Receptory, funkcje i zmiany GABA (neuroprzekaźnik)

The GABA lub kwas gammaaminomasłowy Jest najważniejszym hamującym neuroprzekaźnikiem w układzie nerwowym. Jest najobficiej występującym inhibitorem i jest rozprowadzany w mózgu i rdzeniu kręgowym.

W rzeczywistości od 30 do 40% neuronów w naszym mózgu wymienia neurotransmiter GABA. Te neurony nazywają się GABAergiczne.

Substancja ta jest niezbędna w płaszczyźnie sensorycznej, poznawczej i motorycznej. Odgrywa również ważną rolę w reakcji na stres.

Neurony są połączone w naszym mózgu i wymieniają pobudzające i hamujące neuroprzekaźniki, aby wysyłać wiadomości.

Zbyt duże podniecenie spowodowałoby niestabilność w naszej aktywności mózgu. Neurony przekazywałyby pobudzające synapsy do innych neuronów, które z kolei pobudzałyby sąsiadów. Podniecenie rozprzestrzeniłoby się na neurony, z których pochodzi aktywacja, co spowodowałoby niekontrolowane rozładowanie wszystkich neuronów w mózgu..

Tak się dzieje w przypadku napadów padaczkowych lub napadów padaczkowych. W rzeczywistości niektórzy naukowcy twierdzą, że jedną z przyczyn padaczki jest zmiana neuronów wydzielających GABA lub jego receptory.

Z drugiej strony zbyt duże podniecenie może powodować drażliwość, nerwowość, bezsenność, zaburzenia ruchowe itp..

Dlatego tak ważna jest aktywność neuronów hamujących, takich jak te, które wydzielają kwas gammaaminomasłowy. Substancja ta pozwala zrównoważyć aktywację mózgu, dzięki czemu optymalne poziomy pobudzenia są utrzymywane przez cały czas.

W tym celu receptory GABA zlokalizowane w neuronach otrzymują komunikaty chemiczne, które powodują ich hamowanie lub zmniejszanie impulsów nerwowych..

W ten sposób GABA działa jak hamulec po okresach intensywnego stresu. Wytwarza relaks i wywołuje sen. W rzeczywistości niektóre leki stosowane w leczeniu lęku, takie jak benzodiazepiny, stymulują receptory GABA.

Zmienione poziomy kwasu gamma-aminomasłowego są związane z zaburzeniami psychicznymi i neurologicznymi. Niski poziom tej substancji lub zmniejszenie jej funkcji są związane z lękiem, depresją, schizofrenią, zaburzeniami snu, bezsennością ...

Krótka historia GABA

Kwas gammaaminomasłowy został zsyntetyzowany po raz pierwszy w 1883 r., Ale jego skutki nie były znane. Wiadomo było tylko, że był to produkt, który działał w metabolizmie roślin i mikrobów.

Około 1950 roku naukowcy zdali sobie sprawę, że znaleziono go również w układzie nerwowym ssaków.

Biosynteza

Kwas gammaaminomasłowy pochodzi z kwasu glutaminowego (glutaminianu), głównego pobudzającego neuroprzekaźnika. Jest on przekształcany w GABA przez enzym zwany dekarboksylazą kwasu glutaminowego (GAD) i kofaktor zwany fosforanem pirydoksalu, który jest aktywną formą witaminy B6. Aby utworzyć GABA, usuwa się grupę karboksylową z glutaminianu.

Aby efekt GABA został przerwany, substancja ta musi być odbierana przez komórki glejowe. Neurony również podbijają go dzięki specjalnym transporterom. Celem jest usunięcie GABA z płynu pozakomórkowego w mózgu, aby nie został wchłonięty przez neurony GABAergiczne.

Receptory

Dwa ważne receptory wychwytujące GABA to:

Odbiornik GABA A

Jest to odbiornik sterujący kanałem chlorowym. Jest to skomplikowane, ponieważ ma więcej niż 5 różnych skrzyżowań. Mają miejsce, które przechwytuje GABA, gdzie również można połączyć muscimol, który imituje działanie tego ostatniego (agonisty). Ponadto może wychwytywać bicukulinę, substancję blokującą działanie GABA (antagonisty).

Podczas gdy na drugim miejscu znajduje się receptor GABA A, dodaje się leki przeciwlękowe zwane benzodiazepinami (takie jak Valium i Libbrium). Służą do zmniejszenia lęku, rozluźnienia mięśni, wywołania snu, zmniejszenia padaczki itp. Być może w tym samym miejscu łączy się alkohol, aby wywierać swoje efekty.

Trzecie miejsce pozwala na połączenie barbituranów, innych starszych i mniej bezpiecznych leków przeciwlękowych. Przy niskich dawkach działają relaksująco. Jednak wyższe dawki powodują problemy z mówieniem i chodzeniem, utratę przytomności, śpiączkę, a nawet śmierć.

Czwarte miejsce otrzymuje różne sterydy, takie jak niektóre stosowane w znieczuleniu ogólnym. Ponadto istnieją hormony wytwarzane przez organizm, takie jak progesteron, który wiąże się z tym miejscem. Hormon ten jest uwalniany podczas ciąży i powoduje łagodną sedację.

Podczas gdy w ostatnim miejscu picrotoxina jest zjednoczona, trucizna obecna jest w krzewie Indii. Substancja ta ma odwrotne skutki niż leki przeciwlękowe. Oznacza to, że blokuje aktywność receptora GABAA działającego jako antagonista. Dlatego w wysokich dawkach może wywoływać drgawki.

Zarówno benzodiazepiny, jak i barbiturany aktywują receptor GABAA, dlatego są nazywane agonistami.

Istnieją bardziej złożone miejsca wiązania niż inne, takie jak benzodiazepiny. Wszystko to jest znane dzięki badaniom, ale jest wiele do poznania. Nasz mózg może naturalnie wytwarzać substancje, które wiążą się z tymi receptorami poprzez wywieranie agonistycznych lub antagonistycznych efektów. Jednak te związki nie zostały jeszcze zidentyfikowane.

Odbiornik GABA B

Receptor ten reguluje kanał potasowy i jest metabolotropowy. Oznacza to, że jest to receptor sprzężony z białkiem G. Po aktywacji wytwarzana jest seria zdarzeń biochemicznych, które mogą spowodować otwarcie innych kanałów jonowych..

Wiadomo, że baklofen jest agonistą tego receptora, powodując rozluźnienie mięśni. Podczas gdy związek CGP 335348 działa jako antagonista.

Ponadto, gdy aktywowane są receptory GABA B, otwierają się kanały potasowe wytwarzając potencjały hamujące w neuronach.

Odbiornik GABA C

Z drugiej strony badany jest również receptor GABA C. Nie są one modulowane przez benzodiazepiny, barbiturany ani steroidy.

Wydaje się, że występuje głównie w siatkówce, chociaż może występować w innych miejscach centralnego układu nerwowego.

Bierze udział w komórkach regulujących wzrok, a jego głównymi agonistami są TACA, GABA i muscimol. Tymczasem pikrotoksyna wywiera działanie antagonistyczne.

Do tej pory nie znaleziono chorób, które są związane z mutacjami w tym receptorze. Wydaje się jednak, że antagoniści receptorów GABA C są powiązani z zapobieganiem postaci deprywacji wywołanej krótkowzrocznością (Valverde Afaro, 2011).

Powinieneś więc nadal badać, jaka jest ich rola w chorobach oczu.

Funkcje GABA

Nic dziwnego, że GABA ma wiele funkcji dzięki szerokiemu rozmieszczeniu i ilości w całym ośrodkowym układzie nerwowym. Wiele z jego dokładnych funkcji nie jest dziś znanych. Wiele obecnych ustaleń wynika z badań nad lekami, które wzmacniają, naśladują lub hamują działanie GABA.

Podsumowując, wiadomo, że kwas gammaaminomasłowy jest substancją hamującą, która pozwala utrzymać zrównoważoną aktywność mózgu. Weź udział w:

Relaks

GABA hamuje obwody neuronalne, które są aktywowane przez stres i niepokój, tworząc stan relaksu i spokoju. Zatem glutaminian aktywowałby nas, podczas gdy GABA przywracałby spokój, zmniejszając pobudzenie neuronów.

Sen

GABA zwiększa się stopniowo, gdy jesteśmy śpiący. Kiedy śpimy, osiąga bardzo wysoki poziom, ponieważ jest to moment, w którym jesteśmy bardziej zrelaksowani i spokojni.

W naszym mózgu znajduje się grupa komórek zwana preroltycznym jądrem wentylacyjnym, zwana również „przełącznikiem snu”. 80% komórek w tym obszarze to GABAergiczne.

Z drugiej strony, GABA uczestniczy w utrzymaniu naszego wewnętrznego zegara lub rytmów okołodobowych. W rzeczywistości, gdy zwierzęta hibernują, ich ilość GABA znacznie wzrasta.

Podczas snu, któremu towarzyszy wzrost GABA, następuje również wzrost cytokin. Są to białka, które chronią organizm przed zapaleniem. Dlatego odpowiedni odpoczynek jest podstawą, ponieważ zdrowy organizm jest utrzymywany, naprawiając jego uszkodzenia.

Ból

Wiadomo, że GABA ma działanie nocyceptywne (odczuwanie bólu). Na przykład, jeśli podaje się baklofen, substancję, która wiąże się z receptorami GABA B, u ludzi występuje efekt przeciwbólowy. Substancja ta działa poprzez zmniejszenie uwalniania neuroprzekaźników bólowych w neuronach rogów grzbietowych rdzenia kręgowego.

Zatem, gdy obszary tych receptorów ulegają zmianie, zwierzęta rozwijają przeczulicę bólową (bardzo intensywne odczuwanie bólu). Dlatego uważa się, że receptory GABA B biorą udział w utrzymywaniu odpowiedniego progu bólu.

Funkcje endokrynologiczne

Wydaje się, że po otrzymaniu dużych dawek GABA występuje znaczny wzrost hormonu wzrostu. Hormon ten umożliwia rozwój i regenerację mięśni, a także zwiększa się podczas głębokiego snu.

Wydaje się również, że GABA odgrywa ważną rolę w regulacji cykli hormonalnych u kobiet.

Zmiany w GABA

Poziomy GABA lub jego aktywności mogą być zmieniane przez różne warunki. Na przykład do spożywania alkoholu, narkotyków lub narkotyków.

Z drugiej strony niektóre choroby psychiczne i neurologiczne są związane ze zmianami w funkcjonowaniu neuronów GABAergicznych i ich receptorów.

Poniżej każda z tych sytuacji jest wyjaśniona bardziej szczegółowo.

Niepokój

Niski poziom GABA lub nieodpowiednia aktywność tego neuroprzekaźnika jest związana z lękiem i stresem.

Dlatego duża liczba leków anksjolitycznych działa na receptory GABA A. Ponadto niektóre działania relaksacyjne (takie jak joga) mogą odgrywać rolę w poziomach GABA. W szczególności znacząco zwiększa to ilość w mózgu.

Depresja

Nadmierny poziom GABA może przełożyć się na depresję, ponieważ zbyt duża relaksacja może zmienić się w obojętność lub apatię.

Halucynacje

Odkryto związek między niskim poziomem GABA w mózgu a halucynacjami węchowymi i smakowymi. Są to pozytywne objawy schizofrenii, która jest również związana ze zmianami w GABA.

Ponadto zaobserwowano, że halucynacje ustały dzięki leczeniu zwiększającemu GABA w ośrodkowym układzie nerwowym.

Zaburzenia ruchu

Niektóre neurologiczne zaburzenia ruchu, takie jak choroba Parkinsona, zespół Tourette'a lub późna dyskineza, wydają się być związane z GABA.

Baclofen, syntetyczny analog GABA, wydaje się być skuteczny w leczeniu zespołu Tourette'a u dzieci.

Podczas gdy agoniści GABA, tacy jak gabapentyna i zolpidem, pomagają w leczeniu choroby Parkinsona. Z drugiej strony, wigabatryna sprzyja późnym dyskinezom i innym problemom motorycznym.

Wszystko to sugeruje, że źródłem tych warunków może być wadliwa sygnalizacja ścieżek GABAergicznych.

Padaczka

Awaria lub deregulacja transmisji kwasu gamma-aminomasłowego powoduje nadpobudliwość. Oznacza to, że neurony są aktywowane zbyt mocno, co prowadzi do aktywności padaczkowej.

Główne ogniska padaczkowe, w których GABA zawodzi, to kora nowa i hipokamp. Jednak padaczka ma silny komponent genetyczny. Są ludzie, którzy rodzą się z większą predyspozycją niż inni, aby cierpieć na aktywność epileptogenną lub napady padaczkowe.

Obecnie odkryto, że niepowodzenie w ekspresji γ2, części receptora GABAA, powoduje początek padaczki.

Zużycie alkoholu

Alkohol lub etanol to substancja szeroko stosowana w dzisiejszym społeczeństwie. Ma depresyjne działanie centralnego układu nerwowego.

W szczególności blokuje wzbudzenie wytwarzane przez receptory NMDA i wzmacnia impulsy hamujące receptorów GABAA..

Przy niskich poziomach etanol powoduje odhamowanie i euforię. Chociaż przy wysokich poziomach we krwi, może powodować niewydolność oddechową, a nawet śmierć.

Poznanie

Stwierdzono, że receptory GABAA mają miejsce działania dla substancji zwanej RO4938581. Ten lek jest odwrotnym agonistą, to znaczy ma przeciwny efekt GABA.

Wydaje się, że ten lek poprawia funkcje poznawcze. W szczególności pozwala nam lepiej skonsolidować wspomnienia przestrzenne i czasowe (gdzie i kiedy coś się stało).

Ponadto, gdy receptory GABA są hamowane lub mają mutacje w hipokampie, następuje poprawa w uczeniu się asocjacji.

Uzależnienie od narkotyków

Baklofen, lek wcześniej wspomniany, wydaje się być użyteczny w leczeniu uzależnienia od narkotyków, takich jak alkohol, kokaina, heroina lub nikotyna. Chociaż ma wiele skutków ubocznych i innych podobnych, które również powodują efekt hamujący.

Narkotyki powodują uwalnianie dopaminy w jądrze półleżącym. Ten obszar mózgu jest niezbędny w sensie nagrody i wzmocnienia.

Gdy podaje się baklofen, zmniejsza się chęć zażywania leków. Dzieje się tak, ponieważ substancja zmniejsza aktywację neuronów dopaminergicznych w tym obszarze. Krótko mówiąc, uważają, że lek nie ma oczekiwanego efektu i nie chcą go już konsumować.

Zaburzenia snu

Zmiany w GABA mogą powodować różne problemy ze snem. Gdy jest mniej GABA niż normalnie lub neurony nie działają prawidłowo, zwykle występuje bezsenność.

Jednakże, gdy poziomy tej substancji są bardzo wysokie, może wystąpić paraliż senny. W tym zaburzeniu osoba może się obudzić, gdy ich ciało zostanie sparaliżowane przez fazę REM i nie może się poruszyć.

Z drugiej strony, narkolepsja jest związana z nadaktywnością receptorów GABAergicznych.

Alzheimer

W niektórych badaniach zaobserwowano podwyższony poziom GABA u pacjentów z chorobą Alzheimera. Tworzenie się starczych blaszek i wzrost GABA wydają się blokować aktywność neuronalną stopniowo u pacjentów. Przede wszystkim osoby zaangażowane w naukę i pamięć.

Wysoki poziom GABA

Zbyt dużo GABA może powodować nadmierną senność, podobnie jak przy spożywaniu alkoholu lub Valium.

Jednak bardzo wysoka GABA może mieć odwrotny skutek u wielu ludzi, powodując niepokój lub panikę. Towarzyszy temu mrowienie, duszność i zmiany ciśnienia krwi lub tętna.

Suplementy GABA

Obecnie kwas gammaaminomasłowy jest dostępny na rynku jako suplement diety, zarówno naturalny, jak i syntetyczny. Naturalny GABA powstaje w wyniku procesu fermentacji, w którym wykorzystuje się nazywaną bakterię Lactobacillus hilgardii.

Wiele osób spożywa go, aby lepiej spać i zmniejszyć lęk. Jest również znany wśród sportowców, ponieważ wydaje się przyczyniać do utraty tłuszczu i rozwoju masy mięśniowej.

Wynika to z intensywnego wzrostu hormonu wzrostu, który ma zasadnicze znaczenie dla mięśni. Ponadto pozwala lepiej spać, czego potrzebują ci, którzy uprawiają kulturystykę.

Jednak korzystanie z tego dodatku jest przedmiotem kontrowersji. Wielu uważa, że ​​brakuje dowodów naukowych na temat ich korzyści.

Ponadto wydaje się, że trudno jest GABA z krwi przekraczać barierę krew-mózg, aby dotrzeć do mózgu. Dlatego nie może działać na neurony naszego układu nerwowego.

Referencje

1. Alfaro Valverde, E. (2011). Receptory GABA (receptory GABA). Uniwersytet Kostaryki, Narodowy Szpital Psychiatryczny: 8-16.
2. Carlson, N.R. (2006). Fizjologia zachowań, wyd. 8, Madryt: Pearson.
3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., i Flores, A. (2011). GABA: funkcjonalny dualizm? Przejście podczas rozwoju neurologicznego. Rev Neurol, 52, 665-675.
4. Funkcja GABA Neurotransmitter i Everything Else About It. (S.f.). Pobrano 21 marca 2017 r. Z Examined Existence: examineexistence.com.
5. GABA (s.f.). Pobrane 21 marca 2017 r. Z Biopsychology: biopsychology.net.
6. Monografia kwasu gamma-aminomasłowego (GABA). (2007). Alternative Medicine Review, 12 (3): 274-279.
7. Konkel, L. (16 października 2015). Czym jest GABA? Źródło: Zdrowie codzienne: dailyhealth.com.
8. Czym jest GABA? - Funkcje, korzyści i skutki uboczne. (s.f.). Pobrane 22 marca 2017 r. Ze Study: study.com.