Receptor NMDA

Els receptors NMDA o NMDAr (de N-metil-D-aspartato) són receptors celulars pertanyents a un subgrup (GluN) dels receptors ionotrópicos, un tipo de receptors de glutamato present en les sinapsis neuronals, que participa en la regulació del potencial excitatorio postsináptico, i tenen un rol preponderant en la plasticitat neuronal, l'aprenentage i la memòria. També està involucrat en la patogènia de malalties neurològiques com l'epilèpsia, l'accident cerebrovascular, malalties neurològiques degenerativas tals com Parkinson, Huntington i Alzheimer i psiquiàtriques, com l'esquizofrènia.

Image del receptor del N-metil-D-aspartato present en el sistema nerviós (la glicina també és un co-agonista del receptor per a glutamato i el número 9 senyala el seu lloc d'unió).
Significat de números:
*1.- Membrana celular.
*2.- Canal bloquejat per Mg²⁺ en el seu lloc específic, evitant l'entrada de Na⁺ i Ca²⁺ i l'eixida de K⁺.
*3.- Lloc del bloqueig per Mg²⁺.
*4.- Lloc d'unió de composts alucinogens (com el LSD).
*5.- Lloc d'unió del catión zinc (Zn²⁺).
*6.- Lloc d'unió dels agonistas (glutamato) i/o dels ligandos anti-agonistas (APV).
*7.- Lloc de la glicosilaació (entre 6 i 7 s'ubica el lloc del pont disulfuro).
*8.- Lloc d'enllaç a protons.
*9.- Lloc d'enllaç a la glicina.
*10.- Lloc d'enllaç a les poliaminas.
*11.- Espai extracelular.
*12.- Espai intracelular.
*13.- Subunidad del complex.
*14.- Glutamato.
*15.- Lloc de la fosforilación.

Erro al crear miniatura:

Estructura química del N-metil-D-aspartato (NMDA).

L'acrònim NMDA procedix de N-metil D-aspartato, un agonista selectiu que unix a este tipo de receptors de glutamato pero no a atres tipos. La seua activació conduïx a l'obertura d'un canal iònic no selectiu per a tota classe de cationes. El receptor pot activar-se a resulta d'una diferència de potencial en presència de ions Mg²⁺. Açò permet el fluix de ions Na⁺ i inclús de baixes cantitats de Ca²⁺ (cap a la cèlula) i de K⁺ (cap a fòra de la cèlula). El fluix de ions de calcio es considera crític durant el procés de plasticitat sináptica, un procés celular involucrat en l'aprenentage i memòria.

Estructura

Estructura del receptor en la seua forma activada

Funció

Implicats en la memòria i aprenentage. Paper dels receptors de NMDA en la plasticitat sináptica (potenciació i/o depressió a llarc determini: LTP/LTD).

Els receptors de NMDA són de tipo ionotrópico i tenen característiques poc freqüents tals com ser activats, en general, per voltage i per unió de lligant (aminoàcits excitatorios com glutamato o aspartato). Les concentracions fisiològiques de Mg2+ en les cèlules en repòs són suficients per a bloquejar-los. Quan la cèlula alcança potencials llaugerament despolarizados (aprox. – 30/–20 mV), el Mg2+ pert la seua afinitat pel receptor i deixa de bloquejar-ho, i llavors el receptor de NMDA és sensible a l'acció de les seues ligandos. En la majoria de les sinapsis els receptors de NMDA estan associats a receptors AMPA o a receptors de Kainato en la neurona postsináptica, que són els encarregats de produir potencials postsinápticos excitatorios (EPSPs) en resposta a la lliberació d'aminoàcits excitatorios des del terminal presináptico, despolarizando la membrana i permetent aixina el desbloquege dels receptors de NMDA (per la dissociació de Mg2+ des del canal) i la seua posterior activació per una nova lliberació d'aminoàcits excitatorios (el procés d'activació dels receptors de NMDA requerix, per tant, una estimulació repetida en una determinada freqüència des del terminal presináptico). Els receptors de NMDA són permeables a Ca2+ (fonamentalment) i Na+. L'entrada de Ca2+ a través d'estos receptors activa a les proteïnes kinasas associades al sistema Ca2+/calmodulina (per eixemple, despuix de l'estimulació a alta freqüència de neurones presinápticas) i/o fosfatasas depenents de Ca2+ (calcineurina) (per eixemple despuix de l'estimulació a baixa freqüència de neurones presinápticas), disparant una série de respostes secundàries que conduïxen a la fosforilación/defosforilaació dels receptors AMPA, essencials en processos de plasticitat sináptica. Estos canvis modifiquen a l'alça o a la baixa l'activitat i el tràfic intracelular de dits receptors AMPA, i aixina, es produïxen canvis de llarga duració en les sinapsis excitadoras que poden ser potenciadores (potenciació a llarc llaç o LTP) o depresores (depressió a llarc determini o LTD) de dites sinapsis i que estan associats a determinats processos de memòria i aprenentage. Ademés, també existixen evidències de la participació de receptors presinápticos en determinades formes de LTD induïdes pel emparellament en una finestra temporal (decenes de milisegons) de potencials d'acció primer a nivell postsináptico i després a nivell presináptico (conegudes en anglés com “spike-timing dependent LTD”). Encara que els mecanismes moleculars no es coneixen en suficient detall, es postula un paper de dits receptors NMDA presinápticos en la regulació negativa de la lliberació exocitótica de neurotransmisores des de la neurona presináptica.