GABA (Невротрансмитер): Рецептори, Функции и Промени

GABA или гама аминомаслената киселина е най-важният инхибиторен невротрансмитер в нервната система. Той е най-разпространеният инхибиторен пратеник и се разпространява в мозъка и гръбначния мозък.

Всъщност между 30 и 40% от невроните в нашия мозък обменят невротрансмитер GABA. Тези неврони се наричат ​​GABAergic.

Това вещество е от съществено значение в сетивната, когнитивната и моторната равнина. Той също играе важна роля в отговора на стреса.

Невроните са взаимосвързани в нашия мозък и обменят възбудителни и инхибиторни невротрансмитери за изпращане на съобщения.

Твърде много вълнение би предизвикало нестабилност в мозъчната ни дейност. Невроните ще предават възбудителни синапси на други неврони, които от своя страна ще възбуждат съседите им. Вълнението ще се разпространи към невроните, откъдето произхожда активирането, което ще доведе до неконтролируемо освобождаване на всички неврони в мозъка.

Това се случва при епилептични припадъци или припадъци. Всъщност някои учени твърдят, че една от причините за епилепсия е промяна на невроните, които секретират ГАМК или нейните рецептори.

От друга страна, твърде много вълнение може да предизвика раздразнителност, нервност, безсъние, двигателни нарушения и др.

Ето защо активността на инхибиторните неврони, като тези, които секретират гама аминомаслена киселина, е толкова важна. Това вещество позволява да се балансира мозъчната активация, така че да се поддържат оптимални нива на възбуждане във всеки момент.

За това, GABA рецепторите, разположени в невроните, получават химически съобщения, които ги карат да инхибират или намаляват нервните импулси.

По този начин GABA действа като спирачка след периоди на интензивен стрес. Той предизвиква релаксация и предизвиква сън. В действителност, някои лекарства, използвани за лечение на тревожност, като бензодиазепини, стимулират GABA рецепторите.

Променени нива на гама аминомаслена киселина са свързани с психиатрични и неврологични нарушения. Ниските нива на това вещество или намаляването на неговата функция са свързани с тревожност, депресия, шизофрения, нарушения на съня, безсъние ...

Кратка история на GABA

Гама аминомаслената киселина е синтезирана за първи път през 1883 г., но нейните ефекти не са известни. Известно е само, че това е продукт, който действа в метаболизма на растенията и микробите.

Около 1950 г. изследователите осъзнават, че тя е открита и в нервната система на бозайниците.

биосинтеза

Гама аминомаслената киселина идва от глутаминова киселина (глутамат), основният възбуждащ невротрансмитер. Това се превръща в GABA чрез ензим, наречен глутаминова киселина декарбоксилаза (GAD) и кофактор, наречен пиридоксал фосфат, който е активната форма на витамин В6. За да се създаде GABA, карбоксилната група се елиминира от глутамат.

За да се прекъсне ефекта на ГАМК, това вещество трябва да се получи през глиалните клетки. Невроните също го възстановяват благодарение на специалните транспортери. Целта е да се премахне GABA от извънклетъчната течност в мозъка, така че да не се абсорбира от GABAergic неврони.

приемници

Два важни рецептора, които улавят GABA, са:

GABA Приемник А

Това е приемник, който контролира хлорен канал. Това е сложно, тъй като има повече от 5 различни кръстовища. Те имат място, което улавя GABA, където мусцимолът също може да бъде обединен, който имитира ефектите на последния (агонист). В допълнение, той може да улавя бикукулин, вещество, което блокира ефектите на GABA (антагонист).

Докато на второ място от GABA A рецептора се добавят анксиолитични лекарства, наречени бензодиазепини (като Valium и Libbrium). Те служат за намаляване на тревожността, релаксират мускулите, предизвикват сън, намаляват епилепсията и т.н. Вероятно в същото това място алкохолът се присъединява, за да прояви ефектите си.

Трето място позволява съединяването на барбитурати, други по-стари и по-безопасни анксиолитични лекарства. При ниски дози те имат релаксиращ ефект. Въпреки това, по-високите дози причиняват проблеми да се говори и ходи, загуба на съзнание, кома и дори смърт.

Четвърто място получава различни стероиди, като някои, които се използват за обща анестезия. В допълнение, има хормони, които тялото произвежда, като прогестерон, който се свързва с това място. Този хормон се освобождава по време на бременност и предизвиква лека седация.

Докато на последно място пикротоксина е обединена, отровата се намира в един храст на Индия. Това вещество има противоположни ефекти спрямо тези на анксиолитиците. Тоест, той блокира активността на GABAA рецептора, функциониращ като антагонист. Ето защо при високи дози може да предизвика гърчове.

Както бензодиазепините, така и барбитуратите активират GABAA рецептора, поради което се наричат ​​агонисти.

Има по-сложни сайтове на свързване в сравнение с други, като бензодиазепини. Всичко това е известно благодарение на научните изследвания, но има какво да се знае. Нашият мозък може естествено да произвежда вещества, които се свързват с тези рецептори чрез упражняване на агонистични или антагонистични ефекти. Обаче, тези съединения засега не са идентифицирани.

Приемник GABA B

Този рецептор регулира калиев канал и е метаботропен. Тоест, това е рецептор, свързан с G протеин, когато се активира серия от биохимични събития, които могат да причинят отварянето на други йонни канали.

Известно е, че баклофенът е агонист на този рецептор, предизвикващ мускулна релаксация. Докато CGP съединение 335348, то функционира като антагонист.

В допълнение, когато GABAB рецепторите са активирани, калиевите канали се отварят, произвеждайки инхибиторни потенциали в невроните.

GABA C приемник

От друга страна, също се изучава GABA С рецептор, който не се модулира от бензодиазепини, барбитурати или стероиди.

Изглежда, че се намира предимно в ретината, въпреки че може да бъде и на други места в централната нервна система.

Той участва в клетките, които регулират зрението, а основните му агонисти са TACA, GABA и мусцимол. Междувременно пикротоксинът проявява антагонистични ефекти.

Досега не са открити болести, които да са свързани с мутации в този рецептор. Изглежда обаче, че антагонистите на GABA C рецепторите са свързани с превенция на формата на лишаване, индуцирана от миопия (Valverde Afaro, 2011).

Така че трябва да продължите да изследвате, за да видите каква е тяхната роля в очните нарушения.

GABA функции

Не е изненадващо, че GABA упражнява множество функции поради широкото си разпространение и количество в централната нервна система. Много от неговите точни функции не са известни днес. Голяма част от настоящите находки се дължат на изследвания с лекарства, които повишават, имитират или инхибират ефектите на GABA.

В обобщение, известно е, че гама аминомаслената киселина е инхибиторно вещество, което позволява да се поддържа балансирана мозъчна активност. Участвайте в:

Релаксацията

GABA инхибира невроналните вериги, които се активират от стреса и тревожността, създавайки състояние на релаксация и спокойствие. Така глутаматът ще ни активира, докато ГАМК ще възстанови спокойствието чрез намаляване на възбуждането на невроните.

Сънят

GABA нараства постепенно, когато сме сънливи. Когато спим, тя достига много високи нива, тъй като това е моментът, в който сме по-спокойни и спокойни.

В нашия мозък има група от клетки, наречена вентролатерално преоптично ядро, известно още като "превключвател на съня". 80% от клетките в тази област са GABAergic.

От друга страна, GABA участва в поддържането на вътрешния ни часовник или циркадните ритми. Всъщност, когато животните заспиват, количеството им GABA нараства забележително.

По време на сън, придружен от увеличаване на GABA, има и повишаване на цитокините. Те са протеини, които предпазват тялото от възпаление. Ето защо адекватната почивка е фундаментална, тъй като здравословният организъм се поддържа, възстановява уврежданията му.

Болката

Известно е, че GABA има ноцицептивни ефекти (усещане за болка). Например, ако се прилага баклофен, вещество, което се свързва с GABAB рецептори, се проявява аналгетичен ефект при хората. Това вещество действа чрез намаляване на освобождаването на невротрансмитерите на болката в невроните на дорзалния рог на гръбначния мозък.

Така, когато областите на тези рецептори се променят, животните развиват хипералгезия (много интензивно усещане за болка). Ето защо се смята, че ГАМК рецепторите участват в поддържането на адекватен праг на болка.

Ендокринни функции

Изглежда, че след получаване на високи дози GABA, има значително увеличение на растежния хормон. Този хормон позволява развитието и възстановяването на мускулите, а също така се увеличава по време на дълбок сън.

GABA също играе важна роля в регулацията на женските хормонални цикли.

Промени в GABA

Нивата на GABA или неговата активност могат да бъдат променени от различни условия. Например за консумация на алкохол, наркотици или наркотици.

От друга страна, някои психиатрични и неврологични заболявания са свързани с промени във функционирането на GABAergic неврони и техните рецептори.

По-долу всяка от тези ситуации е обяснена по-подробно.

безпокойство

Ниските нива на GABA или неадекватната активност на този невротрансмитер са свързани с тревожност и стрес.

Следователно, голям брой анксиолитични лекарства действат върху ГАМК-рецепторите, а някои релаксиращи дейности (като йога) могат да играят роля в нивата на ГАМК. По-конкретно, значително увеличава количеството му в мозъка.

депресия

Прекалените нива на GABA могат да се превърнат в депресия, тъй като прекалено многото релаксация може да се превърне в безразличие или апатия.

халюцинации

Установена е връзка между ниските нива на GABA в мозъка и обонятелните и вкусови халюцинации. Това са положителни симптоми на шизофрения, състояние, което също е свързано с промени в GABA.

В допълнение, наблюдава се, че тези халюцинации са преустановени с лечение, което повишава GABA в централната нервна система.

Нарушения на движението

Някои неврологични нарушения на движението като болестта на Паркинсон, синдромът на Турет или тардивна дискинезия изглежда са свързани с GABA.

Baclofen, синтетичен аналог на GABA, изглежда ефективен при лечение на синдрома на Tourette при деца.

Докато GABA агонисти като габапентин и золпидем помагат при лечението на болестта на Паркинсон. От друга страна, вигабатрин има полза от тардивна дискинезия и други двигателни проблеми.

Всичко това предполага, че произходът на тези състояния може да бъде дефектно сигнализиране на GABAergic пътища.

епилепсия

Неуспехът или дерегулацията при предаването на гама аминомаслена киселина води до повишена възбудимост. Това означава, че невроните се активират твърде много, което води до епилептична активност.

Основните епилептични огнища, при които GABA не успяват, са неокортексът и хипокампусът. Епилепсията обаче има силен генетичен компонент. Има хора, които са родени с повече предразположеност, отколкото други да страдат от епилептогенна активност или припадъци.

Сега е открито, че неуспех в експресията на у2, част от GABAA рецептора, причинява появата на епилепсия.

Консумация на алкохол

Алкохолът или етанолът е вещество, широко използвано в днешното общество. Има депресивно действие на централната нервна система.

По-специално, той блокира възбуждането, произвеждано от NMDA рецепторите и потенцира инхибиторните импулси на GABAA рецепторите.

При ниски нива етанолът предизвиква раздразнение и еуфория. Въпреки че при високи кръвни нива, той може да предизвика дихателна недостатъчност и дори смърт.

познание

Установено е, че GABA A рецепторите притежават място на действие за вещество, наречено RO4938581. Това лекарство е обратен агонист, т.е. има обратен ефект на GABA.

Изглежда, че споменатото лекарство подобрява познавателната способност. По-конкретно, това ни позволява по-добре да консолидираме пространствените и времеви спомени (къде и кога се е случило нещо).

В допълнение, когато GABA рецепторите са инхибирани или присъстват мутации в хипокампуса, се получават подобрения в обучението на асоциацията.

Наркомания

Баклофен, лекарство, споменато по-горе, изглежда полезно при лечение на пристрастяване към наркотици като алкохол, кокаин, хероин или никотин. Въпреки че има много странични ефекти и други подобни се използват, които също предизвикват инхибиращ ефект.

Наркотиците от злоупотреба причиняват освобождаване на допамин в ядрото на accumbens. Тази област на мозъка е от съществено значение в смисъл на награда и укрепване.

Когато се прилага баклофен, намалява желанието за приемане на лекарства. Това се случва, защото веществото намалява активирането на допаминергичните неврони в тази област. Накратко, те смятат, че лекарството няма очаквания ефект и вече не желаят да го консумират.

Нарушения на съня

Промените в GABA могат да причинят различни проблеми със съня. Когато има по-малко GABA от нормалното или невроните не работят правилно, обикновено се получава безсъние.

Въпреки това, когато нивата на това вещество са много високи, може да се появи парализа на съня. В това разстройство, човек може да се събуди, когато тялото им е парализирано от REM фазата и не може да се движи.

От друга страна, нарколепсията е свързана с хиперактивността на GABAergic рецепторите.

Алцхаймер

В някои проучвания при пациенти с болест на Алцхаймер са наблюдавани повишени нива на GABA. Образуването на сенилни плаки и увеличаването на GABA блокират прогресивно невроналната активност при пациентите. Преди всичко тези, които участват в обучението и паметта.

Високи нива на GABA

Твърде много GABA може да предизвика прекомерна сънливост, както при консумацията на алкохол или валиум.

Въпреки това, много високи GABA могат да имат обратен ефект при много хора, причинявайки безпокойство или паника. То е придружено от мравучкане, задух и промени в кръвното налягане или сърдечната честота.

GABA добавки

В момента гама аминомаслената киселина се предлага на пазара като хранителна добавка, както натурална, така и синтетична. Естественият ГАМК е създаден чрез ферментационен процес, който използва бактерия, наречена Lactobacillus hilgardii.

Много хора го консумират, за да спят по-добре и намаляват безпокойството. Той е известен и сред спортистите, тъй като изглежда допринася за загубата на мазнини и развитието на мускулна маса.

Това е така, защото то произвежда интензивно увеличаване на растежния хормон, който е основен за мускула. В допълнение, тя позволява да спят по-добре, нещо, което тези, които правят културизъм нужда.

Използването на тази добавка обаче е предмет на противоречия. Мнозина смятат, че липсват научни доказателства за ползите от нея.

Освен това изглежда, че кръвната GABA трудно преминава кръвно-мозъчната бариера, за да достигне до мозъка. Следователно тя не може да действа върху невроните на нашата нервна система.