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Glycinerg – Bedeutung, Funktion und klinische Relevanz

Glycinerg beschreibt Nervenzellen, Synapsen oder Prozesse, die den Neurotransmitter Glycin nutzen. Glycinerge Signalübertragung spielt eine zentrale Rolle im zentralen Nervensystem.

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Wissenswertes über "Glycinerg"

Glycinerg beschreibt Nervenzellen, Synapsen oder Prozesse, die den Neurotransmitter Glycin nutzen. Glycinerge Signalübertragung spielt eine zentrale Rolle im zentralen Nervensystem.

Was bedeutet glycinerg?

Glycinerg ist ein Adjektiv aus der Neurophysiologie und Pharmakologie. Es beschreibt alle Strukturen, Prozesse oder Substanzen, die mit dem Neurotransmitter Glycin in Verbindung stehen. Dazu zählen glycinerge Nervenzellen (Neurone), glycinerge Synapsen sowie glycinerge Rezeptoren, die auf Glycin reagieren.

Glycin als Neurotransmitter

Glycin ist die einfachste proteinogene Aminosäure und erfüllt im zentralen Nervensystem (ZNS) eine wichtige Funktion als hemmender (inhibitorischer) Neurotransmitter. Darüber hinaus wirkt Glycin im Gehirn als Ko-Agonist am NMDA-Rezeptor (N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor), einem wichtigen erregenden Glutamat-Rezeptor.

Hemmende Funktion im Rückenmark

Im Rückenmark und im Hirnstamm ist Glycin der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter. Es bindet an den Glycinrezeptor, einen ligandengesteuerten Ionenkanal, der bei Aktivierung Chloridionen in die Nervenzelle einströmen lässt. Dies führt zur Hyperpolarisation der Zellmembran und hemmt so die Weiterleitung von Nervenimpulsen.

Ko-Agonistische Funktion im Gehirn

Im Gehirn wirkt Glycin als Ko-Agonist am NMDA-Rezeptor: Für die vollständige Aktivierung dieses Rezeptors durch Glutamat ist die gleichzeitige Bindung von Glycin an die sogenannte Glycin-Bindungsstelle (GluN1-Untereinheit) notwendig. Glycin moduliert auf diese Weise Lernprozesse, Gedächtnisbildung und synaptische Plastizität.

Glycinerge Neurone und Synapsen

Glycinerge Neurone sind Nervenzellen, die Glycin als Transmitter synthetisieren, speichern und freisetzen. Sie kommen vor allem vor in:

dem Rückenmark (Interneurone der Hinterhorn-Schaltkreise)
dem Hirnstamm (z. B. im Nucleus raphes magnus)
der Retina des Auges (Amakrinzellen)

Glycinerge Synapsen sind die Kontaktstellen zwischen einem glycinergen Neuron und der nachgeschalteten Zelle, an denen Glycin als chemisches Signal übertragen wird.

Klinische Bedeutung glycinerger Signalübertragung

Störungen der glycinergen Transmission können verschiedene neurologische Erkrankungen verursachen oder beeinflussen:

Hyperekplexie (Stiff-Baby-Syndrom): Eine genetisch bedingte Erkrankung, die durch Mutationen im Glycinrezeptor-Gen (GLRA1 oder GLRB) verursacht wird. Betroffene zeigen übermäßige Schreckreaktionen und erhöhten Muskeltonus.
Tetanus: Das Tetanustoxin blockiert die Freisetzung von Glycin (und GABA) an hemmenden Synapsen im Rückenmark, was zu unkontrollierten Muskelkrämpfen führt.
Strychnin-Vergiftung: Strychnin blockiert kompetitiv den Glycinrezeptor und führt durch den Ausfall der glycinergen Hemmung zu schweren Krampfanfällen.
Schizophrenie: Eine veränderte glycinerge Ko-Agonismus am NMDA-Rezeptor wird mit der Entstehung schizophrener Symptome in Verbindung gebracht.

Pharmakologische Relevanz

Die glycinerge Signalübertragung ist ein wichtiges pharmakologisches Zielgebiet. Substanzen, die an Glycinrezeptoren oder an der Glycin-Bindungsstelle des NMDA-Rezeptors angreifen, werden erforscht für:

die Behandlung von Schmerzzuständen (Analgesie)
die Therapie von Spastizität
die Behandlung von psychiatrischen Erkrankungen wie Schizophrenie
die Neuroprotektion nach Schlaganfall

Glycin-Transporter-Inhibitoren (z. B. Hemmstoffe des GlyT1-Transporters) werden derzeit klinisch untersucht, da sie die Glycinkonzentration an Synapsen erhöhen und so die NMDA-Rezeptor-Funktion modulieren können.

Quellen

Legendre P. - The glycinergic inhibitory synapse. Cellular and Molecular Life Sciences, 2001; 58(5-6): 760-793.
Lynch JW. - Molecular structure and function of the glycine receptor chloride channel. Physiological Reviews, 2004; 84(4): 1051-1095.
Eulenburg V., Armsen W., Betz H., Gomeza J. - Glycine transporters: essential regulators of neurotransmission. Trends in Biochemical Sciences, 2005; 30(6): 325-333.

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