GABA (neurotransmitter) receptorer, funktioner og ændringer

2832
Abraham McLaughlin
GABA (neurotransmitter) receptorer, funktioner og ændringer

Det GABA eller gammaaminosmørsyre Det er den vigtigste hæmmende neurotransmitter i nervesystemet. Det er den mest almindelige hæmmende neurotransmitter og findes i hele hjernen og rygmarven.

Faktisk udveksler mellem 30 og 40% af neuronerne i vores hjerne neurotransmitteren GABA. Disse neuroner kaldes GABAergic. Dette stof er essentielt på det følsomme, kognitive og motoriske plan. Det spiller også en vigtig rolle i stressresponset..

Neuroner er forbundet i vores hjerne og udveksler exciterende og hæmmende neurotransmittere for at sende hinanden beskeder..

For meget spænding ville medføre ustabilitet i vores hjerneaktivitet. Neuronerne ville transmittere exciterende synapser til andre neuroner, som igen ville ophidse deres naboer. Excitationen spredte sig, indtil den nåede neuronerne, hvor aktiveringen opstod, hvilket ville få alle neuroner i hjernen til at udledes ukontrollabelt.

Dette er hvad der sker i epileptiske anfald eller anfald. Faktisk hævder nogle forskere, at en af ​​årsagerne til epilepsi er en ændring af de neuroner, der udskiller GABA eller dets receptorer..

På den anden side kan for meget spænding forårsage irritabilitet, nervøsitet, søvnløshed, motoriske lidelser osv..

Dette er grunden til, at aktiviteten af ​​hæmmende neuroner, såsom dem, der udskiller gamma-aminosmørsyre, er så vigtig. Dette stof tillader afbalancering af hjerneaktivering, så optimale niveauer af ophidselse opretholdes til enhver tid.

For at gøre dette modtager GABA-receptorer placeret på neuroner kemiske meddelelser, der får dem til at hæmme eller mindske nerveimpulser. På denne måde fungerer GABA som en bremse efter perioder med intens stress; producerer afslapning og inducerer søvn. Faktisk stimulerer nogle lægemidler, der anvendes til behandling af angst, såsom benzodiazepiner, GABA-receptorer..

Ændrede niveauer af gammaaminosmørsyre er forbundet med psykiatriske og neurologiske lidelser. Lave niveauer af dette stof eller et fald i dets funktion er forbundet med angst, depression, skizofreni, søvnforstyrrelser, søvnløshed ...

Artikelindeks

  • 1 Kort historie om GABA
  • 2 Biosyntese
  • 3 modtagere
    • 3.1 GABA A-receptor
    • 3.2 GABA B-receptor
    • 3.3 GABA C-receptor
  • 4 GABA-funktioner
    • 4.1 Afslapning
    • 4.2 Drømmen
    • 4.3 Smerter
    • 4.4 Endokrine funktioner
  • 5 GABA ændringer
    • 5.1 Angst
    • 5.2 depression
    • 5.3 Hallucinationer
    • 5.4 Bevægelsesforstyrrelser
    • 5.5 Epilepsi
    • 5.6 Alkoholforbrug
    • 5.7 Kognition
    • 5.8 Narkotikamisbrug
    • 5.9 Søvnforstyrrelser
    • 5.10 Alzheimers
    • 5.11 Høje GABA niveauer
  • 6 GABA kosttilskud
  • 7 Referencer

Kort historie om GABA

GABA kemisk struktur

Gamma-aminosmørsyre blev først syntetiseret i 1883, men dens virkning var ikke kendt. Man vidste kun, at det var et produkt, der virkede på metabolismen af ​​planter og mikrober.

Omkring 1950 indså forskerne, at det også blev fundet i pattedyrs nervesystem.

Biosyntese

Gamma-aminosmørsyre kommer fra glutaminsyre (glutamat), den vigtigste excitatoriske neurotransmitter. Dette omdannes til GABA gennem et enzym kaldet glutaminsyredecarboxylase (GAD) og en cofaktor kaldet pyridoxalphosphat, som er den aktive form for vitamin B6. For at oprette GABA fjernes en carboxylgruppe fra glutamat.

For at effekten af ​​GABA kan afbrydes, skal dette stof modtages af gliaceller. Neuroner erobrer det også takket være specielle transportører. Målet er at fjerne GABA fra hjernens ekstracellulære væske, så den ikke absorberes af GABAergiske neuroner..

Modtagere

To vigtige receptorer, der optager GABA, er:

GABA A-receptor

Det er en receptor, der styrer en chlorkanal. Dette er komplekst, da det har mere end 5 forskellige krydssteder. De har et sted, der fanger GABA, hvor muscimol, som efterligner virkningerne af GABA (agonist), også kan binde. Derudover kan det fange bicuculin, et stof, der blokerer virkningerne af GABA (antagonist).

Mens der på det andet sted af GABA A-receptoren bindes angstdæmpende lægemidler kaldet benzodiazepiner (såsom Valium og Líbrium). De tjener til at reducere angst, slappe af muskler, inducere søvn, reducere epilepsi osv. Eventuelt på dette samme sted binder alkohol sig for at udøve dets virkning.

Et tredje sted tillader binding af barbiturater, andre ældre og mindre sikre angstdæmpende lægemidler. Ved lave doser har de en afslappende virkning. Imidlertid forårsager højere doser problemer med at tale og gå, bevidsthedstab, koma og endda døden..

Et fjerde sted modtager forskellige steroider, såsom nogle, der anvendes til generel anæstesi. Derudover er der hormoner, som kroppen producerer, såsom progesteron, der binder til dette sted. Dette hormon frigives under graviditet og producerer mild sedation.

Mens det sidste sted binder picrotoxin, en gift til stede i en busk fra Indien. Dette stof har de modsatte virkninger af angstdæmpende stoffer. Det vil sige, at det blokerer aktiviteten af ​​GABA A-receptoren ved at fungere som en antagonist. Derfor kan det i høje doser forårsage krampeanfald.

Både benzodiazepiner og barbiturater aktiverer GABA A-receptoren, hvorfor de kaldes agonister..

Der er mere komplekse bindingssteder end andre, såsom benzodiazepiner. Alt dette er kendt fra forskning, men der er meget at vide. Vores hjerne kan naturligt producere stoffer, der binder til disse receptorer og udøver agonistiske eller antagonistiske effekter. Imidlertid er disse forbindelser endnu ikke identificeret..

GABA B-receptor

Denne receptor regulerer en kaliumkanal og er metabotrop. Det vil sige, det er en receptor koblet til et G.-protein. Når det aktiveres, opstår en række biokemiske hændelser, der kan forårsage åbning af andre ionkanaler.

Baclofen er kendt for at være en agonist for denne receptor, der forårsager muskelafslapning. Mens forbindelsen CGP 335348 fungerer som en antagonist.

Derudover, når GABA B-receptorer aktiveres, åbner kaliumkanaler og producerer hæmmende potentialer i neuroner.

GABA C-receptor

På den anden side undersøges også en GABA C-receptor, som ikke moduleres af benzodiazepiner, barbiturater eller steroider..

Det ser ud til at være overvejende fundet i nethinden, selvom det kan være andetsteds i centralnervesystemet. Det deltager i cellerne, der regulerer synet, og dets vigtigste agonister er TACA, GABA og muscimol. I mellemtiden udøver picrotoxin antagonistiske effekter.

Indtil videre er der ikke fundet sygdomme, der er forbundet med mutationer i denne receptor. Det ser imidlertid ud til, at GABA C-receptorantagonister er forbundet med forebyggelse af formen af ​​deprivation induceret af nærsynethed, så der er behov for yderligere forskning for at se, hvad deres rolle er i øjenlidelser.

GABA-funktioner

GABA En receptorcelle. Kilde: Bruce Blaus [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Det er ikke overraskende, at GABA udfører en lang række funktioner på grund af sin brede fordeling og mængde i hele centralnervesystemet. Mange af dens nøjagtige funktioner er ikke kendt i dag. Meget af de nuværende opdagelser skyldes forskning med lægemidler, der forstærker, efterligner eller hæmmer virkningerne af GABA.

Sammenfattende er det kendt, at gammaaminosmørsyre er et hæmmende stof, der gør det muligt at opretholde en afbalanceret hjerneaktivitet. Deltage i:

Lempelse

GABA hæmmer neurale kredsløb, der aktiveres af stress og angst, hvilket giver en tilstand af afslapning og ro. Således ville glutamat aktivere os, mens GABA ville genoprette roen ved at reducere excitationen af ​​neuroner.

Drømmen

GABA øges gradvist, når vi er søvnige. Når vi sover, når det meget høje niveauer, da det er det øjeblik, hvor vi er mest afslappede og rolige.

I vores hjerne er der en gruppe celler kaldet den ventrolaterale præoptiske kerne, også kendt som "sleep switch". 80% af cellerne i dette område er GABAergiske.

På den anden side deltager GABA i vedligeholdelsen af ​​vores interne ur eller døgnrytme. Faktisk når dyr i dvale, øges deres mængde GABA markant.

Under søvn ledsaget af en stigning i GABA er der også en stigning i cytokiner. De er proteiner, der beskytter kroppen mod betændelse. Derfor er tilstrækkelig hvile afgørende, da kroppen holdes sund og reparerer sine skader..

Smerten

GABA er kendt for at have nociceptive effekter (smerteopfattelse). For eksempel, hvis baclofen, et stof, der binder til GABA B-receptorer, administreres, forekommer en analgetisk virkning hos mennesker. Dette stof virker ved at mindske frigivelsen af ​​smerte neurotransmittere i neuronerne i rygmarvets dorsale horn..

Når områder af disse receptorer ændres, udvikler dyr således hyperalgesi (en meget intens opfattelse af smerte). Dette menes, at GABA B-receptorer menes at være involveret i opretholdelsen af ​​en tilstrækkelig smertetærskel.

Endokrine funktioner

Det ser ud til, at efter modtagelse af høje doser GABA er der en signifikant stigning i væksthormon. Dette hormon tillader udvikling og genopretning af muskler og øges også under dyb søvn.

GABA ser også ud til at spille en vigtig rolle i reguleringen af ​​kvindelige hormonelle cyklusser..

GABA ændringer

GABA stofskifte, involvering af gliaceller. Kilde: Pancrat [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

GABA-niveauer eller dets aktivitet kan ændres under forskellige forhold. For eksempel på grund af indtagelse af alkohol, medicin eller lægemidler.

På den anden side er visse psykiatriske og neurologiske sygdomme forbundet med ændringer i funktionen af ​​GABAergiske neuroner og deres receptorer..

Hver af disse situationer forklares mere detaljeret nedenfor..

Angst

Lavt GABA-niveau eller utilstrækkelig aktivitet af denne neurotransmitter er forbundet med angst og stress.

Af denne grund virker et stort antal angstdæmpende stoffer på GABA A.-receptorer, og nogle afslappende aktiviteter (såsom yoga) kan delvis virke på GABA-niveauer. Specifikt øger det sin mængde i hjernen betydeligt.

Depression

For høje niveauer af GABA kan oversættes til depression, da for meget afslapning kan blive ligegyldighed eller apati.

Hallucinationer

En sammenhæng mellem lave niveauer af GABA i hjernen og lugt- og smagshallucinationer er blevet opdaget. Disse er positive symptomer på skizofreni, en tilstand, der også er forbundet med ændringer i GABA.

Derudover viste det sig, at disse hallucinationer ophørte med en behandling, der øgede GABA i centralnervesystemet..

Bevægelsesforstyrrelser

Nogle neurologiske bevægelsesforstyrrelser såsom Parkinsons sygdom, Tourettes syndrom eller tardiv dyskinesi ser ud til at være relateret til GABA.

Baclofen, en syntetisk analog af GABA, ser ud til at være effektiv til behandling af Tourettes syndrom hos børn.

Mens GABA-agonister som gabapentin og zolpidem hjælper med behandlingen af ​​Parkinsons sygdom. På den anden side gavner vigabatrin tardiv dyskinesi og andre motoriske problemer.

Alt dette antyder, at oprindelsen af ​​disse tilstande kan være en defekt signalering af de GABAergiske veje..

Epilepsi

En svigt eller dysregulering i transmissionen af ​​gamma-aminosmørsyre producerer hyperexcitabilitet. Det vil sige, neuroner bliver for aktiverede, hvilket fører til epileptisk aktivitet..

De vigtigste epileptiske foci, hvor GABA fejler, er neocortex og hippocampus. Imidlertid har epilepsi en stærk genetisk komponent. Der er mennesker, der er født med en større disposition end andre til at lide epileptogen aktivitet eller kramper.

I øjeblikket er det blevet opdaget, at en svigt i ekspressionen af ​​γ2, en del af GABA A-receptoren, forårsager udseendet af epilepsi.

Alkoholforbrug

Alkohol eller ethanol er et stof, der er meget udbredt i nutidens samfund. Det har en depressiv virkning på centralnervesystemet.

Specifikt blokerer den excitation produceret af NMDA-receptorer og forbedrer de inhiberende impulser af GABA A-receptorer..

Ved lave niveauer producerer ethanol desinhibering og eufori. Selv om det er i højt blodniveau, kan det forårsage åndedrætssvigt og endda død.

Kognition

GABA A-receptorer har vist sig at have et virkningssted for et stof kaldet RO4938581. Dette lægemiddel er en omvendt agonist, det vil sige, det gør den modsatte effekt af GABA.

Det ser ud til, at dette lægemiddel forbedrer kognition. Specifikt giver det os mulighed for bedre at konsolidere rumlige og tidsmæssige minder (hvor og hvornår noget skete).

Derudover er der forbedringer i associeringsindlæring, når GABA-receptorer inhiberes eller har mutationer i hippocampus..

Stofmisbrug

Baclofen, et lægemiddel, der er nævnt tidligere, ser ud til at være nyttigt til behandling af afhængighed af stoffer såsom alkohol, kokain, heroin eller nikotin. Selvom det har mange bivirkninger, og andre lignende anvendes, der også forårsager en hæmmende virkning.

Misbrugsmedicin forårsager frigivelse af dopamin i kernen af ​​accumbens. Dette område af hjernen er afgørende for følelsen af ​​belønning og forstærkning.

Når baclofen gives, aftager ønsket om at tage stoffer. Dette sker, fordi stoffet reducerer aktiveringen af ​​dopaminerge neuroner i dette område. Kort sagt føler de, at stoffet ikke har den forventede effekt, og de ønsker ikke længere at indtage det.

Søvnforstyrrelser

Ændringer i GABA kan forårsage forskellige søvnproblemer. Når der er mindre GABA end normalt, eller neuronerne ikke fungerer ordentligt, opstår søvnløshed normalt.

Men når niveauerne af dette stof er meget høje, kan du lide af søvnlammelse. I denne lidelse kan personen vågne op, når deres krop er lammet af REM-fasen og ikke kan bevæge sig.

På den anden side har narkolepsi været forbundet med hyperaktivitet af GABAergic receptorer.

Alzheimers

I nogle undersøgelser er der observeret forhøjede niveauer af GABA hos patienter med Alzheimers sygdom. Senil plakdannelse og øget GABA ser ud til gradvis at blokere neuronal aktivitet hos patienter. Frem for alt dem, der er involveret i læring og hukommelse.

Høje GABA niveauer

For meget GABA kan forårsage overdreven døsighed, som det forekommer ved alkohol- eller valiumforbrug..

Meget høj GABA kan dog have den modsatte effekt hos mange mennesker, hvilket kan forårsage angst eller panik. Det ledsages af prikken, åndenød og ændringer i blodtryk eller puls.

GABA kosttilskud

Et mikroskopisk billede af farvede neuroner taget fra et elektronmikroskop. Kilde: Neuron Experts (Contract Research Organization)

I øjeblikket er gammaaminosmørsyre kommercielt tilgængeligt som et kosttilskud, både naturligt og syntetisk. Naturlig GABA er skabt af en gæringsproces, der bruger en kaldet bakterie Lactobacillus hilgardii.

Mange mennesker spiser det for at sove bedre og mindske angst. Det er også berømt hos atleter, da det ser ud til at bidrage til fedtreduktion og udvikling af muskelmasse.

Dette skyldes, at det producerer en intens stigning i væksthormon, hvilket er vigtigt for muskler. Derudover giver det dig mulighed for at sove bedre, noget som dem, der gør bodybuilding, har brug for.

Brug af dette tillæg er imidlertid genstand for kontroverser. Mange mener, at videnskabelige beviser for fordelene mangler.

Desuden ser det ud til, at det er vanskeligt for GABA i blodet at krydse blod-hjerne-barrieren for at nå hjernen. Derfor kunne det ikke påvirke neuronerne i vores nervesystem.

Referencer

  1. Alfaro Valverde, E. (2011). GABA-receptorer (GABA-receptorer). University of Costa Rica, National Psychiatric Hospital: 8-16.
  2. Carlson, N.R. (2006). Behavioral Physiology 8. udgave Madrid: Pearson.
  3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: funktionel dualitet? Overgang under neuroudvikling. Rev Neurol, 52, 665-675.
  4. Funktion af GABA neurotransmitter og alt andet om det. (S.f.). Hentet den 21. marts 2017 fra Examined Existence: examinedexistence.com.
  5. GABA. (s.f.). Hentet den 21. marts 2017 fra Biopsicología: biopsicologia.net.
  6. Gamma-aminosmørsyre (GABA) monografi. (2007). Alternativ medicin gennemgang, 12 (3): 274-279.
  7. Konkel, L. (16. oktober 2015). Hvad er GABA? Hentet fra dagligdags sundhed: everydayhealth.com.
  8. Hvad er GABA? - Funktion, fordele og bivirkninger. (s.f.). Hentet den 22. marts 2017 fra Study: study.com.

Endnu ingen kommentarer