Neuronale nicotinereceptoren in de menselijke hersenen

Neuronale nicotinische acetylcholine receptoren (nAChRs) zijn een familie van ligand-gated ionkanalen die wijd verspreid zijn in de menselijke hersenen. Er bestaan verschillende subtypes van deze receptoren, elk met een eigen farmacologisch en functioneel profiel. Zij mediëren de effecten van nicotine, een veelgebruikte drug van misbruik, zijn betrokken bij een aantal fysiologische en gedragsprocessen en worden bovendien betrokken bij een aantal pathologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson en schizofrenie. De nAChR’s hebben een pentamere structuur die bestaat uit vijf membraan overspannende subeenheden, waarvan tot dusver negen verschillende types zijn geïdentificeerd en gekloond. De meervoudige subeenheden die werden geïdentificeerd, vormen de basis voor de heterogeniteit van structuur en functie die bij de nAChR-subtypes wordt waargenomen en zijn verantwoordelijk voor de individuele kenmerken van elk van hen. Een aanzienlijke hoeveelheid informatie over de menselijke nAChR structuur en functie is afkomstig van studies op neuroblastoma cellijnen die van nature nAChRs tot expressie brengen en van recombinante nAChRs tot expressie gebracht in Xenopus oöcyten. In vitro kan de distributie van nAChR’s in de hersenen in kaart worden gebracht met een aantal geschikte agonistische en antagonistische radioliganden en de distributie van subeenheden kan in kaart worden gebracht door in situ hybridisatie met behulp van subeenheid-specifieke mRNA-probes. De distributie van receptoren in levende menselijke hersenen kan worden bestudeerd met niet-invasieve beeldvormingstechnieken zoals PET en SPECT, waarbij in PET-onderzoek met nicotine een significante vermindering van het aantal nAChR’s in de hersenen van Alzheimer-patiënten is vastgesteld. Ondanks de aanzienlijke hoeveelheid kennis die nu over nAChR’s is verzameld, moet er nog veel worden opgehelderd. Dit overzicht zal trachten de huidige kennis over de nAChR subtypes in de menselijke hersenen, hun functionele rollen en neuropathologische betrokkenheid te beschrijven.