Một nghiên cứu mới của Đại học McGill-Canada cho thấy các thụ thể AMPA (AMPARs), vốn đóng vai trò trung tâm trong quá trình dẫn truyền thần kinh kích thích nhanh và là nền tảng cho học tập cũng như trí nhớ, có mức độ thẩm thấu canxi khác nhau tùy thuộc vào thành phần tiểu đơn vị cấu tạo. Kết quả này đặt ra nghi vấn đối với quan điểm lâu nay rằng các thụ thể AMPAR chứa GluA2 hoàn toàn không thẩm thấu canxi.

AMPARs bao gồm các tiểu đơn vị GluA1, GluA2, GluA3 và GluA4, quyết định tính chất hoạt động của chúng. Trước đây, các mô hình truyền thống phân loại AMPARs thành hai nhóm: thụ thể không chứa GluA2 có khả năng vận chuyển canxi và thụ thể chứa GluA2 không thẩm thấu canxi do một cơ chế chỉnh sửa RNA tại vị trí Q/R, thay thế glutamine (Q) bằng arginine (R) tích điện dương, ngăn cản ion canxi đi qua. Tuy nhiên, nghiên cứu mới được công bố trên Nature cho thấy phân loại này không hoàn toàn chính xác.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật điện sinh lý và hình ảnh hóa canxi để đánh giá mức độ thẩm thấu canxi của AMPARs trong các cấu hình tiểu đơn vị và protein phụ trợ khác nhau. Bằng cách sử dụng hệ thống biểu hiện tái tổ hợp, họ có thể tái tạo các thụ thể AMPAR với các protein phụ trợ nhằm mô phỏng sự lắp ráp tự nhiên trong não.

Kết quả cho thấy AMPARs chứa GluA2 có mức độ thẩm thấu canxi đa dạng thay vì hoàn toàn không thấm canxi như quan niệm trước đây. Các protein phụ trợ như TARP-γ2, TARP-γ8 và CNIH-3 có ảnh hưởng đáng kể đến sự vận chuyển ion. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã xác định một vị trí liên kết canxi ngoài màng, được gọi là Site-G, có vai trò hỗ trợ ion canxi xâm nhập vào kênh thụ thể.

Một phát hiện quan trọng khác là các đột biến sai nghĩa tại vị trí R607E và R607G trong tiểu đơn vị GluA2 có thể làm tăng đáng kể tính thẩm thấu canxi của thụ thể. Những đột biến này có liên quan đến các rối loạn phát triển thần kinh như tự kỷ và khuyết tật trí tuệ. Bên cạnh việc thay đổi chức năng thụ thể, chúng còn ảnh hưởng đến khả năng chặn các phân tử lớn hơn như polyamine.

Những phát hiện này mở rộng hiểu biết về vai trò của GluA2 trong vận chuyển canxi và chỉ ra rằng chức năng của AMPARs linh hoạt hơn so với các giả định trước đây. Việc canxi đi qua các thụ thể này có thể có tác động quan trọng đến sự giao tiếp giữa các tế bào thần kinh và tính dẻo của khớp thần kinh. Điều này có thể góp phần giải thích cách các đột biến liên quan đến GluA2 ảnh hưởng đến chức năng não và các rối loạn thần kinh.

Đ.T.V (NASTIS), theo https://medicalxpress.com/ , 4/2025