يُعرف الغلوتامات بتأثيره على الذوق في أصل نكهة “umami”.
هذا الحمض الأميني هو أيضًا الناقل العصبي الرئيسي في دماغنا والذي يستخدمه أكثر من ثلاثة أرباع نقاط الاشتباك العصبي.
ينشط الغلوتامات القنوات الأيونية المسؤولة عن النقل الاستثاري السريع. على سبيل المثال ، يسمح بتحليل سريع للغاية للمعلومات المرئية ، مما يؤدي إلى حركة أساسية في عشرين من الثانية. يمكن لهذه الخصائص المثيرة ، في حالة الزيادة ، أن تؤدي إلى نوبات صرع ، أو حتى تسمم الخلايا العصبية. لحسن الحظ ، فإن العمليات تجعل من الممكن الحد من زيادة نشاط المشابك المثيرة.
أحد أهم هذه العوامل هو عمل الغلوتامات على المستقبلات التنظيمية ، والتي تسمى مستقبلات التمثيل الغذائي أو mGlu ، والتي تنقل إشاراتها إلى الخلية عبر المسارات الأيضية.
تقيس مستقبلات mGlu الغلوتامات المحيطة وتنظم نشاط العديد من نقاط الاشتباك العصبي.
تم اكتشاف هذه المستقبلات منذ ما يقرب من 40 عامًا ، وكشفت التسعينيات عن ثمانية جينات تشفر هذه المستقبلات. تتكون هذه المستقبلات من وحدتين فرعيتين تتحركان بالنسبة لبعضهما البعض عندما يرتبط بها الغلوتامات ، مما يؤدي إلى نقل المعلومات داخل الخلية.
منذ هذا الاكتشاف ، تم اعتبار أنها تتكون من وحدتين فرعيتين متطابقتين.
لكن في عام 2011 ، أوضح العلماء أن مستقبلات mGlu يمكن أن تتكون من وحدتين فرعيتين مختلفتين ، مع تركيبات محددة وخصائص وظيفية معينة. اقترحت هذه البيانات وجود 16 مستقبلات mGlu غير متجانسة إضافية ، تم حل أحد هياكلها.
أخيرًا ، يمكن تقديم دليل وظيفي على وجودهم في بعض نقاط الاشتباك العصبي. لكنها بقيت لإثبات وجودها في الدماغ.
بالتعاون مع فريق صيني ، أظهر العلماء للتو وجود hétérodimérique mGlu2-4
في مناطق مختلفة من الدماغ في الفئران. لقد طوروا منهجًا يعتمد على قياس إشارة ضوئية مرتبطة بالقرب بين اثنين من الأجسام المضادة المبتكرة تسمى الأجسام النانوية ، أحدهما موجه ضد mGlu2 والآخر ضد mGlu4. تم تطوير هذه الأجسام النانوية في اللامات(حيوان من فصيلة الجمل ، وهي أصغر بعشر مرات من الجسم المضاد التقليدي. سمح هذا النهج بالقياس الكمي للوحدات الفرعية mGlu2 و mGlu4 باعتبارها أجهزة قياس متجانسة ومغايرة في الدماغ.
تظهر هذه النتائج أن هناك المزيد من مستقبلات mGlu2-4 غير المتجانسة مقارنة بمستقبلات mGlu4-4 في الدماغ ، باستثناء المخيخ.
توضح هذه البيانات بشكل لا لبس فيه وجود مستقبلات mGlu تتكون من وحدتين فرعيتين مختلفتين ، مما يدعم فكرة وجود أنواع فرعية من مستقبلات mGlu أكثر مما كان يعتقد سابقًا. هذا يفتح بالتالي إمكانية استهداف نقاط الاشتباك العصبي بشكل أكثر تحديدًا والحصول على إجراءات علاجية أكثر دقة.
وبالتالي فإن مستقبلات mGlu غير المتجانسة هذه تمثل أهدافًا محتملة جديدة. إنهم يفتحون طرقًا جديدة للبحث عن الأمراض العصبية والنفسية التي تلعب فيها مستقبلات mGlu دورًا مهمًا. الطريق مفتوح للبحث عن جزيئات جديدة يمكنها العمل بشكل خاص على مستقبلات mGlu الجديدة هذه.
Philippe Rondard
Chercheur Inserm à l’institut génomique
Université de Montpellier
