34. Nmda- и ampa–рецепторы – их роль в возникновении и проявлении долговременной потенциации.

Существует три основных подтипа ионотропных глутаматных рецепторов: NMDA, AMPA и каинатные рецепторы.

NMDA- и AMPA–рецепторы играют ключевую роль в возникновении и проявлении долговременной потенциации.

Механизм долговременной потенциации:

• При высокочастотной стимуляции нейронов гиппокампа выделяется большое количество глутамата, деполяризуется постсинаптическая мембрана и происходит активация NMDA–рецепторов. Значительный кальциевый ток через эти каналы приводит к повышению концентрации ионов Са²⁺ в постсинаптическом нейроне.

• Ионы Са²⁺ связываются с внутриклеточным белком — кальмодулином, а Образовавшийся комплекс активирует специальный фермент.

• Этот фермент фосфорилирует AMPA–рецепторы. После фосфорилирования возрастает их ионная проводимость, что приводит к увеличению постсинаптического ответа на каждый квант нейромедиатора. Кроме того, данный фермент мобилизует дополнительные AMPA–рецепторы из цитоплазмы в постсинаптическую мембрану, что приводит к увеличению квантового состава ПСП.

Долговременная потенциация — быстро развивающееся устойчивое усиление синаптической передачи в ответ на высокочастотное раздражение. Этот вид пластичности может продолжаться дни и месяцы. Долговременная потенциация наблюдается во всех отделах ЦНС, но наиболее полно изучена на глутаматергических синапсах в гиппокампе.

35. Ионотропные и метаботропные рецепторы

Ионотропные рецепторы. Вследствие образования постсинаптического потенциала происходит открытие соответствующего ионного канала или сразу при действии медиатора, или через активацию G-белка. При этом рецептор или сам образует ионный канал, или связан с ним. После присоединения лиганда и  активации рецептора происходит открытие канала для соответствующего иона. В результате на мембране образуется постсинаптический потенциал. Ионотропные рецепторы – это путь быстрой передачи сигнала и образования ПСП без изменения процессов метаболизма в клетке.

Метаботропные рецепторы. Это более сложный путь передачи сигнала. При этом после связывания лиганда с рецептором происходит активация каскада фосфорилирование-дефосфорилирование. Это осуществляется или прямо, или через вторичные посредники, что в результате приводит к активации протеинкиназ. Фосфорилирование чаще всего включает в себя активацию цАМФ-зависимой или диацилглицерол-зависимой протеинкиназы.  Эти эффекты развиваются более медленно и длятся более долго.

36. Механизм активации глутаматных рецепторов. Nmda-рецептор. Амра-рецептор.

Механизма активации NMDA-рецептора:

Ион магния удаляется при деполяризации постсинаптической мембраны, на которой находится рецептор. Одновременно с этим для функционирования рецептора должен поступить в синаптическую щель глутамат. Такая активация рецептора вызывает открытие ионного канала, неселективного к катионам, что ведет к притоку в клетку Na+ и, в небольшом объеме, Ca²⁺, а K⁺ покидает клетку. Ионы кальция, вошедшие через канал, активируют протеинкиназу CaMK-II. Происходит ее аутофосфорилирование и фосфорилирование ряда белков нейрона-реципиента.

Механизма активации AMPA-рецептора:

Связывание с лигандом приводит к открытию каналов АМРА-рецепторов, которые пропускают ионы натрия внутрь клетки, что приводит к деполяризации клеточной мембраны. С другой стороны, NMDA-рецепторы в начале процесса долговременной потенциации не открываются, потому что их ионный канал при нормальных значениях ПП блокирован ионами магния. Но благодаря поступлению ионов натрия через АМРА-рецепторы, мембранный потенциал снижается настолько, что этого достаточно для высвобождения магния из NMDA-рецепторов и открытия их ионных каналов. В отличие от АМРА-рецепторов, NMDA-рецепторы пропускают не только натрий, но и ионы кальция. Кальций, поступающий в клетки, опосредует эффекты АМРА-рецепторов: в частности, он приводит к фосфорилированию фермента кальмодулин-зависимой протеинкиназы II (CaMKII), который вызывает фосфорилирование субъединиц АМРА-рецептора и повышает проводимость ионных каналов. Повышение ионной проводимости каналов АМРА-рецепторов приводит к активному поступлению натрия в клетку, таким образом осуществляется положительная обратная связь.