NMDAreceptoren

NMDAreceptoren zijn een type ionotrope glutamaatreceptoren in het centrale zenuwstelsel. Ze vormen ligand-gated kanalen die bij activatie Ca2+, Na+ en K+ doorlaten. Een kenmerkende eigenschap is de hoge Ca2+-permeabiliteit en een voltage-afhankelijk magnesiumblok bij rust, waardoor activatie alleen plaatsvindt wanneer zowel glutamaat bindt als de membraanpotentiaal depolariseert. Daardoor functioneren NMDAreceptoren als coïncidentiedetectoren die betrokken zijn bij synaptische plasticiteit en geheugen.

Structuur en subeenheden: NMDAreceptoren bestaan uit NR1-subeenheden (verplicht) en NR2-subeenheden (NR2A–D), met bijkomende NR3-subunits in sommige assemblages. De subeenheden bepalen de kinetiek, Mg2+-blok, Ca2+-doorlaat en farmacologische eigenschappen. NR1 biedt de glycinebindingplaats; NR2 levert de glutamaatbindingplaats. De specifieke combinatie van subunits beïnvloedt lokalisatie en functionele eigenschappen van het kanaal.

Activatie en signaaltransductie: Binding van glutamaat aan NR2 en van een co-agonist zoals glycine of D-serine aan NR1 is vereist. Depolarisatie verplaatst het Mg2+-blok uit het kanaal, waarna het kanaal opent en Ca2+ en Na+ de cel in stromen. Calcium activeert signaalroutes zoals CaMKII en CREB en kan leiden tot langetermijnpotentiatie (LTP) of langetermijndepressie (LTD). Langdurige overactivatie kan tot excitotoxiciteit leiden.

Farmacologie en klinische relevantie: NMDAreceptoren zijn doelwitten van farmacologisch onderzoek; antagonisten zoals AP5 en MK-801 worden in dierstudies gebruikt. Klinisch bekende NMDA-antagonisten zijn ketamine en memantine. Disfuncties van NMDAreceptoren worden geassocieerd met ischemische hersenschade en neurodegeneratieve aandoeningen; een hypothese van NMDA-receptor-hypofunctie is voorgesteld bij schizofrenie. Zij spelen ook een cruciale rol in leren en geheugen.

Samenvatting: NMDAreceptoren zijn sleutelcomponenten van synaptische transmissie en plasticiteit, met eigenschappen zoals Mg2+-blok en hoge Ca2+-doorlaat die samen bepalen hoe signalen in neuronen worden geïntegreerd en opgeslagen.