Recettori NMDA

I recettori NMDA rappresentano uno dei tre tipi di recettori ionotropici glutammatergici (o del glutammato); sono così chiamati in base al ligando selettivo: l’N-metil-D-aspartato N-metil-D-aspartato. Sono postsinaptici con una cinetica molto più lenta (nell’ordine di centinaia di millisecondi) dei recettori AMPA e KA; sono altamente permeabili al calcio. L’influsso di calcio determina l’attivazione di secondi messaggeri.Recettori NMDA
Sono state clonate le subunità di questo recettore: NR1, NR2A-D e NR3A-B. La subunità NR1 è sempre presente in tutti i recettori di tipo NMDA. La particolarità di tale subunità è data dalla sequenza di aminoacidi che delimita la parete del poro-canale ove sono presenti dei siti di asparagina che rendono questo recettore altamente permeabile al calcio e conferiscono a questo recettore delle altre proprietà come quella di legare ioni magnesio. Tale peculiarità è utile perché è necessaria una depolarizzazione di membrana che spiazzi gli ioni magnesio dal canale occupato dal calcio. Affinché ci sia la depolarizzazone è necessario che il calcio entri; per far questo, oltre il ligando, il recettore NMDA deve legare un’altra sostanza su un sito allosterico. Questa sostanza è la glicina.
Sono tre, quindi, le situazioni necessarie all’attivazione del canale:

  • Legame al recettore del ligando.
  • Legame della glicina al sito allosterico (quindi si ha depolarizzazione per entrata di Ca++).
  • Rimozione degli ioni Mg++. Ciò è possibile perché sulla membrana postsinaptica ove è presente tale recettore sono presenti anche recettori AMPA a cinetica rapida che, quando attivati, portano ad un ingresso rapido del sodio e (meno) del calcio che inducono una depolarizzazione rapida della membrana che favorisce la rimozione degli ioni magnesio dal glutammato rendendo possibile il funzionamento dello ione.
    Il blocco dovuto al magnesio può essere rimosso anche da poliamine endogene: spermina e spermidina; a basse ed alte concentrazioni, rispettivamente, potenziano ed inibiscono le attività del recettore.

I recettori NMDA legano i ligandi endogeni L-glutammato, L-aspartato, L-omocistinato e chinolinato. Possiedono, inoltre, un sito coattivatore per la glicina (ma che può legare anche D-serina e D-alanina). All’interno del canale c’è un sito per il legame degli ioni magnesio. Un quarto sito di legame lega gli antagonisti non competitivi. Un quinto sito lega lo zinco che media il blocco del canale voltaggio-dipendente; un sesto sito lega le poliamine (spermina, spermidina e putrescina). Un ulteriore sito lega i protoni il cui legame determina un blocco allosterico del recettore.
L’attivazione del recettore NMDA può avvenire solo se contemporaneamente sia il glutammato che la glicina interagiscono su di esso nei loro siti di legame.
La subunità NR1 si trova in maniera ubiquitaria in tutte le regioni cerebrali mentre le subunità NR2A-D sono presenti preferenzialmente nella neocorteccia, nell’ippocampo e nel cervelletto.
L’attivazione dei recettori NMDA determina l’ingresso di calcio a cui segue:

  • Attiva la fosfolipasi A2 che determina un potenziamento del rilascio presinaptico e un’inibizione della captazione gliale del glutammato.
  • Attiva la nitrossido-sintetasi che genera ossido nitrico che, a sua volta, attiva la sintesi di GMP-ciclico nelle terminazioni nervose e stimola la captazione del gluatammato.
  • Attiva l’ornitina-decarbossilasi che porta alla sintesi di poliamine con il risultato finale di potenziare l’influsso di Ca++.
  • Attiva una protein-chinasi C che fosforila il recettore e regola il blocco del magnesio.

Più in generale, gli effetti finali sono di tipo trofico (durante la formazione di contatti sinaptici), di tipo regolatorio della trasmissione sinaptica (nei processi di apprendimento e memorizzazione, potenziamento e depressione sinaptica di lunga durata) ed, infine, di tipo tossico che possono produrre necrosi neuronale.

Articolo creato il 24 ottobre 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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  • Irum

    A livello fisiologico questi recettori sono bloccati? e se vengono attivati cosa succede?

    • Non sono bloccati; legano il glutammato e sono di fondamentale importanza nei meccanismi di plasticità neuronale e di consolidamento della memoria a lungo termine.
      Potrebbero avere altre funzioni ma al momento mi cogli un po’ impreparato. 🙂