Eksitatoriske og inhibitoriske signaler i nervecellekretser

Nerveceller kommuniserer ved hjelp av spesialiserte kontakter (synapser) og frigjøring av eksitatorisk eller inhibitoriske signalstoffer (nevrotransmittere). Glutamat og gamma-aminosmørsyre (GABA) er de viktigste nevrotransmitterne med henholdsvis eksitatorisk og inhibitorisk virkning. Begge virker ved å binde seg til reseptormolekyler og for hvert signalstoff finnes det en rekke reseptorer med ulike egenskaper. Gjennom kontroll av bestemte ionekanaler vil aktivering av reseptorene endre den elektriske spenningen over cellemembranen og bidra til signalformidling.

Beltrán har undersøkt funksjon og egenskaper til ulike typer glutamat- og GABA-reseptorer i bestemte kretser av nerveceller i øyets netthinne. For å studere reseptormolekylene, har Beltrán anvendt elektrofysiologisk registrering ved hjelp av patch clamp-teknikken. Denne metoden gjør det mulig å måle de ørsmå elektriske strømmene som utløses i en enkelt nervecelle når glutamat og GABA aktiverer ulike reseptorer. To typer av nerveceller som bidrar til mørkesyn har glutamatreseptorer både i og utenfor synapsene. Reseptorene utenfor synapsene er av en bestemt type (NMDA) som ved aktivering fører til innstrømning av kalsiumioner. Dette er svært overraskende og Beltrán har undersøkt hvordan disse reseptorene kan aktiveres av glutamat. For én av nervecellene fant Beltrán at reseptorene aktiveres av glutamat frigjort fra nerveceller, men for den andre typen fant Beltrán at aktiveringen skjer via glutamat frigjort fra såkalte gliaceller, støtteceller som fungerer parallelt med nervecellene uten å bidra direkte i signalbehandlingen. Beltrán fant også at de to typene av nerveceller har GABA-reseptorer med svært forskjellige egenskaper og molekylær oppbygning. Resultatene til Beltrán bidrar med viktig informasjon mår det gjelder kompleksiteten i signalformidlingen mellom nerveceller og hvordan forskjeller på molekylært nivå kan bidra til spesifikk signalbehandling i ulike deler av nervesystemet.

Personalia

Pablo Beltrán Matas (f. 1993) har en bachelorgrad i biologi fra Universitet i Sevilla i Spania og en mastergrad i nevrovitenskap fra Universitetet i Sevilla, Spania. Fra 2017 til 2020 har han vært stipendiat ved Institutt for biomedisin ved Det medisinske fakultet, Universitetet i Bergen, under veiledning av professor Margaret Lin Veruki and professor Arvid Lundervold.