Glutamat neurotranszmitter

A glutaminsav metabolikus szerepei

Glutamát (aszpartát) Legfontosabb excitatoros neurotranszmitterek Tanulás Neuronális fejlődés Epilepszia Ischemia Nem esszenciális aminosavak – vér-agy gáton nem jutnak át Metabolitok + neurotranszmitterek – külön pool

Glutamáterg neurotranszmisszió GLT-1 GLAST

NDMA – N-metil-D-aszpartát AMPA – a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-izoxazol propionsav

A szinaptikus AMPA & NMDA receptorok Az AMPA & NMDA receptorok együtt fordulnak elő AMPA aktiválás → depolarizáció → Mg2+ gátlás az NMDA receptoron ↓ →NMDA aktiválás

A szinaptikus AMPA & NMDA receptorok AMPA aktiválás à depolarizáció â Mg2+ gátlás NMDA â NMDA aktiválás Gyors deszenzitizáció

NMDA receptor (Glu & Asp receptor) Legszigorubban kontrollált receptor Aktiválnak: Glu es Gly ko-agonistak Poliaminok Gátolnak: Mg2+ Zn2+ H+ gátolják az ion-fluxust èVoltage-dependent block of the open channel èpH 6 komplett gátlás Ha van GluR2 subunit Nincs Ca2+ permeabilitás

NMDA receptor Aktiválás à Ca2+ influx Szinaptikus plaszticitás Na+, K permeabilitas Ca2+ influx ↓↓ Ca2+-függő enzimek tranziens aktiválása Ca2+-CAM dep. prot. kináz II. Calcineurin PKC Foszfolipáz A2 PLC NO szintáz Endonuklázok Szinaptikus plaszticitás Hippocampus LTP LTD

Metabotrop glutamat receptorok mGluR- pre- és posztszinaptikus lokalizáció Modulálnak Ioncsatornákat L-N típusú Ca2+ csatornaâ K+-csatorna – â Receptorokat (NMDA, AMPA, DA, GABA, NA) á vagy â Preszinaptikusan GABA, Glu transzm â (Ca2+csat. gátlás)

Fokozott glutamaterg aktivitás è neurotoxikus Ischemia Neurodegenerációk Epileptiform görcsök

Neurotranszmitter uptake rendszerek a preszinaptikus glutamáterg neuronokban

Neurotranszmitter symportok Na-függő reuptake az axon terminálisban (másodlagos aktiv transzport) Két subfamily *GABA, glicin, noradrenalin, dopamin, szerotonin transzporterek 12 transzmembrán szakasz Na (Cl-) dependens transzporter *Na+-(-K+) dependens glutamát transzporter (5 izoforma) GLAST (glutamát-aszpartát transzporter) GLT-1 Astrocytákban â â Glu clearance – szinapszisból Hiányuk: [Glu]e á Letalis görcsök (egér)

Neurotranszmitter symportok Többi izoforma neuronokban 1 < Na+ influx - depolarizáció anion efflux - intracelluláris acidifikálás [Glu]szinapszis < 0,6 uM (10 mM agyban, 2-3 uM extracellularisan) Anoxia, tartós depolarizáció - fordított működés Glu felszabadulás Toxikus hatás

A szinaptikus AMPA & NMDA receptorok

Az ischemias neuron károsodás kezdeti lépései

A glutamat excitotoxikus hatása ischemiában

Kálcium homeostasis A MITOKONDRIUMBAN Ca2+ fiziológiás hatása: piruvát dehidrogenáz izocitrát dehidrogenáz α-ketoglutarát dehidrogenáz aktiválás ↓ NADH ↑ fokozott ATP termelés Ca2+ patológiás hatása: - csökkent mito membr.pot. ↓ csökkent ATP termelés - fokozott ROS termelés - permeability tranziciós pórus nyilás -180 mV