GABAA receptor je hlavním molekulárním cílem působení mnoha léčiv v mozku
Mezi ně patří benzodiazepiny, intravenózní a těkavá anestetika a případně etanol. Místa vázající benzodiazepinové receptory se kopírují s místy vázajícími GABA . Kromě toho jsou benzodiazepinové receptory imunoprecipitovány protilátkami, které byly vyvinuty k rozpoznání proteinu obsahujícího vazebné místo GABA . To naznačuje, že benzodiazepinový receptor je integrální součástí komplexu GABAA receptor-Cl-kanál.
Benzodiazepinoví agonisté představují nejnovější skupinu látek v obecné třídě tlumivých léčiv, kam patří také barbituráty, které vykazují antikonvulzivní, anxiolytickou a sedativně-hypnotickou aktivitu. Mezi dobře známé příklady patří diazepam a chlordiazepoxid, které jsou často předepisovány pro své protiúzkostné účinky . Mechanismus účinku benzodiazepinových agonistů spočívá ve zvýšení GABAergního přenosu. Z elektrofyziologických studií je známo, že tyto benzodiazepiny zvyšují frekvenci otevírání kanálů v reakci na GABA, čímž se vysvětlují jejich farmakologické a terapeutické účinky . Kromě toho je benzodiazepinové místo alostericky spojeno s barbiturátovým a pikrotoxinovým místem . Benzodiazepinové receptory jsou heterogenní, pokud jde o afinitu k určitým ligandům. Na benzodiazepinové místo se váže také celá řada nebenzodiazepinů, jako jsou β-karboliny, cyklopyrrolony a imidazopyridiny.
Barbituráty tvoří další skupinu léčiv běžně terapeuticky používaných k anestezii a kontrole epilepsie. Fenobarbital a pentobarbital jsou dva nejčastěji používané barbituráty. Fenobarbital se používá k léčbě pacientů s epilepsií od roku 1912. Pentobarbital je rovněž antikonvulzivum, ale má sedativní vedlejší účinky. Barbituráty ve farmakologických koncentracích alostericky zvyšují vazbu benzodiazepinů a GABA na jejich příslušná vazebná místa . Měření střední doby otevření kanálů ukazuje, že barbituráty působí tak, že zvyšují podíl kanálů otevírajících se do nejdelšího otevřeného stavu (9 msec) a zároveň snižují podíl kanálů otevírajících se do kratších otevřených stavů (1 a 3 msec), což vede k celkovému zvýšení střední doby otevření kanálů a toku Cl- .
Blokátory kanálů, jako je křečová látka pikrotoxin, způsobují snížení střední doby otevření kanálů. Pikrotoxin působí tak, že přednostně posouvá otevírání kanálů do nejkratšího otevřeného stavu (1 msec). Zdá se tedy, že jak pikrotoxin, tak barbituráty působí na proces zavírání kanálu receptoru GABAA, ale jejich účinky na otevřené stavy jsou navzájem opačné. Experimentální konvulziva jako pentylenetetrazol a klecový konvulzant t-butylbicyklfosforothionát (TBPS) působí podobně jako pikrotoxin a brání propustnosti Cl-kanálu. Antibiotikum penicilin je blokátorem kanálů s čistým záporným nábojem. Blokuje kanál tím, že interaguje s kladně nabitými aminokyselinovými zbytky v póru kanálu, a následně brání průchodu Cl- kanálem .
Bylo provedeno mnoho studií o úloze receptorů GABAA v anestezii. Bylo shromážděno značné množství důkazů, které naznačují, že celková anestetika, včetně barbiturátů, těkavých plynů, steroidů a alkoholů, zvyšují vedení Cl- zprostředkované GABA. Správné posouzení tohoto jevu vyžaduje nejen behaviorální test anestezie, ale také modely in vitro pro studium funkce receptorů. V tomto ohledu jsou užitečné nejen elektrofyziologické metody, ale také neurochemická měření toku Cl- a vazby ligandů. Například existuje silná pozitivní korelace mezi účinností anestetik a stimulací vychytávání Cl- zprostředkovaného GABA. To je patrné u barbiturátů a anestetik jiných chemických tříd .
Srovnání ligandem řízených iontových kanálů, které se liší citlivostí na anestetickou modulaci, pomocí přístupu chiméry a site-directed mutagenesis identifikovalo dvě aminokyseliny v membránových doménách, které jsou kritické pro citlivost na anestetika . Byly podány přímé důkazy o zvýšení funkce receptorů GABAA ethanolem, měřené buď elektrofyziologickými technikami, nebo tokem Cl- zprostředkovaným agonisty . Podobnost mezi působením ethanolu a sedativních léků, jako jsou benzodiazepiny a barbituráty, které zesilují účinek GABA, naznačuje, že ethanol může některé své účinky uplatňovat zesílením funkce receptorů GABAA . Potenciace funkce receptorů GABAA etanolem je zřejmě závislá na typu testovaných buněk a metodě testu. To naznačuje, že interakce ethanolu může být specifická pro určité podtypy receptorů a/nebo že se může jednat o nepřímý účinek .
.