Kainat-Rezeptor

Kainat-Rezeptoren sind ionotrope Glutamatrezeptoren, die sich an erregenden Synapsen im ZNS befinden und nach ihrem Agonisten, der Kaininsäure, benannt sind. Im Vergleich zu den anderen ionotropen Glutamatrezeptoren haben sie eher eine modulierende Funktion.

Kainat-Rezeptoren bestehen aus Tetrameren, die sich aus Kombinationen verschiedener Untereinheiten zusammensetzen (GluK1 bis GluK5, früher bekannt als GluR5, GluR6, GluR7, KA1 und KA2). Sie haben große transmembranäre Poren und sind für kleine Kationen permeabel.

Kainat-Rezeptoren sind unspezifische Kationenkänale, die bei Glutamatbindung ihre Konformation ändern und dadurch eine höhere Leitfähigkeit für die Kationen Calcium, Natrium und Kalium besitzen. Sie befinden sich an der prä- und postsynaptischen Membran und können somit zur Entstehung eines exzitatorischen postsynaptischen Potenzials (EPSP) beitragen. Eine ihrer Aufgaben ist die Verarbeitung von Schmerzreizen.

Die Steigerung der Calciumleitfähigkeit ist im Vergleich zum NMDA-Rezeptor gering und trägt kaum zur postsynaptischen Depolarisation bei. Diese wird durch einen Natriumeinstrom getragen.

3.1. Langzeitpotenzierung

Durch eine Glutamatbindung an Kainat- oder AMPA-Rezeptoren kann ein postsynaptische Depolarisation ausgelöst werden. Bei hochfrequenter Reizung der nozizeptiven Afferenzen kommt es zu einer wiederholten Depolarisation. Dadurch wird in NMDA-Rezeptoren ein Magnesiumblock gelöst, der einen Kationeneinstrom verhindert. Bei erneuter synaptischer Transmission von Glutamat kann Calcium durch die NMDA-Rezeptoren der postsynaptischen Membran strömen.

Calcium aktiviert die Calcium-Calmodulin-abhängige Proteinkinase II, welche die postsynaptische Genexpression beeinflusst und somit eine Langzeitpotenzierung der synaptischen Verbindung einleitet.

• Brandes in: Schmidt, Lang, Physiologie des Menschen, 32. Auflage, 2020
• Li et al., The emerging role of kainate receptor functional dysregulation in pain, Mol Pain, 2021