3.1.10 Нетипичные гамКергические рецепторы и традиционные типы рецепторов (гамка и гамкс)

В отличие от интернейронов, ГАМКергические ТПСТ в пирамидных нейронах практически полностью блокируются при аппликации 100 μМ пикротоксина. Однако, аппликация 50 μМ CACA  также вызывает значительный ток в этих клетках. Данный ток, не чувствителен к пентобарбиталу. Эти данные указывают на наличие обычных ГАМК_Срецепторов в пирамидных клетках поля СА1 гиппокампа. Наличие ГАМКергических рецепторов с необычными фармакологическим свойствами в мозге было показано и раньше. Токи, фармакологически сходные с токами, опосредованными ГАМК_Срецепторами, были продемонстрированы в пирамидных нейронах развивающегося гиппокампа (Cherubini et al. 1998; Martina et al. 1995; Strata and Cherubini 1994). В этих клетках бикукуллин не полностью подавлял ГАМКергические ТПСТ. Это указывает на наличие рецепторов, обладающих некоторыми свойствами ГАМК_С. В другом случае, ГАМКергические рецепторы с нетипичными фармакологическими свойствами были найдены в пирамидных нейронах миндалины (Delaney and Sah 1999; Delaney and Sah 2001). Однако, эти рецепторы отличаются от тех, что описаны в данной работе: они нечувствительны к бикукуллину и барбитуратам, а блокируются TPMPA и 1,4-бензодиазепинами. Delaney и Sah (1999, 2001) охарактеризовали эти рецепторы как "ГАМК_С-подобные".

Мы не исключаем существования в гиппокампе ГАМКергических рецепторов имеющих фармакологический профиль ГАМК_Срецепторов. В наших экспериментах низкая концентрация CACA вызывала значительный ток в пирамидных нейронах, который был нечувствителен к пентобарбиталу. Важно заметить, что величина этого, CACA-опосредованного тока, была выше в пирамидных клетках, чем в интернейронах. Этот результат указывает на то, что в пирамидных клетках существует популяция ГАМКергических рецепторов, более напоминающих типичные ГАМК_Срецепторы и, по этой причине, более чувствительных к специфическому агонисту, чем нетипичные рецепторы описанные в интернейронах.

Описание в представленной работе ГАМКергических рецепторов с нетипичными фармакологическими свойствами, общими для ГАМК_Аи ГАМК_С, является связующим звеном между филогенетически различными типами рецепторов. Это является предпосылкой для пересмотра или уточнения классификации ГАМКергических рецепторов. Однако, для того чтобы это сделать, необходимо точно определить субъединичный состав фармакологически охарактеризованного рецептора и найти его специфические агонисты и антагонисты.

3.1.11 Возможная субъединичная композиция нетипичных гамКергических рецепторов в интернейронах

На чем может быть основано наличие нетипичных фармакологических свойств ГАМКергических рецепторов в гиппокампальных интернейронах? Для того чтобы ответить на этот вопрос необходимо выяснить состав субъединиц ГАМКергических рецепторов, обладающих сниженной чувствительностью к пикротоксину.

Данные о том, что средняя проводимость одиночного канала ГАМКергических рецепторов в интернейронах ниже, чем в пирамидных клетках (~22 пС и ~33 пС), указывают на наличие различий в аминокислотной последовательности хотя бы в одном М2 домене, находящемся внутри канала. Хотя размер поры канала ГАМК_Аи ГАМК_Срецепторов считается одинаковым, проводимость одиночного канала ГАМК_Срецепторов значительно ниже (~1-5 пС и ~30 пС) (Feigenspan and Bormann 1994; Wotring et al. 1999; Zhang et al. 2001). Полученная в наших экспериментах средняя проводимость одиночного канала ионотропных ГАМКергических рецепторов в интернейронах ниже, чем ГАМК_Арецепторов, но выше, чем ГАМК_С. К сожалению, рассчитанная нами проводимость представляет собой средневзвешенную величину для гетерогенной популяции рецепторов. Поскольку, пикротоксин был намного более эффективен в экспериментах с мембранными пейчами в конфигурации outside-out, мы не смогли зарегистрировать никакого тока даже при низких его концентрациях (1 µМ). Таким образом, нам не удалось проверить, связан ли нетипичный ГАМКергический ток с более низкой проводимостью одиночных каналов, характерной для ГАМК_Срецепторов.

Чувствительность к пикротоксину рецепторов, состоящих из -субъединиц, у крыс определяется двумя аминокислотными остатками в положении 310 и 314 (Wang et al. 1995; Zhang et al. 2001; Zhang et al. 1995a). Например, наличие пролина в позиции 310 снижает чувствительность гомомерных₁-содержащих ГАМКергических рецепторов к этому антагонисту. В дополнение ко всему, пикротоксин является для таких рецепторов смешанным (отчасти конкурентным, отчасти неконкурентным) антагонистом, тогда как для классических ГАМК_Арецепторов это только неконкурентный антагонист. Что касается аминокислотного остатка в положении 314, то в₁и₂человека и₁грызунов им является треонин. Однако, в₂крысы и мыши это основание метионин, что делает₂-содержащие рецепторы грызунов крайне нечувствительными к пикротоксину (Greka et al. 1998). Хотя,₂-субъединица морской свинки не была секвенирована, на основании филогенетической гомологии грызунов, можно предположить, что₂-содержащие рецепторы этого животного будут также слабо чувствительны к пикротоксину.

Можно предположить, что субъединицы в ассоциации субъединицами ГАМК_Арецептора (например, α, β и γ) определяют нетипичные фармакологические свойства ионотропных ГАМКергических рецепторов в интернейронах. Однако, возможность существования таких комбинаций субъединиц в ГАМКергических рецепторах до настоящего времени не известна (Enz 2001). Тем не менее, была показана возможность образования рецепторов из комбинациии₂субъединиц в ооцитах (Pan et al. 2000; Qian and Ripps 1999), но другие комбинации продемонстрированы не были. Однако, даже ситуация нахождения двух₂субъединиц по краям, дает возможность присоединения других субъединиц, характерных для ГАМК_А(например,и/или), со стороны₂.

Нужно отметить, что РНК -субъединиц широко распостранена в ЦНС и обнаружена даже в тех областях мозга (включая гиппокамп), в которых, как предполагалось, отсутствуют ГАМК_Срецепторы (Ogurusu et al. 1999; Wegelius et al. 1998). В данной работе мы показали, что ГАМКергические токи в пирамидных нейронах поля СА1 фармакологически сходны с токами, опосредованными ГАМК_Срецепторами. Тем не менее, осталось не ясным, существуют ли ГАМК_Срецепторы в интернейронах в чистом виде, отличном от нетипичной формы ГАМКергических рецепторов, описанной в данной работе. Ответ на этот вопрос требует проведения дополнительных фармакологических и иммуноцитохимических исследований, которые выходили за рамки стоящей перед нами задачи. В любом случае, если промежуточная (ГАМК_А/ГАМК_С) форма ионотропных ГАМКергических рецепторов существует, оценка сравнительного вклада различных типов ГАМКергических рецепторов в синаптические токи является затруднительной. Это связано с тем, что, используя имеющиеся фармакологические вещества, нетипичные рецепторы будут приписываться то к ГАМК_А, то к ГАМК_С. Возможным выходом из данной ситуации является разработка специфических антагонистов этих рецепторов. Сходные трудности могут возникнуть и при попытке иммуноцитохимической идентификации нетипичных рецепторов, если не буду разработаны специфичные или высокоразрешающие методы.