Resposta
Receptores ionotrópicos e receptores metabótropicos são as duas classes de proteínas receptoras que os neurônios expressam para receber neurotransmissores. Uma proteína receptora é qualquer proteína cuja função primária é a transdução da ligação de um substrato molecular em algum sinal ou ação.Por outro lado, os receptores metabótropicos ativam diretamente as cascatas moleculares quando ligam o substrato.
Receptores ionotrópicos
Receptores ionotrópicos são os receptores neurotransmissores mais comuns.Como seus efeitos são diretos, eles são rápidos e, geralmente, de vida muito curta.
Exemplos abundam, mas incluem o receptor AMPA, o receptor primário para o neurotransmissor primárioexcitatório, glutamato, o receptor NMDA, que se pensa estar envolvido na aprendizagem e memória, e o receptor GABA, o receptor primário para o neurotransmissor inibitório primário, GABA.
Nota que o NMDA está envolvido na aprendizagem e na memória, dois processos definidos em grande parte pela sua extensão temporal. O receptor NMDA é capaz de ter um efeito mais longo porque a corrente que ele passa inclui íons cálcio. O cálcio é um 2º mensageiro comum em cascatas moleculares, de modo que esta corrente pode ter efeitos normalmente associados a tais cascatas, ao invés de simples correntes.
Receptores metabótropicos
Receptores metabótropicos têm efeitos mais variados do que os receptores ionotrópicos, mas caem quase todos em uma única família de genes: a família de receptores acoplados à proteína G. Estas proteínas se associam a uma proteína comum menor, a proteína G, e a liberam quando ligam seu substrato.Como eles devem ativar uma cascata química, os receptores metabótropicos têm efeitos em uma escala de tempo mais lenta do que os receptores ionotrópicos, mas observe que vimos um exemplo de receptor ionotrópico que pode ter efeitos que duram muito tempo.
Exemplos de receptores metabótropicos incluem os receptores metabótropicos de glutamato (mGluRs),que estão envolvidos em depressão sináptica de longo prazo,e os receptores muscarínicos de acetilcolina (mAChRs),cujos papéis no sistema nervoso central são mal compreendidos.
Ainda à terminologia
Plato propôs a famosa definição de um ser humano como um “bípede sem penas”. O cínico filósofo Diógenes respondeu tão-famosamente como depenando uma galinha e gritando: “Eis! Eu lhe trouxe um homem”
O NMDA receptor† é tão problemático para as nossas definições como a galinha era para Platão. Em algum sentido, ela é tanto ionotrópica quanto metabotrópica:ela passa uma corrente e essa corrente acontece para ativar diretamente uma cascata molecular. Isso representa um problema, já que gostaríamos de ser capazes de dividir nossas moléculas em conjuntos disjuntos.
Fiz esta pergunta (o receptor NMDA é metabotrópico ou ionotrópico?) em uma conferência de neurociência e uma briga quase irrompeu na banheira quente.Para os biofísicos e especialistas em canais iônicos, o NMDA era obviamente ionotrópico, enquanto os neurocientistas de células e sistemas achavam igualmente óbvio que o NMDA era metabotrópico.
Então o que uma garota deve fazer diante dessa confusão? Eu sou confortada por uma citação de Ludwig Wittgenstein, outro filósofo, desta vez do século XX. Numa citação que infelizmente faz pouca justiça à sua fabulosa filosofia da linguagem, ele disse: “As fronteiras da minha linguagem são as fronteiras do meu mundo”, ou seja, o próprio mundo simplesmente existe, nomes, jargões e símbolos sejam condenados. Colocamos nele fronteiras artificiais com as nossas palavras, tal como os Estados-nação colocam fronteiras artificiais na Terra, e depois fingimos que as nossas categorias e rótulos são “naturais” quando na realidade são tudo menos “naturais”. Elas refletem o mundo em que acreditamos viver,o mundo em que desejamos viver,e devemos tomar cuidado para sermos honestos sobre isso.
† Um aparte sobre terminologia para este aparte sobre terminologia:a convenção de nomear os receptores de acordo com o químico que acontece ser o agente de ligação mais seletivo na época da descoberta é totalmente louca. Não há NMDA (nem AMPA!) no corpo, então chamar a proteína em questão de “receptor NMDA” corta totalmente contra a própria noção de receptores^!
^ Um nível mais profundo: a noção de receptores parece-me que a coisa toda está precisamente para trás. O termo vem de uma época em que a bioquímica era seriamente limitada em suas técnicas, e subestimou consideravelmente a complexidade das proteínas e o poder dos modelos da química inorgânica. Refere-se a ensaios onde as substâncias químicas são lavadas e suas afinidades de ligação são calculadas de forma muito inteligente. Note que isto recusa qualquer necessidade de ficar estranho e dizer coisas como “fotorreceptor” ou “mecanorreceptor”.