - ионотропные рецепторы типа ГАМК_А/ГАМК_С и метаботропные рецепторы типа ГАМК_В.

Следует отметить, что правомерность деления ионотропных ГАМК рецепторов на два типа (А и С) в настоящее время активно дискутируется. Так, например, комитет IUPHAR, акцентируя внимание на том, что выделение ГАМК_С-рецепторов как отдельного типа рецепторов создает опасность неоправданного расши­рения классификации и разрушения сложившейся системы «ГАМК_А/ГАМК_В» (ионотропные/метаботропные рецепторы), не рекомендует выделять ГАМК_С-рецепторы в качестве самостоятельного типа, предлагая рассматривать их особым классом r-содержащих ГАМК_А-рецеп­торов.

Тем не менее, тенденция к расширению классификации ГАМК-рецепторов существует. Так например, поступают предложения выделить и совершенно новый тип рецепторов – ГАМК_D, которые недавно были обнаружены в эмбриональной ткани цыплят и характеризуются тем, что не проявляют чувствительности к антагонистам ни ГАМК_А-, ни ГАМК_В-рецепторов, но активируются агонистами указанных рецеп­торов.

В качестве основных доводов за расширение классификации ионотропных ГАМК - рецепторов (прежде всего за счёт выделения ГАМК_С-рецепторов) приводятся факты, касаемые специфичности их фармакологии, структуры, функция и клеточной локализации. На рисунке 2.5. схематично представлены сайты связывания агонистов ГАМК_А-рецептора: ГАМК и изогувазина (рис.2.5.А), и ГАМК_С-рецептора: ГАМК и цис-аминокротоновой кислоты (рис. 2.5.Б). Конкурентными антагонистами ГАМК_А и ГАМК_С - рецепторов соответственно являются бикукуллин и ТРМРА (1,2,5,6-тетрагидропиридин-4-метилфосфиновая кислота). Неконкурентный антагонист ГАМК_А- и ГАМК_С-рецепторов пикротоксин действует на участок внутри канала этих рецепторов, однако в отношении ГАМК_С-рецепторов указанный антагонист менее эффективен. Характерно, что сайты аллостерических модуляторов – бензодиазепинов и барбитуратов в случае ГАМК_С-рецепторов - отсутствуют.

Рис. 2.5. Механизмы действия фармакологических агентов на ионотропные ГАМК_А- и ГАМК_С-рецепторы (А и Б соответственно).

На фрагментах А и Б названия фармакологических агентов, не активных в отношении соответственно ГАМК_А- и ГАМК_С-рецепторов, приведены на черном фоне.

 

Таким образом, современная классификация ГАМК-рецепторов еще окончательно не разра­ботана и требует дополнительных экспери­ментальных исследований.

 

2.6.1. Структурно-функциональные особенности ГАМК_А- рецептора.

 

ГАМК_А- рецепторы представлены как в синапсе, так и экстрасинаптически (рис.2.6.), преимущественно локализуясь на постсинаптической мембране нейрона, и сопряжены с бензодиазепиновыми, пикротоксининовыми, барбитуратными, стероидными участками связывания, образуя ГАМК-рецепторно-канальный комплекс (ГАМК_А-РКК) или иначе ГАМК_А-бенздиазепиновый комплекс (ГАМК_А-БД –комплекс).

Рис. 2.6. Участие рецепторов и транспортеров ГАМК в фазном и тоническом ГАМК-опосредованном торможении

 

ГАМК_А - РКК, несмотря на прогресс в исследовании ГАМК-ергических нейромедиаторных взаимодействий, до настоящего времени представляет собой гипотетическое образование с нечёткими морфо-функциональными особенностями.

Одна из первых теоретических моделей ГАМК_А-РКК была предложена M.K. Ticku, R.W. Olsen (1981). В ней нашли отражения представлений о наличии мест связывания для ГАМК, бензодиазепинов, пикротоксинина, барбитуратов. В дальнейшем De Feudis F.V. (1981) предложил дифференцировать участки связывания ГАМК на сайты с низким (ГАМК₁: К_д = 200 нМоль) и высоким (ГАМК₂: К_д=20 нМоль) сродством к агонисту (рис.2.7.). Высокоафинные рецепторы распределены достаточно равномерно по всем отделам мозга, тогда как низкоафинные ГАМК рецепторы более распространены в мозжечке, коре головного мозга и гипоталамусе, чем в других отделах.

 

Рис.2.7. Схема ГАМК-ергического синапса (F.V.De Feudis 1981).

 

В дальнейшем W.Haefely (1983) в своей модели сделал попытку обобщить структурно-функциональные особенности взаимодействия известных сайтов ГАМК_А-РКК (рис.2.8.).

 

 

Рис. 2.8. Модель ГАМК_А рецептора (W. Haefely1983)

Стрелки: 1 – агонисты ГАМК индуцируют комформационные изменения ГАМК_А-рецептора, которые запускают открытие хлор-ионного канала через бензодиазепиновый рецептор; 2 – бензодиазапиновые агонисты стимулируют соединительную (модулирующую) функцию БД-рецептора, повышают частоту открываний ионофора; 3 – обратные агонисты БД-рецепторов понижают соединительную функцию бензодиазепинового рецептора; 4 - бензодиазапиновые агонисты повышают сродство ГАМК_А-рецептора к ГАМК и агонистам; 5 - агонисты ГАМК_А-рецептора повышают связывание бензодиазепинов; 6 – барбитураты изменяют кинетику ГАМК-активированного хлор-ионного канала, удлинняя время нахождения его в открытом состоянии; 7 – барбитураты в высоких дозах непосредственно открывают ионофор; 8 – барбитураты повышают сродство ГАМК_А-рецептора к агонистам. 9 - Барбитураты усиливают связывание агонистов с бензодиазепиновыми рецепторами.

 

В соответствии с модифицированной моделью R Schofield (1987), ГАМК_А-РКК является интегральным мембранным белком, состоящим из гликозилированных белковых субъединиц (рис.2.9.), каждая из которых принадлежит к определённому типу, которые в свою очередь делятся на ряд подтипов, собранных в пентомер по аналогии с никотиночувствительным рецептором (рис.2.10).

 

 

Рис.2.9. Пространственная и мембранная организация ионотропного ГАМК рецептора.(F.A.Stephenson,1987)

 

 

Рис.2.10. Гипотетическая трёхмерная модель ГАМК_А РКК.

 

В соответствии с современными представлениями ГАМК_А - рецепторы млекопитающих состоят как минимум из 19 гликозилированных субъединиц, которые условно сгруппированы в семейства: α, β, γ, δ, ε, π, θ, ρ. Каждая из субъединиц, принадлежащих к определённому семейству, в свою очередь делится на ряд подтипов (α₁-α₆; β₁-β₃; γ₁-γ₃; ρ₁-ρ₃). Комбинации этих субъединиц обусловливают существование множества изоформ ГАМК_А- рецепторов.

Предполагается, что γ - и δ-субъединицы не могут входить совместно в состав одного рецептора. Рецепторы, содержащие γ₂-субъединицу, сконцентрированы внутри синапсов, поскольку такие рецепторы взаимодействуют с тубулинсвязывающим белком гефирином, необходимым для локализации ГАМК рецептора на постсинаптической мембране. Их аффинность, по-видимому, достаточна для участия в генерации тормозного постсинаптического тона(ТПСТ), но недостаточна для того, чтобы активация происходила при базисной внеклеточной концентрации ГАМК. ГАМК_А - рецепторы, содержащие δ-субъединицу, не связаны с гефирином и находятся вне синапса. Кроме того, при наличии данной субъединицы рецепторы проявляют высокую аффинность по отношению к ГАМК и не десенситизируются в случае длительного действия агониста. Подобные рецепторы представляются идеальными кандидатами на роль рецепторов, опосредующих тоническое торможение.

Ранее считалось, что на экстрацеллюлярной части b-субъединицы располагаются участки связывания ГАМК, ее агонистов и прямых (конкурентных) антагонистов, а на a-субъединице находятся участки связывания лигандов БД-рецепторов В настоящее время эти представления пересмотрены с учётом выявленной селективности изоформ ГАМК_А - рецепторно-канального комплекса: участок связывания ГАМК и его агонистов предполагается между a и b субъединицами; бензодиазепинов, - между a и g - субъединицами. Причем композиция субъединиц определяет специфичность эффектов аллостерических модуляторов ГАМК_А- рецепторов: нейростероидов, цинка, бензодиазепинов и барбитуратов.

Различные подсемейства субъединиц ГАМК_А - рецепторов характеризуются специфичностью физиологической активности. Так, например, a₁ содержащий рецептор в большей степени определяет седатацию; a₂ /a₃ – анксиолитическое действие; a₆ - гипнотический эффект. Мыши, нокаутированные по a₆-субъединице, - нечувствительны к барбитуратам и этанолу; нокаутированные по a₅ субъединице, - не вызывают побочных эффектов, обусловленных нарушением мнестических функций. Mc.Kernan c сотр.(2000), используя подход, базирующийся на селективности фармакологического профиля изоформ ГАМК_А-рецептора, синтезировали бензодиазепиновые анксиолитики (с агонистической активностью a₂/₃ и антагонистической активностью a₁/₅/₆), лишённые побочных эффектов бензодиазепанов (в качестве сравнения, следует отметить, что a-субъединичный изоморфизм диазепама представлен наличием a₁/₂/₃/₅).

Что касается участка связывания ГАМК, то безотносительно степени аффиности, можно говорить об определённой неселективности фармакологического профиля нейромедиатора, чего нельзя сказать в отношении его агонистов. В зависимости от селективности, ГАМК_А-агонисты могут проявлять свойства частичных (или полных) агонистов. Так, например, пиперидин – 4 - сульфониевая кислота (P4S) является частичным (10%) агонистом в отношении a₁b₂/₃g₂ и полным (75%) в отношении a₁/₆b₂/₃g₂ и a₆b₂/₃g₂ изоформ.

Композиция субъединиц определяет кинетику активации рецепторов, оказывая влияние и на процессы их десенситизации.

Распределение мРНК, кодирующих разные изоформы субъединиц рецепторов ГАМК, различно в разных отделах мозга, что предполагает наличие специфичности распределения подтипов ГАМК_А - рецепторов в мозге. Комбинация рецепторов, включающая αβγ - или αβδ - субъединицы, более широко представлена в нервной системе млекопитающих, чем другие композиции. Синаптические ГАМК_А –рецепторы представлены преимущественно в виде основных изоформ типа: α₁β₂/₃γ₂, α₆β₂/₃γ₂ или α₁/₆β₂/₃γ_2, α₆β₂/₃γ₂; внесинаптические, в дополнение к вышеперечисленным, представлены также изоформами типа α₆β₂/₃δ и α₁/₆β₂/₃δ. Характерно, что δ- субъединица, являясь исключительно экстрасинаптической, всегда ассоциируется с α₆-субъединицей. В свою очередь α₂-субъединица встречается исключительно в соматодендритных синапсах, но не в тормозных синапсах на начальном сегменте аксона.

Таким образом, гетерогенность ГАМК_А - рецептора определяется композицией сочетаний подтипов тех или иных субъединиц как в пределах одного нейрона, так и мозга в целом.

Примечательно, что композиция субъединиц ГАМК_А-рецепторов в нейронах может меняться во время эпилептогенеза; эти изменения сказываются на особеностях фармакодинамики лекарственных препаратов.

Несмотря на то, что первичная структура белковых субъединиц не даёт информацию о том, каким образом белковая молекула нейромедиатора организована в мембране, можно полагать, что сегменты молекул свёрнуты в углеродные мелкие a - или крупные b спирали. Эти вторичные структуры, в свою очередь, при «упоковке», образуют третичные структуры, формируя конечную четвертичную структуру ионофора. При построении модели вторичной и третичной структуры ГАМК_А-рецептора существенную роль сыграло обнаружение в первичной последовательности белковой молекулы обширных участков неполярных (гидрофобных) аминокислот, способных к формированию трансмембранных доменов (см. 2.9; 2.11). Каждый из участков М₁-М₄ образует трансмембранные спирали, терминальные участки (СООН и NH₂) находятся во внеклеточном пространстве. Возможно, что в условиях плотной упаковки молекулы образуются димеры за счёт дисульфидных связей между СООН – концами δ- субъединиц. Предполагается, что три спиральных элемента находятся во внеклеточной части канала, окружая и формируя его устье, обращенное в синаптическую щель. В пределах плоскости мембраны участки М₁,М₃,М₄ образуют крупные β-спирали; М₂ – представляет собой изломанную мелкошаговую α-спираль, обращённую в просвет поры. В рецепторно-канальном комплексе ансамбль из пяти центральных спиралей обрамлён кольцом плотного материала, образующим конфигурационное подобие звезды. На поперечном срезе рецептора (рис.2.11.) представлена одна из α – субъединиц закрытого хлорионофора, в котором изогнутый участок М₂ вдаётся в пору. Связывание рецептора вызывает вращательные движения спиралей во внеклеточных участках, что передаётся на М₂ спирали и в конечном счёте приводит к открытию канала.

Рис.2.11. Модель структуры субъединицы ионотропного рецептора, базирующаяся на электронно-микроскопическом изображении.

 

В процессе взаимодействия лигандов с рецептором, а, следовательно и в регуляции ионной проводимости, важное значение имеют электростатические механизмы. Об этом свидетельствует значительная концентрация положительно заряженных частиц вблизи устья канала с внутренней и наружной сторон. На внутренней поверхности ГАМК_А- рецептора идентифицированы различные центры связывания протеинкиназ, тирозинкиназы, которые сопряжены с соответствующими субъединицами. При этом показана значимость аденилатциклазной системы в регуляции функциональной активности рецепторно-ионофорного комплекса. Снижение ц-АМФ, например, сопровождается понижением активности хлор-ионного кванала.

Функционирование ГАМК_А-РКК, по-видимому, осуществляется следующим образом: первоначально 4 молекулы ГАМК взаимодействуют с центрами, находящимися в состоянии высокого аффинитета, после чего происходят конформационные переходы, активируется бензодизепиновый рецептор, что приводит к стимуляции аденилатциклазы, и в конечном итоге - ц-АМФ-зависимому фосфорилированию b-субъединицы. В результате фосфорилирования происходит переход оставшихся центров связывания ГАМК из состояния с низким сродством в состояние с высоким сродством и присоединение еще 4 молекул ГАМК. Это является завершающим этапом в цепи конформационных переходов и сопровождается открытием хлорионофора.

Таким образом, основной функциональной структурной единицей ГАМК_А-РКК считается хлор-ионный канал (ХИК), функционирование которого модулируется всеми остальными компонентами рецепторно-канального комплекса (рис. 2.12;2.13).

Строение ионофора ГАМК_А рецептора не может считаться окончательно установленным. Большинство исследователей полагает, что трансмембранный ионный канал имеет центральную входную пору, сообщающуюся как с внеклеточным, так и с внутриклеточным пространством. С обеих сторон канала пора расширяется, образуя устье. Узкая внутримембранная часть ионного канала формирует ворота, которые могут открываться и закрываться, регулируя прохождение ионов. Стенки ионофора образованы субъединицами ГАМК_А-рецепторного комплекса; длина канала – 4 нм, диаметр - около 0,6 нм. Вероятно, внутри канала имеется не менее двух мест связывания для анионов; скорее всего эти места образованы остатками триптофана и тирозина

Каналы, формирующиеся из двух и более типов субъединиц, принято называть гетеромультимерными. Учитывая изоформизм ГАМК_А-РКК, можно полагать разнообразие вариантов хлор-ионных каналов, характеризующихся специфическими функциональными свойствами, такими как проводимость, проницаемость, избирательность.

Для функционирующего хлор-ионофора характерна залповая активность, продолжающаяся 15-40 мсек. В синаптическом ответе ГАМК_А-рецепторы определяют «быстрый» компонент соответствующего синаптического тока. Ионофор ГАМК_А-рецептора проницаем для ионов хлора и в некоторой степени для бикарбонатов, нитратов, нитритов, ацетатов, роданидов, а также катионов лития, цезия, калия и натрия, Поэтому эффект активации данных рецепторов во многом зависит от электрохимического градиента для вышеуказанных ионов на постсинаптической мембране. В нервной системе взрослых животных внеклеточная концентрация ионов хлора выше внутриклеточной, что обусловливает более негативные значения потенциала реверсии для хлорного тока, чем потенциал покоя клеток. Таким образом, активация ГАМК_А-рецепторов, как правило, приводит к входу ионов хлора в нейрон и к гиперполяризации клетки. Необходимый градиент ионов хлора поддерживается калий/хлорным котранспортером КСС₂, который начинает выкачивать ионы хлора наружу после реализации элемен­тарного синаптического события. Отсутствие указанного транспортера в незрелых нейронах гиппокампа определяет относительно высокую внутриклеточную концентрацию ионов хлора в этих клетках, что ведет к более позитивному потенциалу реверсии для данных анионов, чем потенциал покоя упомянутых клеток. В этом случае при активации ГАМК_А-рецепторов возникает деполяризация нейронов. Однако и в нейронах взрослого мозга, в которых активация ГАМК_А-рецепторов обусловливает гиперполяризацию, продолжительное возбуждение ГАМК-ергических терминалей может вызвать развитие длительного деполяризационного постсинаптического потен­циала. Возникновение этого потенциала частично опосредуется внеклеточным накоплением калия, который высвобождается при активации КСС₂.

В литературе обсуждается возможность существования ГАМК_А - рецепторов в трёх функциональных состояниях с различной анионной проводимостью: состоянии покоя (нестабильная форма), с «открытым» каналом и низким сродством к агонисту, стабилизирующемся блокаторами ХИК и углубляющемся барбитуратами; состоянии активации (метастабильная форма) с закрытым каналом и высоким сродством к агонисту; стабильном состоянии (десенсетизированная форма) с закрытым каналом и серхвысоким сродством к агонисту, отражающем разобщение с ионным каналом.

Характерно, что данные состояния рецепторов во многом определяются особенностями композиции их субъединиц.

 

Рис.2.12. Функционирование хлор-ионного канала нейрональной плазматической мембраны (Braestrup C., Neilsen M. 1980)

 

Характерной чертой ГАМК_А-рецепторов является их селективность регуляции посредством аллостерической модуляции. В ГАМК_А-рецепторе существуют целый ряд модуляторных сайтов, отличных от сайта связывания медиатора (рис.2.8;2.12). Вещества, взаимодействующие с этими сайтами, повышают (или снижают) эффективность активации ГАМК_А-рецепторов.

Одним из таких сайтов аллостерических модуляторов является бензодиазепиновый (БД) сайт. Активация бензодиазепинового сайта ведет к увеличению аффинности по отношению к агонисту у определенной группы, но не у всех ГАМК_А-рецепторов. Различия ГАМК_А - рецепторов по их чувствительности к бензодиазепинам, как уже отмечалось выше, могут быть связаны с особенностями селективного профиля композиции рецепторных субъединиц.

Другим сайтом аллостерической модуляции ГАМК_А-рецепторов является сайт связывания барбитуратов. ГАМК_А-рецепторы, чувствительные к барбитуратам, более широко распространены в мозгу, чем ГАМК_А-рецепторы, чувствительные к бензодиазепинам. В отличие от бензодиазепинов, повышающих аффинность ГАМК-рецептора по отношению к агонисту (следовательно, и частоту открытия ионофора), барбитураты увеличивают время открытого состояния и проводимость хлор-ионного канала (рис.2.8.).

Кроме бензодиазепинов и барбитуратов модулирующее влияние на ГАМК_А-рецепторы оказывают нейростероиды. Физиологическая (и патофизиологическая) роль этих участков связывания ГАМК_А-РКК до конца не установлена. Метаболиты прогестерона и дезоксикортикостерона потенциируют связывание ГАМК и БД; в то же время среди стероидов найдены и сильные ингибиторы хлор-ионного транспорта. Полагают, что кортикостероиды дозозависимо оказывают ингибирующее и активирующее действие на функционирование ГАМК_А-рецептора.

Способностью модулировать ГАМК_А-РКК обладают и вторичные мессенджеры: внутриклеточный кальций, фармакологически активные ионы металлов (цинк, лантоноиды), циклические нуклеотиды, инозитол, трифосфат, диацилглицерол и пр.

	Участок связывания ГАМК: агонисты; антагонисты.
Участок связывания брабитуратов: агонисты (депрессанты, в том числе этанол?); антоганисты.
Участок связывания бензодиазепинов: агонисты (депрессанты); антагонисты (обратные агонисты)
Участок связывания стероидов: анестетики (в том числе ингаляционные); стимуляторы?
Участок связывания пикротоксина: конвульсанты; депрессанты?
Рис.2.13. Обобщённая теоретическая модель аллостерической модуляции ГАМКА- РКК.

 

Не исключено, что в ближайшие годы будут найдены и другие модуляторы функциональной активности ГАМК_А- РКК. В этой связи необходимо констатировать тот факт, что функционирование ГАМК_А - рецепторно-канального комплекса обусловлено сбалансированной работой модуляторов, различной, в химическом отношении, природой. Характер и степень выраженности их участия в обеспечении процессов торможения обусловлен как гетерогенностью рецепторов, так и особыми условиями функционирования нервной системы.

2.6.2. Структурно-функциональные особенности ГАМК_С-рецепторов.

С учётом субъединичной композиции, этот вид ионотропных рецепторов ГАМК можно рассматривать как наиболее древний. Он объединяет гомомерные рецепторы, состоящие только из р-субъединиц, которые в свою очередь, делятся на три подкласса: ρ1, ρ2 и ρ3. ρ-субъединицы впервые были идентифицированы в сетчатке позвоночных (Drew C.A.,et.al. 1984), позднее были обнаружены и в некотрых структурах ЦНС, в частности,- в гиппокампе. Общепринято полагать, как уже было отмечено выше, что р-субъединицы не образуют гетеромерных рецепторов с участием других субъединиц, однако недавно была продемонстрирована возможность создания в ооцитах Xenopus гетеромера из р- и γ 2-субъединиц.

Поскольку композиция субъединиц играет ключевую роль в определении фармакологических свойств рецепторов ГАМК, ионотропные ГАМК_С-рецепторы отличаются от ГАМК_А-рецепторов как генетически, так и функционально. Они нечувствительны к бикукуллину, аллостерическим модуляторам и специфическим агонистам ГАМК_А-рецепторов. С другой стороны, существуют специфические агонисты и антагонисты ГАМК_С-рецепторов (соответственно САСА и ТРМРА, неэффективные в отношении рецепторов типа ГАМК_А). Основ­ные фармакологические различия этих подтипов ионотропных рецпторов ГАМК представлены на рисунке. 2.4.

 

2.6.3.Структурно-функциональные особенности ГАМК_В – рецепторов.

 

В начале 80-х годов в нейронах ЦНС были идентифицированы медленные ответы на аппликацию ГАМК и баклофена, но не бикукулина (Hill P.R., Bowery N.G.1981). Этот феномен ГАМК-ергического торможения был связан с активацией метаботропных ГАМК_В – рецепторов. В дальнейшем К. Кaupmann с сотрудниками (1997) клонировали ГАМК_В - рецептор.

Метаботропные ГАМК_В - ре­цепторы являются более поздними филогенетическими образованиями, представляющими собой гетеродимеры, состоящие из двух субъединиц: GBR₁ и GBR₂. Установлено, что ГАМК_В-рецепторы могут локализоваться как пре-, так и постсинаптически. Тем не менее, сведения об их субклеточном распространении весьма ограничены. Другими словами, не вполне понятно, группируются ли постсинаптические ГАМК_В-рецепторы в синаптической щели напротив места выброса ГАМК или же они расположены на некотором удалении от синапса.

Постсинаптическим эффектом активации ГАМК_В-рецепторов является длительная гиперполяризация, следующая за «быстрым» ионотропным компонентом ГАМК-ергической передачи. В своем недавнем исследовании M. Skanziani (2000) приводит аргументы в пользу того, что ГАМК_В-рецепторы расположены далеко от места выброса медиатора (рис.2.6.) и активируются ГАМК, покидающей синаптическую щель (феномен «перелива» ГАМК, «GABA spillover»). При этом автор полагает, что для достижения внеклеточной концентрации ГАМК, достаточной для активации рецепторов указанного типа, необходима одновременная активация нескольких ГАМК-ергических синапсов.

Пресинаптический эффект активации ГАМК_В-рецепторов заключается в том, что они снижают как высвобождение ГАМК в тормозных синапсах, так и высвобождение глутамата – в возбуждающих. Особенности субклеточного распределения пресинаптических ГАМК_В-рецепторов также не ясны: расположены ли они в пресинаптической области или же удалены от активной зоны.

ГАМК_В-рецепторы связаны с триггерным G-белком. Одним из эффектов их активации является ингибирование аденилатциклазы. Кроме того, эти рецепторы прямо связаны через посредство G-белка с потенциалзависимыми кальциевыми каналами N- и P/Q-типов (рис.2.14), которые вовлечены в процесс синаптического высвобождения нейротрансмитеров.

Рис.2.14. Модель метаботропного ГАМК рецептора (J. Borman, 1988).

G_i - гуаниннуклеотидсвязывающий белок;

ПК-C - протеинкиназа С;

ФЛ-А₂ - фосфолипаза А₂;

ГДФ - гуанозиндифосфат;

(+) - активирующее влияние;

() - ингибирующее влияние.

 

Таким образом, пресинаптические ГАМК_В-рецепторы снижают высвобождение нейротрасмитеров, уменьшая пресинаптический вход кальция. В постсинаптических локусах ГАМК_В-рецепторы запускают каскад реакций, приводящих к открытию калиевых каналов, связанных с G-белком. Благодаря активации этих каналов и возникают медленные ТПСТ, длящиеся сотни миллисекунд. По этому признаку подобные ТПСТ легко отличить от быстрых ТПСТ, опосредованных ГАМК_А-рецепторами.

ГАМК_В рецепторы (также как и рецепторы подтипа А) гетерогенны; характеризуются спецификой фармакологического профиля, обусловленного как особенностями регионального распределения, так и характером локализации в пределах нейрона. Агонистами ГАМК_В-рецепторов является баклофен; антагонистами - 5-аминовалериат, гомотаурин, факлофен, саклофен.