Іонотропні глутаматні рецептори — це ліганд-залежні іонні канали, лігандом яких є збуджувальний нейромедіатор глутамат.
Іонотропні глутаматні рецептори представлені рецепторами трьох типів — NMDA-R (N-Methyl-D-Aspartate receptor), AMPA-R (Alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxozole propionic acid receptor) і каінатний рецептор (kainate receptor), які реалізують швидкі ефекти глутамату і після зв язування з глутаматом відкривають канал для іонів кальцію (частково — натрію).
Іонотропні глутаматні рецептори та явище ексайтотоксичності
Сполучення глутамату із NMDA-рецептором постсинаптичної мембрани відкриває у молекулі останнього Ca2±канал, що спричиняє збудження у постсинаптичній клітині. Надмірний вхід кальцію у клітину внаслідок дії глутамату може спричинити явище «ексайтотоксичності» («збуджувальної токсичності») — ушкодження або загибель клітини внаслідок активації ряду кальцій-залежних процесів. Ексайтотоксичність є компонентом патологічних змін, що супроводжуються втратою нейронів за таких нейродегенеративних розладів як хвороба Альцгеймера, Паркінсона, тощо.
Механізми ексайтотоксичності
Надмірний вхід Ca2+ в клітину стимулює генерацію вільних радикалів (зокрема, потужний синтез нейрональною NO-синтазою монооксиду азоту), руйнування потенціалу внутрішньої мітохондріальної мембрани, втрату АТФ, що результується у апоптозі чи некрозі нейронів (залежно від розмірів ушкодження і швидкості поповнення пулу АТФ). Надмірний синтез NO веде до порушення функцій протеасом через обернене нітрозилювання залишків цистеїну в складі їх білкових молекул; при цьому в нейронах накопичуються ті білки, що в нормі руйнуються протеасомами (напр., невірно зібраний паркін, мутації якого є причиною спадкових форм хвороби Паркінсона). NO також може руйнувати білки внаслідок його взаємодії із супероксиданіоном з утворенням пероксинітриту (OONO) — дуже токсичного агенту, здатного необоротно нітрувати залишки тирозину в складі білків.