GABA (NEUROTRANSMITER): RECEPTORI, FUNKCIJE I PROMJENE - GEOGRAFIJE - 2025

GABA ili gama aminomaslačnu kiselinu najvažniji inhibicijski neurotransmiter u živčanom sustavu. To je najzastupljeniji inhibitorni neurotransmiter, a raspoređuje se po mozgu i leđnoj moždini.

U stvari, između 30 i 40% neurona u našem mozgu razmjenjuju neurotransmiter GABA. Ti se neuroni nazivaju GABAergic. Ova tvar je bitna na osjetljivoj, kognitivnoj i motoričkoj razini. Također igra važnu ulogu u odgovoru na stres.

Neuroni su međusobno povezani u našem mozgu i razmjenjuju ekscitacijske i inhibicijske neurotransmitere kako bi jedni drugima slali poruke.

Preveliko uzbuđenje uzrokovalo bi nestabilnost u našoj moždanoj aktivnosti. Neuroni bi prenijeli ekscitacijske sinapse na druge neurone, što bi zauzvrat uzbudilo njihove susjede. Pobuđenje bi se širilo sve dok nije stiglo do neurona odakle potiče aktivacija, uzrokujući da se svi neuroni u mozgu nekontrolirano isprazne.

To se događa kod epileptičnih napadaja ili napadaja. Zapravo, neki znanstvenici tvrde da je jedan od uzroka epilepsije promjena mišića koji luče GABA ili njegove receptore.

S druge strane, previše uzbuđenja može uzrokovati razdražljivost, nervozu, nesanicu, motoričke poremećaje itd.

Zbog toga je aktivnost inhibicijskih neurona, poput onih koji luče gama aminobuternu kiselinu, toliko važna. Ova tvar omogućava vam uravnoteženje moždane aktivacije, tako da se u svakom trenutku održavaju optimalne razine uzbuđenja.

Da biste to učinili, GABA receptori smješteni u neuronima primaju kemijske poruke zbog kojih inhibiraju ili smanjuju živčane impulse. Na taj način, GABA djeluje kao kočnica nakon razdoblja intenzivnog stresa; stvara opuštanje i potiče san. U stvari, neki lijekovi koji se koriste za liječenje anksioznosti, poput benzodiazepina, stimuliraju GABA receptore.

Izmijenjene razine gama aminobuterne kiseline povezane su s psihijatrijskim i neurološkim poremećajima. Niska razina ove tvari ili pad njezine funkcije povezani su s anksioznošću, depresijom, šizofrenijom, poremećajima spavanja, nesanicom…

Kratka povijest GABA-e

GABA kemijska struktura

Gama amino-maslačna kiselina prvi je put sintetizirana 1883., ali njeni učinci nisu bili poznati. Znalo se samo da je riječ o proizvodu koji djeluje na metabolizam biljaka i mikroba.

Oko 1950. godine istraživači su shvatili da se nalazi i u živčanom sustavu sisavaca.

biosinteza

Gama amino-maslačna kiselina dolazi od glutaminske kiseline (glutamata), glavnog ekscitacijskog neurotransmitera. To se pretvara u GABA pomoću enzima koji se zove dekarboksilaza glutaminske kiseline (GAD) i kofaktora koji se naziva piridoksal fosfat, a koji je aktivni oblik vitamina B6. Da bi se stvorio GABA, karboksilna skupina uklanja se glutamatom.

Da bi učinak GABA bio prekinut, ta se tvar mora primati kroz glijalne stanice. Neuroni ga također pronalaze zahvaljujući posebnim prijevoznicima. Cilj je uklanjanje GABA-e iz izvanćelijske tekućine u mozgu, tako da ga GABAergični neuroni ne apsorbiraju.

Prijemnici

Dva važna receptora koja zahvaćaju GABA su:

GABA A receptor

To je receptor koji kontrolira klorov kanal. Ovo je složeno, jer ima više od 5 različitih mjesta spajanja. Imaju mjesto koje bilježi GABA, gdje se može vezati i muscimol, koji oponaša njegove učinke (agonist). Uz to, može uhvatiti bicukulin, tvar koja blokira učinke GABA (antagonista).

Dok se, na drugom mjestu receptora GABA A, vežu anksiolitički lijekovi koji se nazivaju benzodiazepini (kao što su valium i Líbrium). Služe za smanjenje anksioznosti, opuštanje mišića, poticanje sna, smanjenje epilepsije itd. Eventualno se na tom istom mjestu alkohol veže kako bi pokazao svoje učinke.

Treće mjesto omogućuje vezanje barbiturata, drugih starijih i manje sigurnih anksiolitičkih lijekova. U malim dozama imaju opuštajući učinak. Međutim, veće doze uzrokuju probleme s govorom i hodom, gubitak svijesti, komu, pa čak i smrt.

Četvrto mjesto prima razne steroide, poput nekih koji se koriste za opću anesteziju. Uz to, postoje hormoni koje tijelo proizvodi, poput progesterona, koji se vežu na ovo mjesto. Ovaj hormon se oslobađa u trudnoći i proizvodi blagu sedaciju.

Dok se na posljednjem mjestu veže picrotoxin, otrov prisutan u grmu iz Indije. Ova tvar ima suprotan učinak od one na anksiolitiku. To jest, blokira aktivnost receptora GABA A funkcionirajući kao antagonist. Dakle, u visokim dozama može izazvati napadaje.

I benzodiazepini i barbiturati aktiviraju GABA A receptor, zbog čega se nazivaju agonisti.

Postoje složenija mjesta vezanja od ostalih, poput benzodiazepina. Sve se to zna iz istraživanja, ali mnogo se toga može znati. Naš mozak može prirodno stvarati tvari koje se vežu na te receptore, pokazujući agonističke ili antagonističke učinke. Međutim, ti spojevi još nisu identificirani.

GABA B receptor

Ovaj receptor regulira kalijev kanal i metabotropan je. To jest, to je receptor spojen s proteinom G. Kada se aktivira, dogodi se niz biokemijskih događaja koji mogu uzrokovati otvaranje drugih ionskih kanala.

Poznato je da je baklofen agonist ovog receptora, što izaziva opuštanje mišića. Dok spoj CGP 335348 djeluje kao antagonist.

Pored toga, kada se aktiviraju GABA receptori B, kalijski kanali se otvaraju, proizvodeći inhibirajuće potencijale u neuronima.

GABA C receptor

S druge strane, proučava se i receptor GABA C. Nisu modulirani benzodiazepini, barbiturati ili steroidi.

Čini se da se nalazi pretežno u mrežnici, mada se može nalaziti i drugdje u središnjem živčanom sustavu. Sudjeluje u stanicama koje reguliraju vid, a glavni agonisti su mu TACA, GABA i muscimol. U međuvremenu, pikrotoksin djeluje antagonistički.

Za sada nisu pronađene bolesti koje su povezane s mutacijama u ovom receptoru. Međutim, čini se da su antagonisti receptora GABA C povezani s prevencijom lišavanja izazvanog miopijom, a potrebna su dodatna istraživanja kako bi se vidjelo koja je njihova uloga u okularnim poremećajima.

GABA funkcije

Stanica receptora GABA A. Izvor: Bruce Blaus putem Wikimedia Commonsa)

Nije iznenađujuće da GABA obavlja mnoštvo funkcija zbog svoje široke distribucije i količine u središnjem živčanom sustavu. Mnoge njegove točne funkcije danas nisu poznate. Veliki dio trenutnih otkrića posljedica je istraživanja s lijekovima koji potenciraju, oponašaju ili inhibiraju učinke GABA.

Ukratko, poznato je da je gama aminaslačna kiselina inhibitorna supstanca koja pomaže u održavanju uravnotežene moždane aktivnosti. Sudjelovati u:

Opuštanje

GABA inhibira neuronske krugove koji se aktiviraju stresom i tjeskobom, stvarajući stanje opuštenosti i spokoja. Dakle, glutamat bi nas aktivirao dok bi GABA vratio smirenje smanjujući ekscitaciju neurona.

San

GABA se progresivno povećava kada smo pospani. Kad spavamo, ona doseže vrlo visoke razine, budući da je to trenutak kad smo najviše opušteni i smireni.

U našem mozgu postoji grupa stanica koja se naziva ventrolateralno preoptično jezgro, također poznato kao "prekidač spavanja". 80% stanica u ovom području su GABAergic.

S druge strane, GABA sudjeluje u održavanju našeg unutarnjeg ritma sata ili cirkadija. U stvari, kada životinje prezimuju, njihova količina GABA znatno se povećava.

Tijekom spavanja, praćen porastom GABA, dolazi i do povećanja citokina. Oni su proteini koji štite tijelo od upale. Zato je neophodan adekvatan odmor, jer se tijelo održava zdravim, popravljajući svoja oštećenja.

Bol

Poznato je da GABA ima nociceptivne (percepciju boli) efekte. Na primjer, ako se daje baklofen, tvar koja se veže na GABA B receptore, kod ljudi stvara analgetski učinak. Ova tvar djeluje smanjujući oslobađanje neurotransmitera boli u neuronima u dorzalnom rogu leđne moždine.

Dakle, kad se mijenjaju ovi receptori, životinje razvijaju hiperalgeziju (vrlo intenzivna percepcija boli). Iz ovog razloga, smatra se da GABA B receptori sudjeluju u održavanju odgovarajućeg praga boli.

Endokrine funkcije

Čini se da nakon primanja visokih doza GABA dolazi do značajnog povećanja hormona rasta. Ovaj hormon omogućava razvoj i oporavak mišića, a također se povećava tijekom dubokog sna.

Čini se da GABA također igra važnu ulogu u regulaciji ženskih hormonskih ciklusa.

GABA izmjene

GABA metabolizam, zahvaćanje glijalnih stanica. Izvor: Pancrat putem Wikimedia Commonsa)

Razine GABA ili njegova aktivnost mogu se mijenjati u različitim uvjetima. Na primjer, zbog konzumiranja alkohola, droga ili droga.

S druge strane, određene su psihijatrijske i neurološke bolesti povezane s promjenama u funkcioniranju GABAergičkih neurona i njihovih receptora.

Svaka od ovih situacija detaljnije je objašnjena u nastavku.

Anksioznost

Niska razina GABA ili neadekvatna aktivnost ovog neurotransmitera povezana je s anksioznošću i stresom.

Zbog toga veliki broj anksiolitičkih lijekova djeluje na receptore GABA A. Također neke opuštajuće aktivnosti (poput joge) mogu djelomice djelovati na razine GABA. Konkretno, značajno povećava svoju količinu u mozgu.

Depresija

Prekomjerna razina GABA može se pretvoriti u depresiju, jer previše opuštanja može prerasti u ravnodušnost ili apatiju.

halucinacije

Otkrivena je povezanost između niske razine GABA u mozgu i njušnih i halucinacija okusa. Ovo su pozitivni simptomi shizofrenije, stanja koje je također povezano s promjenama GABA-e.

Nadalje, otkriveno je da ove halucinacije prestaju s liječenjem koje povećava GABA u središnjem živčanom sustavu.

Poremećaji kretanja

Čini se da su neki neurološki poremećaji pokreta poput Parkinsonove bolesti, Tourette sindrom ili tardivna diskinezija povezani s GABA.

Čini se da je baclofen, sintetički analog GABA, učinkovit u liječenju Tourette sindroma kod djece.

Dok agonisti GABA poput gabapentina i zolpidem pomažu u liječenju Parkinsonove bolesti. S druge strane, vigabatrin koristi tardivnu diskineziju i druge motoričke probleme.

Sve ovo upućuje na to da izvor ovih stanja može biti neispravna signalizacija GABAergičkih putova.

Epilepsija

Neuspjeh ili disregulacija u prijenosu gama aminobuterne kiseline proizvodi hiperekscitabilnost. Odnosno, neuroni se pretjerano aktiviraju, što dovodi do epileptičke aktivnosti.

Glavna žarišta epileptike gdje GABA propada su neokorteks i hipokampus. Međutim, epilepsija ima snažnu genetsku komponentu. Postoje ljudi koji su rođeni s većom predispozicijom od drugih koji pate od epileptogene aktivnosti ili napadaja.

Trenutno je otkriveno da neuspjeh u ekspresiji γ2, dijela GABA A receptora, uzrokuje pojavu epilepsije.

Konzumacija alkohola

Alkohol ili etanol su široko korištena tvar u današnjem društvu. Ima depresivno djelovanje na središnji živčani sustav.

Naime, blokira ekscitaciju NMDA receptora i pojačava inhibitorne impulse GABA A receptora.

U niskim razinama etanol proizvodi dezinhibiciju i euforiju. Iako je u krvi visoka, može izazvati respiratorni zastoj i čak smrt.

Spoznaja

Otkriveno je da receptori GABA A posjeduju mjesto djelovanja za tvar koja se zove RO4938581. Ovaj lijek je inverzni agonist, to jest, čini suprotan učinak GABA.

Čini se da ovaj lijek poboljšava kogniciju. Točnije, omogućava nam bolju konsolidaciju prostornih i vremenskih sjećanja (gdje se i kada nešto dogodilo).

Nadalje, kada su GABA receptori inhibirani ili imaju mutacije u hipokampusu, dolazi do poboljšanja u asocijaciji učenja.

Ovisnost o drogi

Baclofen, lijek spomenut ranije, čini se da pomaže u liječenju ovisnosti o drogama kao što su alkohol, kokain, heroin ili nikotin. Iako ima mnogo nuspojava, koriste se i druge slične koje također izazivaju inhibicijski učinak.

Zlouporaba droga uzrokuje oslobađanje dopamina u jezgri obitelji. Ovo područje mozga je bitno u osjećaju nagrade i pojačanja.

Kada se daje baklofen, želja za uzimanjem lijekova smanjuje se. To se događa jer tvar smanjuje aktivaciju dopaminergičnih neurona u tom području. U konačnici smatraju da lijek nema očekivani učinak i više ga ne žele konzumirati.

Poremećaji spavanja

Promjene u GABA mogu uzrokovati razne probleme sa spavanjem. Kada postoji manje GABA od normalne ili neuroni ne rade pravilno, često se javlja nesanica.

Međutim, kada su razine ove tvari vrlo visoke, možete patiti od paralize spavanja. Kod ovog poremećaja osoba se može probuditi kad im je tijelo paralizirano REM fazom i ne može se kretati.

S druge strane, narkolepsija je povezana s hiperaktivnošću GABAergičkih receptora.

Alzheimerova bolest

U nekim istraživanjima primijećena je povišena razina GABA u bolesnika s Alzheimerovom bolešću. Čini se da stvaranje senilnog plaka i povećana GABA progresivno blokiraju aktivnost neurona u pacijenata. Povrh svega, onih koji su uključeni u učenje i pamćenje.

Visoka razina GABA

Previše GABA može uzrokovati prekomjernu pospanost, kao što je slučaj s konzumiranjem alkohola ili valiuma.

Međutim, vrlo visoka GABA kod mnogih ljudi može dati suprotan učinak i može izazvati anksioznost ili paniku. Prati je trnce, kratkoća daha i promjene krvnog tlaka ili otkucaja srca.

GABA dodaci

Mikroskopska slika obojenih neurona uzeta iz elektronskog mikroskopa. Izvor: Neuronski stručnjaci (Organizacija za istraživanje ugovora)

Trenutno je gama-amino maslačna kiselina komercijalno dostupna kao dodatak prehrani, i prirodni i sintetički. Prirodni GABA nastaje fermentacijskim postupkom koji koristi bakteriju koja se zove Lactobacillus hilgardii.

Mnogi ga konzumiraju kako bi bolje spavali i smanjili anksioznost. Poznat je i kod sportaša, jer čini se da doprinosi gubljenju masti i razvoju mišićne mase.

To je zato što proizvodi intenzivno povećanje hormona rasta, što je bitno za mišiće. Uz to, omogućuje vam bolje spavanje, nešto što treba onima koji se bave bodybuildingom.

Međutim, uporaba ovog dodatka predmet je kontroverze. Mnogi vjeruju da nedostaju znanstveni dokazi o njenim koristima.

Nadalje, čini se da je teško da GABA u krvi može prijeći krvno-moždanu barijeru da bi došao do mozga. Stoga ne može djelovati na neurone našeg živčanog sustava.

Reference

1. Alfaro Valverde, E. (2011). GABA receptori (GABA receptori). Sveučilište Kostarike, Nacionalna psihijatrijska bolnica: 8-16.
2. Carlson, NR (2006). Fiziologija ponašanja 8. izd. Madrid: Pearson.
3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: funkcionalna dualnost? Tranzicija tijekom neurorazvoja. Rev Neurol, 52, 665-675.
4. Uloga neurotransmitera GABA i svega ostalog u vezi s tim (Sf). Preuzeto 21. ožujka 2017. iz ispitivane egzistencije: examexistence.com.
5. GABA. (SF). Preuzeto 21. ožujka 2017. s Biopsicología: biopsicologia.net.
6. Monografija gama-amino-maslačne kiseline (GABA). (2007). Pregled alternativne medicine, 12 (3): 274-279.
7. Konkel, L. (2015, 16. listopada). Što je GABA? Preuzeto iz svakodnevnog zdravlja: dailyhealth.com.
8. Što je GABA? - Funkcija, prednosti i nuspojave. (SF). Preuzeto 22. ožujka 2017. iz Study: study.com.