Receptory, funkce a úpravy GABA (neurotransmiter)



GABA nebo kyselina gama-aminomaslová Je to nejdůležitější inhibiční neurotransmiter v nervovém systému. Je to nejhojnější inhibiční posel a je distribuován v celém mozku a míše.

Ve skutečnosti si mezi 30 a 40% neuronů v našem mozku vyměňuje neurotransmiter GABA. Tyto neurony se nazývají GABAergní.

Tato látka je nezbytná ve smyslové, kognitivní a motorické rovině. To také hraje důležitou roli ve stresové reakci.

Neurony jsou propojeny v našem mozku a vyměňují excitační a inhibiční neurotransmitery, aby posílaly zprávy.

Příliš mnoho vzrušení by způsobilo nestabilitu v naší činnosti mozku. Neurony by přenášely excitační synapsy do jiných neuronů, které by zase mohly rozrušit své sousedy. Vzrušení se rozšíří do neuronů, kde vznikne aktivace, což by způsobilo, že všechny neurony v mozku se nekontrolovatelně vypustí..

To se děje při epileptických záchvatech nebo záchvatech. Někteří vědci říkají, že jednou z příčin epilepsie je změna neuronů, které vylučují GABA nebo její receptory..

Na druhou stranu přílišné vzrušení může způsobit podrážděnost, nervozitu, nespavost, motorické poruchy atd..

Proto je aktivita inhibičních neuronů, jako jsou ty, které vylučují kyselinu gama aminomaslovou, tak důležitá. Tato látka umožňuje vyrovnat aktivaci mozku, takže optimální úrovně excitace jsou udržovány po celou dobu.

K tomu receptory GABA umístěné v neuronech přijímají chemické zprávy, které je činí inhibičními nebo zmenšujícími nervové impulsy..

Tímto způsobem GABA působí jako brzda po období intenzivního stresu. Vytváří relaxaci a navozuje spánek. Některé léky používané k léčbě úzkosti, jako jsou benzodiazepiny, stimulují receptory GABA.

Změněné hladiny kyseliny gama aminomáselné jsou spojeny s psychiatrickými a neurologickými poruchami. Nízké hladiny této látky nebo snížení její funkce souvisí s úzkostí, depresí, schizofrenií, poruchami spánku, nespavostí ...

Stručná historie GABA

Kyselina gama aminomaslová byla poprvé syntetizována v roce 1883, ale její účinky nebyly známy. Bylo známo, že se jedná o produkt, který působil v metabolismu rostlin a mikrobů.

Asi 1950, vědci si uvědomili, že to bylo také nalezené v nervovém systému savců.

Biosyntéza

Gama aminomáselná kyselina pochází z kyseliny glutamové (glutamátu), hlavního excitačního neurotransmiteru. Ten je přeměněn na GABA prostřednictvím enzymu nazývaného dekarboxyláza kyseliny glutamové (GAD) a kofaktoru nazývaného pyridoxal fosfát, který je aktivní formou vitaminu B6. K vytvoření GABA se z glutamátu odstraní karboxylová skupina.

Aby byl účinek GABA přerušen, musí být tato látka přijímána gliovými buňkami. Neuroni jej také díky speciálním transportérům znovu shrnují. Cílem je odstranit GABA z extracelulární tekutiny v mozku tak, aby nebyla absorbována GABAergními neurony..

Receptory

Dva důležité receptory, které zachycují GABA jsou:

GABA Přijímač A

Je to přijímač, který ovládá chlorový kanál. To je složité, protože má více než 5 různých křižovatek. Mají místo, které zachycuje GABA, kde může být muscimol také sjednocen, což napodobuje účinky posledně uvedeného (agonisty). Navíc může zachytit bicuculin, látku, která blokuje účinky GABA (antagonista)..

Zatímco na druhém místě receptoru GABA A se přidávají anxiolytická léčiva zvaná benzodiazepiny (jako je Valium a Libbrium). Slouží ke snížení úzkosti, uvolnění svalů, navození spánku, snížení epilepsie atd. Pravděpodobně na stejném místě se alkohol připojí k uplatnění svých účinků.

Třetí místo umožňuje spojení barbiturátů, jiných starších a méně bezpečných anxiolytik. Při nízkých dávkách mají relaxační účinek. Vyšší dávky však způsobují problémy mluvit a chodit, ztráta vědomí, kóma a dokonce smrt.

Čtvrté místo přijímá různé steroidy, například ty, které se používají pro celkovou anestézii. Kromě toho existují hormony, které tělo produkuje, jako je progesteron, který se váže na toto místo. Tento hormon je uvolňován během těhotenství a vyvolává mírnou sedaci.

Zatímco na posledním místě je picrotoxina sjednocená, jed v krovi Indie. Tato látka má opačné účinky než anxiolytika. To znamená, že blokuje aktivitu receptoru GABAA fungujícího jako antagonista. To je důvod, proč ve vysokých dávkách může vyvolat záchvaty.

Benzodiazepiny i barbituráty aktivují receptor GABAA, což je důvod, proč se nazývají agonisté.

Existuje více komplexních vazebných míst než jiné, jako jsou benzodiazepiny. To vše je známo díky výzkumu, ale je toho hodně co vědět. Náš mozek může přirozeně produkovat látky, které se váží na tyto receptory tím, že vyvíjejí agonistické nebo antagonistické účinky. Tyto sloučeniny však dosud nebyly identifikovány.

Přijímač GABA B

Tento receptor reguluje draslíkový kanál a je metabotropní. To znamená, že se jedná o receptor spojený s proteinem G. Když je aktivován, vzniká řada biochemických událostí, které mohou způsobit otevření jiných iontových kanálů..

Je známo, že baklofen je agonistou tohoto receptoru, který vyvolává svalovou relaxaci. Zatímco sloučenina CGP 335348 působí jako antagonista.

Kromě toho, když jsou aktivovány receptory GABA B, jsou otevřeny draslíkové kanály, které poskytují inhibiční potenciál v neuronech.

Přijímač GABA C

Studuje se také receptor GABA C. Ty nejsou modulovány benzodiazepiny, barbituráty nebo steroidy..

Zdá se, že se nachází převážně v sítnici, i když to může být na jiných místech v centrální nervové soustavě.

Podílí se na buňkách, které regulují vidění, a jeho hlavními agonisty jsou TACA, GABA a muscimol. Mezitím picrotoxin vykazuje antagonistické účinky.

Dosud nebyly nalezeny žádné choroby, které jsou spojeny s mutacemi v tomto receptoru. Zdá se však, že antagonisté receptorů GABA C jsou spojeni s prevencí formy deprivace vyvolané krátkozrakostí (Valverde Afaro, 2011).

Měli byste proto pokračovat ve zkoumání, jaká je jejich role v očních poruchách.

Funkce GABA

Není divu, že GABA uplatňuje mnoho funkcí díky své široké distribuci a množství v celém centrálním nervovém systému. Mnoho z jeho přesných funkcí není dnes známo. Hodně ze současných zjištění je dáno výzkumem s léky, které zvyšují, napodobují nebo inhibují účinky GABA.

V souhrnu je známo, že kyselina gama aminomáselná je inhibiční látkou, která umožňuje udržovat vyváženou mozkovou aktivitu. Zúčastněte se:

Relaxace

GABA inhibuje neuronální okruhy, které jsou aktivovány stresem a úzkostí a vytvářejí stav relaxace a klidu. Glutamát by nás aktivoval, zatímco GABA by obnovila klid a snížila excitaci neuronů.

Sen

GABA se postupně zvyšuje, když jsme ospalí. Když spíme, dosahuje velmi vysokých úrovní, protože je to okamžik, ve kterém jsme uvolněnější a klidnější.

V našem mozku je skupina buněk zvaná ventrolaterální preoptické jádro, známé také jako "spánek". 80% buněk v této oblasti je GABAergic.

Na druhou stranu se GABA podílí na udržování našich interních hodin nebo cirkadiánních rytmů. Ve skutečnosti, když zvířata přezimují, jejich množství GABA se výrazně zvyšuje.

Během spánku, doprovázeného zvýšením GABA, dochází také ke zvýšení cytokinů. Jsou to proteiny, které chrání tělo před zánětem. Proto je zásadní odpočinek zásadní, protože zdravý organismus je udržován a opravuje jeho poškození.

Bolest

Je známo, že GABA má nociceptivní účinky (vnímání bolesti). Pokud se například podává baklofen, látka, která se váže na receptory GABAB, dochází u člověka k analgetickému účinku. Tato látka působí snížením uvolňování neurotransmiterů bolesti v neuronech dorzálního rohu míše.

Když se tedy změní oblasti těchto receptorů, u zvířat se vyvine hyperalgézie (velmi intenzivní vnímání bolesti). Proto se má za to, že receptory GABA B se podílejí na udržování adekvátního prahu bolesti.

Endokrinní funkce

Zdá se, že po podání vysokých dávek GABA dochází k významnému zvýšení růstového hormonu. Tento hormon umožňuje vývoj a obnovu svalů a také se zvyšuje během hlubokého spánku.

Zdá se, že také GABA hraje důležitou roli v regulaci cyklů ženských hormonů.

Změny GABA

Hladiny GABA nebo její aktivity mohou být změněny různými stavy. Například pro konzumaci alkoholu, drog nebo drog.

Na druhé straně jsou některá psychiatrická a neurologická onemocnění spojena se změnami ve fungování GABAergních neuronů a jejich receptorů..

Níže je podrobněji vysvětlena každá z těchto situací.

Úzkost

Nízké hladiny GABA nebo nedostatečná aktivita tohoto neurotransmiteru je spojena s úzkostí a stresem.

Velké množství anxiolytických léčiv proto působí na receptory GABA A. Kromě toho mohou hrát v GABA roli i některé relaxační aktivity (např. Jóga). Konkrétně významně zvyšuje vaše množství v mozku.

Deprese

Nadměrné hladiny GABA se mohou promítnout do deprese, protože příliš mnoho relaxace se může změnit v lhostejnost nebo apatii.

Halucinace

Byla objevena asociace mezi nízkými hladinami GABA v mozku a olfaktorickými a chuťovými halucinacemi. To jsou pozitivní příznaky schizofrenie, což je stav, který je také spojen se změnami v GABA.

Kromě toho bylo pozorováno, že tyto halucinace přestaly s léčbou, která zvyšovala GABA v centrálním nervovém systému.

Poruchy pohybu

Některé neurologické poruchy pohybu, jako je Parkinsonova choroba, Tourettův syndrom nebo tardivní dyskineze, se zdají být spojeny s GABA.

Baklofen, syntetický analog GABA, se jeví jako účinný při léčbě Tourettovho syndromu u dětí.

Zatímco agonisté GABA jako gabapentin a zolpidem pomáhají při léčbě Parkinsonovy nemoci. Naproti tomu vigabatrin prospívá tardivní dyskineze a dalším motorickým problémům.

To vše naznačuje, že původ těchto stavů může být defektní signalizace GABAergních drah.

Epilepsie

Selhání nebo deregulace při přenosu kyseliny gama aminomaslové vyvolává hyperexcitabilitu. To znamená, že neurony jsou aktivovány příliš, což vede k epileptické aktivitě.

Hlavní epileptická ložiska, kde selhává GABA, jsou neokortex a hippokampus. Epilepsie však má silnou genetickou složku. Existují lidé, kteří se narodili s větší predispozicí než jiní trpí epileptogenní aktivitou nebo záchvaty.

Nyní bylo zjištěno, že selhání v expresi y2, která je součástí receptoru GABAA, způsobuje nástup epilepsie.

Spotřeba alkoholu

Alkohol nebo ethanol je látka široce používaná v dnešní společnosti. Má depresivní účinek na centrální nervový systém.

Blokuje zejména excitaci produkovanou NMDA receptory a potencuje inhibiční impulsy receptorů GABAA..

Při nízkých hladinách produkuje ethanol dezinhibici a euforii. I když má vysokou hladinu v krvi, může způsobit selhání dýchání a dokonce i smrt.

Poznání

Bylo zjištěno, že receptory GABAA mají místo účinku pro látku zvanou RO4938581. Tento lék je inverzní agonista, to znamená, že má opačný účinek GABA.

Zdá se, že uvedený lék zlepšuje poznání. Konkrétně nám umožňuje lépe konsolidovat prostorové a časové paměti (kde a kdy se něco stalo).

Kromě toho, když jsou receptory GABA inhibovány nebo mají mutace v hipokampu, dochází ke zlepšení asociačního učení.

Drogová závislost

Baklofen, lék uvedený výše, se jeví jako užitečný při léčbě závislosti na drogách, jako je alkohol, kokain, heroin nebo nikotin. Ačkoli to má mnoho vedlejších účinků a jiné podobné ty, které také způsobují inhibiční účinek.

Drogy zneužívání způsobují uvolnění dopaminu v jádru akumulací. Tato oblast mozku je nezbytná ve smyslu odměny a posilování.

Když je podáván baklofen, snižuje se touha po užívání drog. K tomu dochází, protože látka snižuje aktivaci dopaminergních neuronů v této oblasti. Stručně řečeno, mají pocit, že lék nemá očekávaný účinek a už ho nechce konzumovat.

Poruchy spánku

Změny v GABA mohou způsobit různé problémy se spánkem. Když tam je méně GABA než normální nebo neurons nepracují správně, insomnia obvykle nastane.

Pokud jsou však hladiny této látky velmi vysoké, může dojít k paralýze spánku. Při této poruše se člověk může probudit, když je jejich tělo ochromeno fází REM a nemůže se pohnout.

Na druhé straně narkolepsie je spojena s hyperaktivitou GABAergních receptorů.

Alzheimerova choroba

V některých studiích byly u pacientů s Alzheimerovou chorobou pozorovány zvýšené hladiny GABA. Zdá se, že tvorba senilních plaků a zvýšení GABA blokují progresivně neuronovou aktivitu u pacientů. Především ti, kteří se podílejí na učení a paměti.

Vysoká úroveň GABA

Příliš mnoho GABA může způsobit nadměrnou ospalost, stejně jako konzumace alkoholu nebo Valium.

Nicméně, velmi vysoká GABA může mít opačný účinek u mnoha lidí, což způsobuje úzkost nebo paniku. To je doprovázeno brnění, dušnost a změny krevního tlaku nebo srdeční frekvence.

Doplňky GABA

V současné době je kyselina gama aminomáselná dostupná na trhu jako doplněk stravy, jak přírodní, tak syntetický. Přírodní GABA je tvořen fermentačním procesem, který využívá bakterii zvanou Lactobacillus hilgardii.

Mnoho lidí ji konzumuje lépe spát a omezuje úzkost. To je také slavné v atletech, jak to vypadá, že přispívá ke ztrátě tuků a rozvoji svalové hmoty.

Je to proto, že vyvolává intenzivní růst růstového hormonu, který je pro sval zásadní. Kromě toho umožňuje lépe spát, něco, co potřebují lidé, kteří se věnují kulturistice.

Použití tohoto dodatku je však předmětem kontroverze. Mnozí se domnívají, že vědecké důkazy o jejich přínosu chybí.

Navíc se zdá, že pro krevní GABA je těžké překonat hematoencefalickou bariéru, aby se dostala do mozku. Proto nemohl působit na neurony našeho nervového systému.

Odkazy

  1. Alfaro Valverde, E. (2011). Receptory GABA (receptory GABA). Univerzita Kostariky, Národní psychiatrická léčebna: 8-16.
  2. Carlson, N.R. (2006). Fyziologie chování 8. Ed Madrid: Pearson.
  3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: funkční dualita? Přechod během neurologického vývoje. Rev. Neurol, 52, 665-675.
  4. Funkce GABA neurotransmiteru a všeho jiného o něm (S.f.). Citováno dne 21. března 2017, z přezkoumané existence: examinationexistence.com.
  5. GABA (s.f.). Citováno dne 21. března 2017 z Biopsychology: biopsychology.net.
  6. Monografie s kyselinou gama-aminomáselnou (GABA). (2007). Alternativní medicína Review, 12 (3): 274-279.
  7. Konkel, L. (16. října 2015). Co je GABA? Získáno z každodenního zdraví: everydayhealth.com.
  8. Co je GABA? - Funkce, výhody a vedlejší účinky. (s.f.). Citováno dne 22. března 2017, ze studie: study.com.