NMDA-Rezeptor

NMDA-Rezeptoren gehören zu den ionotropen Glutamatrezeptoren (iGluRs) und kommen vor allem im Zentralnervensystem (v.a. Hippocampus und Großhirn) vor. Sie sind nach dem ebenfalls wirksamen selektiven Agonisten N-Methyl-D-Aspartat benannt.

NMDA-Rezeptoren werden durch extrazelluläre Magnesiumionen geblockt und durch Glutamatbindung aktiviert. Man schreibt ihnen eine Funktion bei der Bildung von Gedächtnisinhalten über die sogenannte Langzeitpotenzierung (LTP) im Gehirn zu.

NMDA-Rezeptoren sind Tetramere aus verschiedenen Untereinheiten, die als GluN1 (GRIN1), GluN2 (GRIN2) und GluN3 (GRIN3) bezeichnet werden. Typischerweise besteht der Rezeptor aus 2 GluN1- und 2 GluN2-Untereinheiten.

NMDA-Rezeptoren wirken als Koinzidenzdetektoren. Nach einer Vordepolarisation kommt es zur Erhöhung der intrazellulären Kalziumkonzentration, was wiederum neuroplastische Veränderungen (LTP) auslöst.

Calcium

• bindet an Calmodulin und phosphoryliert über die Calcium-Calmodulin-Kinase 2 die AMPA-Rezeptoren, sodass ihre Aktivierung gesteigert wird.
• aktiviert den Botenstoff NO, der an der Präsynapse eine erhöhte Glutamatfreisetzung auslöst.
• aktiviert die Adenylatcyclase, die ATP in cAMP umwandelt. In einer weiteren Signalkaskade wird dann die cAMP-abhängige Kinase aktiviert, welche wiederum die mitogenaktivierte Kinase aktiviert, wodurch die Phosphorylierung von Transkriptionsfaktoren (cAMP response element-binding protein, CREB) stattfindet. Dadurch kommt es zu einer de-novo-Biosynthese von weiteren AMPA-Rezeptoren in die Postsynapse und zusätzlich zur Neubildung von Synapsen.

NMDA-Rezeptoren sind in der Anästhesiologie von Bedeutung, da sie durch die Bindung von Ketamin, Lachgas oder Xenon blockiert werden und zu einer ausgeprägten Analgesie führen können. Ketamin führt darüber hinaus zu einem hypnotischen Zustand im Sinne einer Bewusstlosigkeit. Dieser weist die Besonderheit auf, dass selbst bei hohen Dosen noch sensorische Reize das Großhirn erreichen - im Gegensatz zu den hypnotischen Wirkungen, die über den GABA-A-Rezeptor vermittelt werden. Des Weiteren können NMDA-Rezeptoren durch bestimmte Medikamente wie Acamprosat gehemmt werden, was zur Rückfallprophylaxe bei Suchtkranken dienen kann.

NMDA-Rezeptoren spielen zunehmend auch in der Neurologie bei der Therapie des Morbus Parkinson eine Rolle. NMDA-Rezeptor-Antagonisten wie das Amantadin haben zwar in der Langzeittherapie durch einen Wirkungsverlust nach einigen Monaten keine Bedeutung, stellen aber bei der akinetischen Krise das Mittel der Wahl dar und werden i.v. appliziert.

Darüber hinaus sind NMDA-Rezeptoren bei verschiedenen neuropsychiatrische Erkrankungen wie Schlaganfall, Epilepsie, Anti-NMDA-Enzephalitis, Alzheimer- und Huntington-Krankheit, Schizophrenie, Depression, neuropathische Schmerzen, opioidinduzierter Toleranz und Hyperalgesie von Bedeutung.^[1]