ГАБА (НЕЙРОМЕДІАТОР): РЕЦЕПТОРИ, ФУНКЦІЇ ТА ЗМІНИ - GEOGRAFÍA - 2025

ГАМК або гамма - аміномасляна кислота є найбільш важливим ингибирующим нейромедіатором в нервовій системі. Це найпоширеніший гальмівний нейромедіатор, і він розподіляється по всьому мозку та спинному мозку.

Насправді між 30 і 40% нейронів нашого мозку обмінюються нейромедіатором ГАМК. Ці нейрони називають GABAergic. Ця речовина є важливою у чутливій, когнітивній та руховій площині. Він також відіграє важливу роль у реакції на стрес.

Нейрони взаємопов’язані в нашому мозку і обмінюються збудливими та гальмівними нейротрансмітерами для передачі один одному повідомлень.

Занадто велике хвилювання спричинило б нестабільність у нашій мозковій діяльності. Нейрони передавали би збудливі синапси іншим нейронам, що, в свою чергу, збуджувало б їхніх сусідів. Збудження поширюватиметься до тих пір, поки воно не досягне нейронів, звідки зародилася активація, і змушує всі нейрони в мозку безконтрольно розряджатися.

Це те, що відбувається при епілептичних припадках або судомах. Насправді деякі вчені стверджують, що однією з причин епілепсії є зміна нейронів, які виділяють GABA або його рецептори.

З іншого боку, занадто велике збудження може викликати дратівливість, нервозність, безсоння, рухові розлади тощо.

Ось чому активність інгібуючих нейронів, таких як ті, що виділяють гамма-аміномасляну кислоту, настільки важлива. Ця речовина дозволяє врівноважити активацію мозку, щоб забезпечити оптимальний рівень збудження завжди.

Для цього рецептори GABA, розташовані в нейронах, отримують хімічні повідомлення, які змушують їх гальмувати або зменшувати нервові імпульси. Таким чином, GABA діє як гальмо після періодів інтенсивного стресу; створює розслаблення і спонукає до сну. Насправді деякі препарати, що застосовуються для лікування тривоги, такі як бензодіазепіни, стимулюють рецептори ГАМК.

Змінений рівень гамма-аміномасляної кислоти пов'язаний з психічними та неврологічними порушеннями. Низький рівень цієї речовини або зниження його функції пов’язані з тривогою, депресією, шизофренією, порушеннями сну, безсонням …

Коротка історія GABA

Хімічна структура ГАМК

Гамма-аміномасляна кислота вперше була синтезована в 1883 р., Але її ефекти не були відомі. Відомо було лише, що це продукт, який діяв на метаболізм рослин і мікробів.

Близько 1950 року дослідники зрозуміли, що він виявлений і в нервовій системі ссавців.

Біосинтез

Гамма-аміномасляна кислота походить від глутамінової кислоти (глутамат), основного збудливого нейротрансмітера. Це перетворюється в GABA за допомогою ферменту, який називається декарбоксилазою глутамінової кислоти (GAD), і кофактора, який називається піридоксальфосфатом, який є активною формою вітаміну B6. Для створення ГАМК карбоксильну групу видаляють з глутамату.

Щоб ефект ГАМК був перерваний, ця речовина повинна надходити через гліальні клітини. Нейрони також захоплюють його завдяки спеціальним транспортерам. Мета - вивести GABA з позаклітинної рідини мозку, щоб він не поглинався нейронами GABAergic.

Приймачі

Два важливих рецептора, які захоплюють GABA, є:

GABA A рецептор

Це рецептор, який контролює канал хлору. Це складно, оскільки має більше 5 різних ділянок стику. У них є сайт, який фіксує ГАМК, де також може зв’язуватися мускамол, який імітує його ефекти (агоніст). Крім того, він може захоплювати бікукулін, речовину, що блокує дію GABA (антагоніста).

Тоді як, на другому місці рецептора GABA A, пов'язуються анксіолітичні препарати, які називаються бензодіазепінами (наприклад, валієм та лібрієм). Вони служать для зменшення тривоги, розслаблення м’язів, спонукання до сну, зменшення епілепсії тощо. Можливо, в цьому ж місці алкоголь пов'язує, щоб чинити свої наслідки.

Третє місце дозволяє зв'язувати барбітурати, інші старі та менш безпечні анксіолітичні препарати. При малих дозах вони надають розслаблюючу дію. Однак більш високі дози спричиняють проблеми з розмовою та ходьбою, втрату свідомості, кому та навіть смерть.

Четвертий сайт отримує різні стероїди, такі як деякі, які використовуються для загальної анестезії. Крім того, є гормони, які організм виробляє, наприклад, прогестерон, який зв’язується з цією ділянкою. Цей гормон виділяється під час вагітності і викликає легку заспокійливу заспокійливість.

Хоча на останньому місці пов'язується пікротоксин, отрута, присутня в кущі з Індії. Ця речовина має протилежну дію, ніж у анксіолітиків. Тобто, він блокує активність рецептора GABA A, функціонуючи як антагоніст. Ось чому у великих дозах це може викликати судоми.

І бензодіазепіни, і барбітурати активують рецептор GABA A, тому їх називають агоністами.

Є більш складні сайти зв'язування, ніж інші, такі як бензодіазепіни. Все це відомо з досліджень, але можна багато що знати. Наш мозок може природним чином виробляти речовини, які зв’язуються з цими рецепторами, чинячи агоністичну чи антагоністичну дію. Однак ці сполуки ще не були ідентифіковані.

GABA B рецептор

Цей рецептор регулює калієвий канал і є метаботропним. Тобто це рецептор, пов'язаний з білком G. При активації відбувається ряд біохімічних подій, які можуть спричинити відкриття інших іонних каналів.

Баклофен, як відомо, є агоністом цього рецептора, викликаючи розслаблення м’язів. У той час як з'єднання CGP 335348 працює як антагоніст.

Крім того, коли активуються рецептори GABA B, калієві канали відкриваються, виробляючи гальмуючі потенціали в нейронах.

GABA C рецептор

З іншого боку, також вивчається рецептор GABA C. Вони не модулюються бензодіазепінами, барбітуратами або стероїдами.

Здається, він знаходиться переважно в сітківці, хоча може бути і в інших центральних нервових системах. Він бере участь у клітинах, що регулюють зір, а основними його агоністами є TACA, GABA та мускімол. Тим часом пікротоксин чинить антагоністичну дію.

Наразі не знайдено жодних захворювань, пов’язаних з мутаціями цього рецептора. Однак виявляється, що антагоністи рецепторів GABA C асоціюються з профілактикою міопії, викликаної формою депривації, і необхідні подальші дослідження, щоб побачити, яка їх роль в очних порушеннях.

Функції GABA

Клітина рецептора GABA A. Джерело: Брюс Блаус через Wikimedia Commons)

Не дивно, що ГАМК виконує безліч функцій завдяки своєму широкому розповсюдженню та кількості в центральній нервовій системі. Багато його точних функцій сьогодні не відомі. Значна частина сучасних відкриттів пов'язана з дослідженнями препаратів, які потенціюють, імітують або гальмують ефекти ГАМК.

Підсумовуючи це, гамма-аміномасляна кислота, як відомо, є гальмівною речовиною, яка допомагає підтримувати збалансовану мозкову діяльність. Участь в:

Релаксація

ГАМК гальмує нервові ланцюги, що активуються стресом і тривогою, створюючи стан розслаблення і спокою. Таким чином, глутамат активував би нас, тоді як GABA відновив спокій, зменшивши збудження нейронів.

Мрія

ГАМК збільшується прогресивно, коли ми спимо. Коли ми спимо, він досягає дуже високих рівнів, оскільки це момент, коли ми найбільш розслаблені та спокійні.

У нашому мозку є група клітин, яка називається вентролаторним преоптичним ядром, також відомим як «перемикач сну». 80% клітин цієї області є GABAergic.

З іншого боку, GABA бере участь у підтримці наших внутрішніх годинних або циркадних ритмів. Насправді, коли тварини сплять, їх кількість GABA помітно збільшується.

Під час сну, що супроводжується збільшенням ГАМК, також відбувається збільшення цитокінів. Вони є білками, які захищають організм від запалення. Ось чому необхідний належний відпочинок, оскільки організм підтримується здоровим, відновлює свої пошкодження.

Біль

Як відомо, ГАМК має ноцицептивний ефект (сприйняття болю). Наприклад, якщо вводиться баклофен, речовина, яка зв’язується з рецепторами GABA B, він виробляє знеболюючий ефект у людини. Ця речовина діє за рахунок зменшення вивільнення больових нейромедіаторів у нейронах в спинному ріжку спинного мозку.

Таким чином, коли ділянки цих рецепторів змінені, у тварин розвивається гіпералгезія (дуже інтенсивне сприйняття болю). З цієї причини, як вважається, рецептори GABA B беруть участь у підтримці адекватного больового порогу.

Ендокринні функції

Виявляється, після прийому високих доз ГАМК спостерігається значне підвищення гормону росту. Цей гормон дозволяє розвивати і відновлювати м’язи, а також збільшується під час глибокого сну.

GABA також грає важливу роль у регуляції жіночих гормональних циклів.

Зміни GABA

Метаболізм ГАМК, ураження гліальних клітин. Джерело: Pancrat через Wikimedia Commons)

Рівень GABA або його активність можуть бути змінені різними умовами. Наприклад, вживання алкоголю, наркотиків чи наркотиків.

З іншого боку, певні психіатричні та неврологічні захворювання пов'язані з змінами у функціонуванні GABAergic нейронів та їх рецепторів.

Кожна з цих ситуацій детальніше пояснюється нижче.

Тривога

Низький рівень ГАМК або недостатня активність цього нейромедіатора пов’язані з тривогою та стресом.

Ось чому велика кількість анксіолітичних препаратів діє на рецептори GABA A. Також деякі розслаблюючі дії (наприклад, йога) можуть частково діяти на рівні GABA. Зокрема, це значно збільшує його кількість в мозку.

Депресія

Надмірний рівень ГАМК може перерости в депресію, оскільки занадто велика розслабленість може перетворитися на байдужість або апатію.

Галюцинації

Виявлено зв'язок між низьким рівнем ГАМК у мозку та нюховими та смаковими галюцинаціями. Це позитивні симптоми шизофренії, стан, який також пов’язаний зі змінами ГАМК.

Крім того, було виявлено, що ці галюцинації припиняються при лікуванні, що збільшує ГАМК в центральній нервовій системі.

Розлади руху

Деякі неврологічні порушення руху, такі як хвороба Паркінсона, синдром Туретта або тардивна дискінезія, схоже, пов'язані з ГАМК.

Баклофен, синтетичний аналог ГАМК, виявляється ефективним у лікуванні синдрому Туретта у дітей.

У той час як агоністи ГАМК, такі як габапентин та золпідем, допомагають у лікуванні хвороби Паркінсона. З іншого боку, вігабатрин приносить користь позбавленій дискінезії та іншим руховим проблемам.

Все це говорить про те, що джерелом цих умов може бути несправна сигналізація шляхів GABAergic.

Епілепсія

Збій або порушення регуляції передачі гамма-аміномасляної кислоти призводить до підвищеної збудливості. Тобто нейрони надмірно активуються, що призводить до епілептичної активності.

Основними вогнищами епілептики, де GABA не вдається, є неокортекс та гіпокамп. Однак епілепсія має сильну генетичну складову. Є люди, які народжуються з більшою схильністю, ніж інші, страждають епілептогенною активністю або судомами.

В даний час було виявлено, що збій в експресії γ2, що входить до складу рецептора GABA A, викликає появу епілепсії.

Споживання алкоголю

Алкоголь або етанол - це широко використовувана речовина в сучасному суспільстві. Він чинить депресивну дію на центральну нервову систему.

Зокрема, він блокує збудження, що виробляється рецепторами NMDA, і посилює гальмівні імпульси рецепторів GABA A.

При низьких рівнях етанол виробляє розбавлення та ейфорію. Хоча в крові високий рівень, це може спричинити дихальну недостатність і навіть смерть.

Пізнання

Було виявлено, що рецептори GABA A мають дію речовини, що називається RO4938581. Цей препарат є зворотним агоністом, тобто робить протилежну дію ГАМК.

Виявляється, цей препарат покращує пізнання. Зокрема, це дозволяє нам краще закріпити просторові та часові спогади (де і коли щось сталося).

Крім того, коли рецептори ГАМК гальмуються або мають мутації в гіпокампі, в навчанні асоціацій спостерігаються покращення.

Наркотична залежність

Баклофен, наркотик, про який згадувалося раніше, виявляється корисним для лікування залежності від наркотиків, таких як алкоголь, кокаїн, героїн або нікотин. Хоча він має багато побічних ефектів, використовуються й інші подібні, які також викликають гальмівний ефект.

Зловживання наркотиками спричиняє вивільнення дофаміну в ядрі акаундів. Ця область мозку є найважливішою для відчуття нагороди та підкріплення.

Коли вводять баклофен, бажання приймати наркотики зменшується. Це відбувається тому, що речовина знижує активацію дофамінергічних нейронів у цій області. Зрештою, вони відчувають, що препарат не має очікуваного ефекту, і більше не хочуть його споживати.

Розлади сну

Зміни GABA можуть спричинити різні проблеми зі сном. Коли GABA менше, ніж у норми, або нейрони не працюють належним чином, часто виникає безсоння.

Однак, коли рівень цієї речовини дуже високий, ви можете страждати від паралічу сну. При цьому розладі людина може прокинутися, коли їх організм паралізований фазою REM і не може рухатися.

З іншого боку, нарколепсія була пов'язана з гіперактивністю GABAergic рецепторів.

Альцгеймера

У деяких дослідженнях спостерігали підвищений рівень ГАМК у пацієнтів із хворобою Альцгеймера. Утворення старечої бляшки та підвищення ГАМК поступово блокують активність нейронів у пацієнтів. Перш за все, ті, хто бере участь у навчанні та пам’яті.

Високий рівень ГАМК

Занадто багато GABA може викликати надмірну сонливість, як це відбувається при вживанні алкоголю або валію.

Однак дуже високий рівень ГАМК може спричинити зворотний ефект у багатьох людей і може викликати занепокоєння або паніку. Він супроводжується поколюванням, задишкою, змінами артеріального тиску або частоти серцевих скорочень.

ГАМК добавки

Мікроскопічне зображення забарвлених нейронів, знятих з електронного мікроскопа. Джерело: Нейронні експерти (Організація контрактних досліджень)

В даний час гамма-аміномасляна кислота комерційно доступна як дієтична добавка, як натуральна, так і синтетична. Природний ГАМК створюється процесом ферментації, в якому використовуються бактерії під назвою Lactobacillus hilgardii.

Багато людей споживають його, щоб краще заснути і зменшити тривожність. Він також відомий у спортсменів, оскільки, здається, сприяє втраті жиру та розвитку м’язової маси.

Це відбувається тому, що він виробляє інтенсивне збільшення гормону росту, що має важливе значення для м’язів. Крім того, це дозволяє краще спати, те, що потрібно тим, хто займається бодібілдингом.

Однак використання цієї добавки є предметом суперечок. Багато хто вважає, що наукових доказів щодо його користі бракує.

Крім того, виявляється, що ГАМК в крові важко перетнути гематоенцефалічний бар'єр, щоб дійти до мозку. Тому він не міг діяти на нейрони нашої нервової системи.

Список літератури

1. Альфаро Вальверде, Е. (2011). GABA-рецептори (GABA-рецептори). Університет Коста-Ріки, Національна психіатрична лікарня: 8-16.
2. Карлсон, NR (2006). Фізіологія поведінки 8-й ред. Мадрид: Пірсон.
3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: функціональна подвійність? Перехід під час нейророзвитку. Преподобний Нейрол, 52, 665-675.
4. Функція нейромедіатора GABA і все інше про це. (Sf). Отримано 21 березня 2017 року з Exposed Existence: examexistence.com.
5. GABA. (sf). Отримано 21 березня 2017 року з Biopsicología: biopsicologia.net.
6. Монографія гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК). (2007). Огляд альтернативної медицини, 12 (3): 274-279.
7. Конкель, Л. (2015, 16 жовтня). Що таке GABA? Отримано зі здоров’я Everyday: dailyhealth.com.
8. Що таке GABA? - Функція, переваги та побічні ефекти. (sf). Отримано 22 березня 2017 року з Study: study.com.