GABA (NEUROTRANSMITER): RECEPTORY, FUNKCIE A ZMENY - GEOGRAFIA - 2026

GABA alebo gama aminomaslová je najdôležitejšia inhibičný neurotransmiter v nervovom systéme. Je to najhojnejší inhibičný neurotransmiter a je distribuovaný v mozgu a mieche.

V skutočnosti si 30 až 40% neurónov v našom mozgu vymieňa neurotransmiter GABA. Tieto neuróny sa nazývajú GABAergické. Táto látka je nevyhnutná pre citlivú, kognitívnu a motorickú rovinu. Hrá tiež dôležitú úlohu v stresovej reakcii.

Neuróny sú vzájomne prepojené v našom mozgu a vymieňajú si excitačné a inhibičné neurotransmitery, aby si navzájom posielali správy.

Príliš veľa vzrušenia by spôsobilo nestabilitu našej mozgovej činnosti. Neuróny by prenášali excitačné synapsie na ďalšie neuróny, ktoré zase vzrušujú svojich susedov. Excitácia sa rozšírila, až kým nedosiahne neuróny, z ktorých aktivácia vyplynula, a nekontrolovateľne vybije všetky neuróny v mozgu.

To sa deje pri epileptických záchvatoch alebo záchvatoch. V skutočnosti niektorí vedci tvrdia, že jednou z príčin epilepsie je zmena neurónov, ktoré vylučujú GABA alebo jej receptory.

Na druhej strane príliš veľa vzrušenia môže spôsobiť podráždenosť, nervozitu, nespavosť, motorické poruchy atď.

Preto je aktivita inhibičných neurónov, ako sú tie, ktoré vylučujú kyselinu gama-aminomaslovú, taká dôležitá. Táto látka vám umožňuje vyvážiť aktiváciu mozgu, aby sa vždy udržiavala optimálna úroveň vzrušenia.

Aby to bolo možné dosiahnuť, receptory GABA umiestnené v neurónoch prijímajú chemické správy, ktoré ich robia inhibujúcimi alebo znižujú nervové impulzy. Týmto spôsobom GABA pôsobí ako brzda po obdobiach intenzívneho stresu; produkuje relaxáciu a navodzuje spánok. V skutočnosti niektoré lieky používané na liečbu úzkosti, ako napríklad benzodiazepíny, stimulujú receptory GABA.

Zmenené hladiny kyseliny gama-aminomaslovej sú spojené s psychiatrickými a neurologickými poruchami. Nízke hladiny tejto látky alebo zníženie jej funkcie sú spojené s úzkosťou, depresiou, schizofréniou, poruchami spánku, nespavosťou …

Stručná história GABA

Chemická štruktúra GABA

Kyselina gama-aminomaslová bola prvýkrát syntetizovaná v roku 1883, ale jej účinky neboli známe. Vedelo sa iba to, že to bol produkt, ktorý pôsobil na metabolizmus rastlín a mikróbov.

Okolo roku 1950 si vedci uvedomili, že sa vyskytuje aj v nervovom systéme cicavcov.

biosyntéza

Kyselina gama-aminomaslová pochádza z kyseliny glutámovej (glutamát), hlavného excitačného neurotransmitera. Ten sa premieňa na GABA prostredníctvom enzýmu nazývaného dekarboxyláza kyseliny glutámovej (GAD) a kofaktora nazývaného pyridoxal fosfát, ktorý je aktívnou formou vitamínu B6. Na vytvorenie GABA sa z glutamátu odstráni karboxylová skupina.

Aby sa účinok GABA prerušil, musí sa táto látka prijímať prostredníctvom gliálnych buniek. Neuroni ju tiež zachytia vďaka špeciálnym transportérom. Cieľom je odstrániť GABA z mozgovej extracelulárnej tekutiny tak, aby nebola absorbovaná GABAergickými neurónmi.

prijímača

Dva dôležité receptory, ktoré zachytávajú GABA, sú:

GABAA receptor

Je to receptor, ktorý riadi chlórový kanál. Je to zložité, pretože má viac ako 5 rôznych prepojovacích miest. Majú miesto, ktoré zachytáva GABA, kde sa môže viazať aj muscimol, ktorý napodobňuje jeho účinky (agonista). Okrem toho môže zachytiť bukulín, látku, ktorá blokuje účinky GABA (antagonista).

Zatiaľ čo na druhom mieste receptora GABA A sa viažu anxiolytické lieky nazývané benzodiazepíny (napríklad Valium a Líbrium). Slúžia na zmiernenie úzkosti, uvoľnenie svalov, navodenie spánku, zníženie epilepsie atď. Pravdepodobne na tom istom mieste sa alkohol viaže, aby uplatnil svoje účinky.

Tretie miesto umožňuje viazanie barbiturátov, iných starších a menej bezpečných anxiolytických liekov. Pri nízkych dávkach majú relaxačný účinok. Vyššie dávky však spôsobujú problémy s hovorením a chôdzou, stratu vedomia, kómu a dokonca smrť.

Štvrté miesto dostáva rôzne steroidy, napríklad niektoré používané na celkovú anestéziu. Okrem toho existujú hormóny, ktoré telo produkuje, napríklad progesterón, ktorý sa viaže na toto miesto. Tento hormón sa uvoľňuje v tehotenstve a spôsobuje miernu sedáciu.

Zatiaľ čo na poslednom mieste sa viaže picrotoxín, jed prítomný v kríku z Indie. Táto látka má opačné účinky ako anxiolytiká. To znamená, že blokuje aktivitu receptora GABA A tým, že funguje ako antagonista. Preto môže vo vysokých dávkach spôsobiť záchvaty.

Benzodiazepíny aj barbituráty aktivujú receptor GABAA, a preto sa nazývajú agonisty.

Existujú komplexnejšie väzobné miesta ako iné, ako napríklad benzodiazepíny. To všetko je známe z výskumu, ale je toho veľa čo vedieť. Náš mozog môže prirodzene produkovať látky, ktoré sa viažu na tieto receptory a vykazujú agonistické alebo antagonistické účinky. Tieto zlúčeniny však ešte neboli identifikované.

GABA B receptor

Tento receptor reguluje draslíkový kanál a je metabotropný. To znamená, že ide o receptor spojený s proteínom G. Keď je aktivovaný, vyskytne sa množstvo biochemických udalostí, ktoré môžu spôsobiť otvorenie iných iónových kanálov.

Je známe, že baklofen je agonistom tohto receptora a spôsobuje svalovú relaxáciu. Zatiaľ čo zlúčenina CGP 335348, pôsobí ako antagonista.

Okrem toho, keď sú aktivované receptory GABA B, draslíkové kanály sa otvoria, čím sa produkujú inhibičné potenciály v neurónoch.

GABA C receptor

Na druhej strane sa študuje aj receptor GABA C. Tieto nie sú modulované benzodiazepínmi, barbiturátmi alebo steroidmi.

Zdá sa, že sa vyskytuje prevažne v sietnici, hoci sa môže nachádzať niekde inde v centrálnom nervovom systéme. Podieľa sa na bunkách, ktoré regulujú videnie, a jeho hlavnými agonistami sú TACA, GABA a muscimol. Medzitým picrotoxín vykazuje antagonistické účinky.

Doteraz sa nezistili žiadne choroby, ktoré sú spojené s mutáciami v tomto receptore. Zdá sa však, že antagonisty receptora GABA C sú spojené s prevenciou deprivácie indukovanej krátkozrakosťou a je potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, aká je ich úloha pri očných poruchách.

Funkcie GABA

Bunka receptora GABAA. Zdroj: Bruce Blaus prostredníctvom Wikimedia Commons)

Nie je prekvapujúce, že GABA vykonáva množstvo funkcií kvôli svojej širokej distribúcii a množstvu v celom centrálnom nervovom systéme. Mnohé z jeho presných funkcií nie sú dnes známe. Väčšina súčasných objavov je spôsobená výskumom liekov, ktoré zosilňujú, napodobňujú alebo inhibujú účinky GABA.

V súhrne je známe, že kyselina gama-aminomaslová je inhibičná látka, ktorá pomáha udržiavať vyváženú mozgovú aktivitu. Zúčastniť sa:

relaxácie

GABA inhibuje nervové obvody, ktoré sú aktivované stresom a úzkosťou, a vytvára stav relaxácie a pokoja. Preto by nás glutamát aktivoval, zatiaľ čo GABA by obnovil pokoj znížením excitácie neurónov.

Sen

GABA sa zvyšuje, keď sme ospalý. Keď spíme, dosahuje veľmi vysokú úroveň, pretože je to moment, keď sme najpohodlnejší a pokojnejší.

V našom mozgu je skupina buniek nazývaná ventrolaterálne preoptické jadro, tiež známe ako „spínač spánku“. 80% buniek v tejto oblasti je GABAergických.

Na druhej strane sa GABA podieľa na udržiavaní našich vnútorných hodín alebo cirkadiánnych rytmov. V skutočnosti, keď zvieratá hibernačia, ich množstvo GABA sa výrazne zvyšuje.

Počas spánku sprevádzaného zvýšením GABA dochádza tiež k zvýšeniu cytokínov. Sú to proteíny, ktoré chránia telo pred zápalmi. Preto je nevyhnutný primeraný odpočinok, pretože telo je udržiavané zdravé a napravuje jeho poškodenie.

Bolesť

Je známe, že GABA má nociceptívne účinky (vnímanie bolesti). Napríklad, ak sa podáva baklofén, látka, ktorá sa viaže na receptory GABA B, vyvoláva u ľudí analgetický účinok. Táto látka účinkuje tak, že znižuje uvoľňovanie neurotransmiterov bolesti v neurónoch v dorzálnom rohu miechy.

Keď sa teda oblasti týchto receptorov zmenia, u zvierat sa vyvinie hyperalgézia (veľmi intenzívne vnímanie bolesti). Z tohto dôvodu sa predpokladá, že receptory GABA B sa podieľajú na udržiavaní primeraného prahu bolesti.

Endokrinné funkcie

Zdá sa, že po podaní vysokých dávok GABA dochádza k významnému zvýšeniu rastového hormónu. Tento hormón umožňuje rozvoj a regeneráciu svalov a tiež sa zvyšuje počas hlbokého spánku.

Zdá sa, že GABA hrá dôležitú úlohu aj pri regulácii ženských hormonálnych cyklov.

Zmeny GABA

Metabolizmus GABA, postihnutie gliálnych buniek. Zdroj: Pancrat cez Wikimedia Commons)

Hladiny GABA alebo jej aktivita sa môžu meniť podľa rôznych podmienok. Napríklad kvôli konzumácii alkoholu, drog alebo drog.

Na druhej strane, určité psychiatrické a neurologické choroby sú spojené so zmenami vo fungovaní GABAergických neurónov a ich receptorov.

Každá z týchto situácií je podrobnejšie vysvetlená nižšie.

úzkosť

Nízke hladiny GABA alebo neadekvátna aktivita tohto neurotransmitera je spojená s úzkosťou a stresom.

Z tohto dôvodu veľké množstvo anxiolytických liekov pôsobí na receptory GABA A. Niektoré relaxačné aktivity (napríklad joga) môžu čiastočne pôsobiť aj na hladiny GABA. Konkrétne významne zvyšuje jeho množstvo v mozgu.

depresie

Nadmerné hladiny GABA sa môžu prejaviť depresiou, pretože príliš veľa relaxácie sa môže zmeniť na ľahostajnosť alebo apatiu.

halucinácie

Objavila sa súvislosť medzi nízkymi hladinami GABA v mozgu a halucináciami čuchov a chutí. Toto sú pozitívne príznaky schizofrénie, stavu, ktorý je tiež spojený so zmenami GABA.

Ďalej sa zistilo, že tieto halucinácie prestávajú s liečbou, ktorá zvyšuje GABA v centrálnom nervovom systéme.

Poruchy pohybu

Zdá sa, že niektoré poruchy neurologického pohybu, ako je Parkinsonova choroba, Tourettov syndróm alebo tardívna dyskinéza, súvisia s GABA.

Baclofen, syntetický analóg GABA, sa zdá byť účinný pri liečbe Tourettovho syndrómu u detí.

Agonisty GABA ako gabapentín a zolpidem pomáhajú pri liečbe Parkinsonovej choroby. Na druhej strane, vigabatrín prospieva tardívnej dyskinéze a iným motorickým problémom.

To všetko naznačuje, že pôvodom týchto podmienok môže byť chybná signalizácia GABAergických dráh.

epilepsie

Zlyhanie alebo deregulácia prenosu kyseliny gama-aminomaslovej vedie k hyperexcitabilite. To znamená, že neuróny sa príliš aktivujú, čo vedie k epileptickej aktivite.

Hlavnými epileptickými ložiskami, pri ktorých zlyhá GABA, sú neokortex a hippocampus. Epilepsia má však silnú genetickú zložku. Existujú ľudia, ktorí sa narodili s väčšou predispozíciou ako iní, ktorí trpia epileptogénnou aktivitou alebo záchvatmi.

V súčasnosti sa zistilo, že zlyhanie expresie y2, ktorá je súčasťou receptora GABA A, spôsobuje výskyt epilepsie.

Konzumácia alkoholu

Alkohol alebo etanol je v dnešnej spoločnosti široko používanou látkou. Má tlmivý účinok na centrálny nervový systém.

Konkrétne blokuje excitáciu produkovanú NMDA receptormi a zvyšuje inhibičné impulzy GABAA receptorov.

Pri nízkych hladinách etanol spôsobuje dezinhibíciu a eufóriu. Aj keď vo vysokej hladine v krvi, môže spôsobiť zlyhanie dýchania a dokonca smrť.

poznávanie

Zistilo sa, že receptory GABA A majú miesto účinku látky nazývanej RO4938581. Tento liek je inverzný agonista, to znamená, že robí opačný účinok GABA.

Zdá sa, že tento liek zlepšuje kogníciu. Konkrétne to umožňuje lepšie konsolidovať priestorové a časové spomienky (kde a kedy sa niečo stalo).

Ďalej, ak sú receptory GABA inhibované alebo majú mutácie v hippocampe, dochádza k zlepšeniu asociačného učenia.

Drogová závislosť

Zdá sa, že baklofén, už spomínaný liek, pomáha pri liečení závislosti od drog, ako je alkohol, kokaín, heroín alebo nikotín. Aj keď má mnoho vedľajších účinkov a používajú sa podobné, ktoré tiež spôsobujú inhibičný účinok.

Drogy zneužívania spôsobujú uvoľňovanie dopamínu do jadra accumbens. Táto oblasť mozgu je nevyhnutná pre pocit odmeny a posilnenia.

Ak sa podáva baklofén, túžba užívať lieky sa znižuje. K tomu dochádza, pretože látka v tejto oblasti znižuje aktiváciu dopaminergných neurónov. Nakoniec majú pocit, že liek nemá očakávaný účinok a už ho nechce konzumovať.

Poruchy spánku

Zmeny v GABA môžu spôsobiť rôzne problémy so spánkom. Ak je menej GABA ako normálne alebo neuróny nefungujú správne, často sa vyskytne nespavosť.

Ak sú však hladiny tejto látky veľmi vysoké, môžete trpieť ochrnutím spánku. Pri tejto poruche sa človek môže zobudiť, keď je jeho telo ochrnuté fázou REM a nemôže sa hýbať.

Na druhej strane narkolepsia je spojená s hyperaktivitou GABAergických receptorov.

Alzheimerova choroba

V niektorých výskumoch boli u pacientov s Alzheimerovou chorobou pozorované zvýšené hladiny GABA. Zdá sa, že tvorba senilných plakov a zvýšená GABA progresívne blokujú neuronálnu aktivitu u pacientov. Predovšetkým tí, ktorí sa zaoberajú učením a pamäťou.

Vysoké hladiny GABA

Príliš veľa GABA môže spôsobiť nadmernú ospalosť, ku ktorej dochádza pri konzumácii alkoholu alebo Valium.

Veľmi vysoká GABA však môže u mnohých ľudí vyvolať opačný účinok a môže spôsobiť úzkosť alebo paniku. Sprevádza ju brnenie, dýchavičnosť a zmeny krvného tlaku alebo srdcového rytmu.

Doplnky GABA

Mikroskopický obraz zafarbených neurónov odobratý z elektrónového mikroskopu. Zdroj: Neuron Experts (Organizácia zmluvného výskumu)

Kyselina gama-aminomaslová je v súčasnosti komerčne dostupná ako potravinový doplnok, prírodný aj syntetický. Prírodná GABA sa vytvára fermentačným procesom, ktorý využíva baktériu zvanú Lactobacillus hilgardii.

Mnoho ľudí ho konzumuje, aby lepšie spalo a znižovalo úzkosť. Je tiež známy u športovcov, pretože sa zdá, že prispieva k úbytku tuku a rozvoju svalovej hmoty.

Je to preto, že spôsobuje intenzívne zvýšenie rastového hormónu, ktorý je nevyhnutný pre svalovú hmotu. Okrem toho vám umožňuje lepšie spať, niečo, čo potrebujú tí, ktorí kulturistiku potrebujú.

Použitie tohto doplnku je však predmetom kontroverzie. Mnohí sa domnievajú, že chýbajú vedecké dôkazy o jeho výhodách.

Ďalej sa zdá, že je ťažké pre GABA v krvi prekročiť hematoencefalickú bariéru a dostať sa do mozgu. Preto nemohla pôsobiť na neuróny nášho nervového systému.

Referencie

1. Alfaro Valverde, E. (2011). GABA receptory (GABA receptory). Kostarická univerzita, Národná psychiatrická nemocnica: 8-16.
2. Carlson, NR (2006). Fyziológia správania 8. vydanie Madrid: Pearson.
3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: funkčná dualita? Prechod počas neurodevelopy. Rev Neurol, 52, 665-675.
4. Funkcia neurotransmitera GABA a všetko ostatné. (Sf). Našiel sa 21. marca 2017, zo skúmanej existencie: examexistence.com.
5. GABA. (SF). Citované z 21. marca 2017, z Biopsicología: biopsicologia.net.
6. Monografia kyseliny gama-aminomaslovej (GABA). (2007). Alternative Medicine Review, 12 (3): 274-279.
7. Konkel, L. (2015, 16. októbra). Čo je GABA? Zdroj: Každodenné zdravie: dailyhealth.com.
8. Čo je GABA? - Funkcia, výhody a vedľajšie účinky. (SF). Zdroj: 22. marca 2017, zo štúdie: Study.com.