Γ-аминомасляная кислота

γ-аминомасляная кислота, также известный как GABA (гамма-аминомасляная кислота) представляет собой биогенный амин глутаминовой кислоты. ГАМК также является наиболее важным тормозным нейромедиатором в центральной нервной системе (ЦНС).

Что такое гамма-аминомасляная кислота?

Г-аминомасляная кислота является производным глутаминовой кислоты и амина масляной кислоты. Амины представляют собой органические производные аммиака, в которых один или несколько атомов водорода заменены алкильными группами или арильными группами.

С химической точки зрения γ-аминомасляная кислота не является протеиногенной аминокислотой. Непротеиногенные аминокислоты - это аминокислоты, которые не включаются в белки во время трансляции. Они действуют в организме как антагонисты аминокислот в метаболизме ферментов. Γ-аминомасляная кислота отличается от других протеиногенных α-аминокислот положением аминогруппы. ГАМК представляет собой аминокислоту γ-группы, потому что ее аминогруппа находится на третьем атоме углерода после атома углерода карбоксильной группы. ГАМК связывается со специфическими рецепторами в организме. Он работает в организме как тормозящий нейротрансмиттер.

Функция, эффект и задачи

ГАМК воздействует на различные рецепторы в организме. Рецепторы ГАМКа представляют собой каналы хлорид-ионов, управляемые лигандами. Когда ГАМК связывается с рецептором, внутрь проникает хлорид. Это оказывает тормозящее действие на пораженную нервную клетку.

Рецепторы GABAa широко распространены в головном мозге. Они играют важную роль в балансе между ослаблением и возбуждением в центральной нервной системе. Различные препараты, обладающие депрессивным действием, атакуют рецептор GABAa. Эти активные ингредиенты включают бензодиазепины, противоэпилептические средства, пропофол и барбитураты.

ГАМКа-ρ-рецепторы обладают таким же действием, что и ГАМКа-рецепторы. Однако на них не могут повлиять упомянутые выше активные вещества. Рецепторы GABAb - это так называемые рецепторы, связанные с G-белком. Когда γ-аминомасляная кислота связывается с этими рецепторами, больше калия попадает в нервные клетки. При этом снижается отток кальция. Это приводит к пресинаптической гиперполяризации и ингибированию высвобождения медиатора. Однако за синаптической щелью наблюдается повышенный приток калия. Результатом является тормозящий постсинаптический потенциал (IPSP).

Миорелаксант баклофен действует именно на этот рецептор. В целом ГАМК обладает анксиолитическим, болеутоляющим, расслабляющим, противосудорожным и стабилизирующим кровяное давление действием. Кроме того, ГАМК способствует сну.

Но ГАМК действует не только как тормозящий нейротрансмиттер. ГАМК также подавляет секрецию гормонов в различных эндокринных железах. Г-аминомасляная кислота оказывает значительное влияние на поджелудочную железу. Там кислота подавляет секрецию глюкагона в альфа-клетках островков Лангерганса. Но ГАМК также оказывает центральное воздействие на гипоталамус и, следовательно, на секрецию рилизинг-гормонов. ГАМКергические нервные клетки также снабжают гипофиз, так что на производство гипофизом пролактина, АКТГ, ТТГ и ЛГ также влияет ГАМК.

ГАМК также стимулирует выработку гормона гипоталамуса, высвобождающего гормон роста. Кроме того, считается, что γ-аминомасляная кислота обладает иммуномодулирующим действием. Через рецепторы ГАМК на Т-клетках гамма-аминомасляная кислота блокирует секрецию воспалительных цитокинов и в то же время подавляет активацию и пролиферацию Т-клеток.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

γ-аминомасляная кислота образуется из глутамата. Для этого необходим фермент глутаматдекарбоксилаза (GAD). Глутамат - главный возбуждающий нейротрансмиттер. С помощью всего лишь одного шага эффект почти полностью меняется, и создается тормозящий нейромедиатор. Сразу после образования часть γ-аминомасляной кислоты транспортируется в соседние глиальные клетки. Там ГАМК может быть преобразован в сукцинатный полуальдегид с помощью ГАМК трансаминазы. Таким образом, он может быть встроен в цикл лимонной кислоты и расщеплен.

В поджелудочной железе ГАМК продуцируется инсулин-образующими бета-клетками островков Лангерганса. Фермент GAD65 производит ГАМК из глутамата. Секреция происходит, с одной стороны, через SLMV. SLMV - это синаптические микровезикулы, напоминающие синаптические пузырьки. Небольшая часть ГАМК секретируется поджелудочной железой, но также через LDCV, так называемые большие плотные сердцевинные везикулы. Эти везикулы содержат типичный комплекс инсулина и цинка. Соответствующие везикулы имеют транспортер ГАМК. Секреция ГАМК в поджелудочной железе происходит каждые четыре часа. Кроме того, имеется везикулярный секрет.

Заболевания и расстройства

Низкие уровни γ-аминомасляной кислоты регулярно обнаруживаются при различных заболеваниях. К ним относятся, например, хроническая боль, высокое кровяное давление, раздражение толстой кишки, предменструальный синдром (ПМС), депрессия, шизофрения и эпилепсия. Дефицит гамма-аминомасляной кислоты может привести к ночной потливости, импульсивности, беспокойству и потере памяти.

Нетерпение, учащенное сердцебиение, звон в ушах (тиннитус), тяга к сладкому и напряжение мышц - это симптомы дефицита ГАМК. Дефицит ГАМК можно лечить по-разному. Таким образом, пострадавшие могут принимать глутамин, предшественник ГАМК. Его также можно использовать в сочетании с небольшой аминокислотой глицином. Пероральное введение ГАМК в основном влияет на периферию, то есть на эндокринные органы и ткани. Центрального эффекта достичь нельзя, поскольку гематоэнцефалический барьер предотвращает поглощение γ-аминомасляной кислоты.

Однако возможна передозировка γ-аминомасляной кислоты. Особенно опасно сочетание с бензодиазепинами, алкоголем, антипсихотическими средствами, снотворными, анестетиками, трициклическими антидепрессантами, опиоидами и миорелаксантами. Они могут усиливать действие и побочные эффекты γ-аминомасляной кислоты. Передозировка гамма-аминомасляной кислоты может привести к головокружению и мышечной слабости. Пострадавшие страдают сонливостью и замедленным сердцебиением. Вы чувствуете слабость, угнетение дыхания, судороги и потерю памяти.

Если гамма-аминомасляная кислота сочетается с другими веществами, влияющими на центральную нервную систему, это может привести к опасной для жизни остановке сердца. ГАМК также играет роль в патофизиологии сахарного диабета. Предполагается, что повышенное образование глюкагона у диабетиков вызвано дефицитом ГАМК. Кроме того, активность Т-лимфоцитов, по-видимому, снижается за счет ГАМК.