GABA (NEUROTRANSMITTER): RECEPTORER, FUNKTIONER OG ÆNDRINGER - GEOGRAFIA

Den GABA eller Gaba er den vigtigste inhiberende neurotransmitter i nervesystemet. Det er den mest rigelige hæmmende neurotransmitter, og den er fordelt over hjernen og rygmarven.

Faktisk udveksler mellem 30 og 40% af neuronerne i vores hjerne neurotransmitteren GABA. Disse neuroner kaldes GABAergic. Dette stof er vigtigt på det følsomme, kognitive og motoriske plan. Det spiller også en vigtig rolle i stressresponsen.

Neuroner hænger sammen i vores hjerne og udveksler stimulerende og hæmmende neurotransmittere for at sende hinanden beskeder.

For meget spænding ville forårsage ustabilitet i vores hjerneaktivitet. Neuronerne transmitterer exciterende synapser til andre neuroner, som igen ville begejstre deres naboer. Excitationen spredte sig, indtil den nåede neuronerne, hvor aktiveringen stammede, hvilket fik alle neuronerne i hjernen til at aflade ukontrolleret.

Dette er hvad der sker i epileptiske anfald eller anfald. Faktisk hævder nogle forskere, at en af årsagerne til epilepsi er en ændring af neuronerne, der udskiller GABA eller dets receptorer.

På den anden side kan for meget spænding forårsage irritabilitet, nervøsitet, søvnløshed, motoriske lidelser osv.

Dette er grunden til, at aktiviteten af hæmmende neuroner, såsom dem, der udskiller gamma-aminosmørsyre, er så vigtig. Dette stof giver dig mulighed for at balansere hjerneaktivering, så optimale niveauer af ophidselse opretholdes på alle tidspunkter.

For at gøre dette modtager GABA-receptorer placeret i neuroner kemiske meddelelser, der får dem til at hæmme eller mindske nerveimpulser. På denne måde fungerer GABA som en bremse efter perioder med intens stress; producerer afslapning og inducerer søvn. Faktisk stimulerer nogle lægemidler, der bruges til behandling af angst, såsom benzodiazepiner, GABA-receptorer.

Ændrede niveauer af gamma-aminosmørsyre er forbundet med psykiatriske og neurologiske lidelser. Lave niveauer af dette stof eller et fald i dets funktion er forbundet med angst, depression, skizofreni, søvnforstyrrelser, søvnløshed…

Kort historie om GABA

GABA kemisk struktur

Gamma-aminobutyric acid blev syntetiseret første gang i 1883, men dens virkninger var ikke kendt. Det var kun kendt, at det var et produkt, der virkede på metabolismen af planter og mikrober.

Omkring 1950 indså forskere, at det også findes i nervesystemet hos pattedyr.

biosyntese

Gamma-aminobutyric acid kommer fra glutaminsyre (glutamat), den vigtigste excitatoriske neurotransmitter. Dette omdannes til GABA gennem et enzym kaldet glutaminsyredarboxylase (GAD) og en kofaktor kaldet pyridoxal phosphat, som er den aktive form for vitamin B6. For at oprette GABA fjernes en carboxylgruppe fra glutamat.

For at GABA-effekten kan afbrydes, skal dette stof modtages gennem gliaceller. Neuroner gendanner det også takket være specielle transportører. Målet er at fjerne GABA fra hjernens ekstracellulære væske, så det ikke absorberes af GABAergiske neuroner.

Receivere

To vigtige receptorer, der fanger GABA er:

GABA En receptor

Det er en receptor, der kontrollerer en klorkanal. Dette er komplekst, da det har mere end 5 forskellige knudepunkter. De har et sted, der fanger GABA, hvor muscimol, der efterligner dens virkninger (agonist), også kan binde. Derudover kan det fange bicuculin, et stof, der blokerer virkningerne af GABA (antagonist).

Mens der på andenpladsen af GABA A-receptoren binder angstdæmpende lægemidler kaldet benzodiazepiner (såsom Valium og Líbrium). De tjener til at reducere angst, slappe af muskler, inducere søvn, reducere epilepsi osv. Eventuelt på dette samme sted binder alkohol sig for at udøve dens virkninger.

En tredjeplads tillader binding af barbiturater, andre ældre og mindre sikre angstdæmpende medikamenter. Ved lave doser har de en afslappende virkning. Imidlertid forårsager højere doser problemer med at tale og gå, tab af bevidsthed, koma og endda død.

Et fjerde sted modtager forskellige steroider, såsom nogle brugt til generel anæstesi. Derudover er der hormoner, som kroppen producerer, såsom progesteron, der binder til dette sted. Dette hormon frigøres under graviditet og producerer mild sedation.

Mens der sidst binder picrotoxin, er en gift til stede i en busk fra Indien. Dette stof har de modsatte virkninger end angstdæmpende. Det vil sige, det blokerer for GABA A-receptorens aktivitet ved at fungere som en antagonist. Derfor kan det i høje doser forårsage anfald.

Både benzodiazepiner og barbiturater aktiverer GABA A-receptoren, hvorfor de kaldes agonister.

Der er mere komplekse bindingssteder end andre, såsom benzodiazepiner. Alt dette er kendt fra forskning, men der er meget at vide. Vores hjerne kan naturligt producere stoffer, der binder til disse receptorer, med agonistiske eller antagonistiske effekter. Imidlertid er disse forbindelser endnu ikke identificeret.

GABA B-receptor

Denne receptor regulerer en kaliumkanal og er metabotrop. Det vil sige, det er en receptor, der er koblet til et G.-protein. Når det er aktiveret, finder en række biokemiske begivenheder sted, der kan forårsage åbning af andre ionkanaler.

Baclofen er kendt for at være en agonist af denne receptor, hvilket forårsager muskelafslapning. Mens forbindelsen CGP 335348 fungerer som en antagonist.

Når GABA B-receptorer derudover aktiveres, åbnes kaliumkanaler, hvilket producerer hæmmende potentialer i neuroner.

GABA C-receptor

På den anden side studeres også en GABA C-receptor, disse moduleres ikke af benzodiazepiner, barbiturater eller steroider.

Det ser ud til at være overvejende fundet i nethinden, skønt det kan være andre steder i centralnervesystemet. Det er involveret i celler, der regulerer synet, og dets vigtigste agonister er TACA, GABA og muscimol. I mellemtiden udøver picrotoxin antagonistiske effekter.

Indtil videre er der ikke fundet sygdomme, der er forbundet med mutationer i denne receptor. Det ser imidlertid ud til, at GABA C-receptorantagonister er forbundet med forebyggelse af myopi-induceret form for deprivation, og yderligere forskning er nødvendig for at se, hvad deres rolle er i øjenlidelser.

GABA-funktioner

GABA En receptorcelle. Kilde: Bruce Blaus via Wikimedia Commons)

Det er ikke overraskende, at GABA udfører en lang række funktioner på grund af dens brede distribution og mængde gennem centralnervesystemet. Mange af dets nøjagtige funktioner er ikke kendt i dag. Meget af de nuværende opdagelser skyldes forskning med medikamenter, der potenserer, efterligner eller hæmmer effekten af GABA.

I sammendraget er gamma-aminobutyric acid kendt for at være et hæmmende stof, der hjælper med at opretholde en afbalanceret hjerneaktivitet. Deltage i:

Lempelse

GABA hæmmer de neurale kredsløb, der aktiveres af stress og angst, hvilket frembringer en tilstand af afslapning og ro. Således vil glutamat aktivere os, mens GABA ville gendanne roen ved at reducere excitationen af neuroner.

Drømmen

GABA stiger gradvist, når vi er søvnige. Når vi sover, når det meget høje niveauer, da det er det øjeblik, hvor vi er mest afslappede og rolige.

I vores hjerne er der en gruppe celler, der kaldes den ventrolaterale præoptiske kerne, også kendt som "søvnafbryderen." 80% af cellerne i dette område er GABAergic.

På den anden side deltager GABA i vedligeholdelsen af vores interne ur eller døgnrytmer. Faktisk når dyr dvale, øges deres mængde GABA markant.

Under søvn, ledsaget af en stigning i GABA, forekommer der også en stigning i cytokiner. De er proteiner, der beskytter kroppen mod betændelse. Derfor er det nødvendigt med tilstrækkelig hvile, da kroppen holdes sund og reparerer dens skader.

Smerten

Det er kendt, at GABA har nociceptive virkninger (smerteopfattelse). Hvis f.eks. Administreres baclofen, et stof, der binder til GABA B-receptorer, producerer det en smertestillende effekt hos mennesker. Dette stof fungerer ved at reducere frigivelsen af smerte neurotransmittorer i neuroner i rygmarvens ryghorn.

Når områder af disse receptorer ændres, udvikler dyr således hyperalgesi (en meget intens opfattelse af smerte). Af denne grund menes GABA B-receptorer at være involveret i at opretholde en passende smertetærskel.

Endokrine funktioner

Det ser ud til, at der efter at have modtaget høje doser GABA, er der en betydelig stigning i væksthormon. Dette hormon tillader udvikling og bedring af muskler og stiger også under dyb søvn.

GABA ser ud til også at spille en vigtig rolle i reguleringen af kvindelige hormonelle cyklusser.

GABA-ændringer

GABA-metabolisme, gliacelleinddragelse. Kilde: Pancrat via Wikimedia Commons)

GABA-niveauer eller dens aktivitet kan ændres af forskellige betingelser. For eksempel på grund af forbrug af alkohol, stoffer eller stoffer.

På den anden side er visse psykiatriske og neurologiske sygdomme forbundet med ændringer i funktionen af GABAergiske neuroner og deres receptorer.

Hver af disse situationer forklares mere detaljeret nedenfor.

Angst

Lavt GABA-niveau eller utilstrækkelig aktivitet af denne neurotransmitter er forbundet med angst og stress.

Af denne grund virker et stort antal angstdæmpende stoffer på GABA A. -receptorer, og nogle afslappende aktiviteter (såsom yoga) kan også til dels virke på GABA-niveauer. Specifikt øger det mængden i hjernen markant.

Depression

For høje niveauer af GABA kan omsættes til depression, da for meget afslapning kan blive til ligegyldighed eller apati.

Hallucinationer

En sammenhæng mellem lave niveauer af GABA i hjernen og luftrum og smagshalucinationer er blevet opdaget. Dette er positive symptomer på skizofreni, en tilstand, der også er forbundet med ændringer i GABA.

Endvidere viste det sig, at disse hallucinationer ophørte med en behandling, der øgede GABA i centralnervesystemet.

Bevægelsesforstyrrelser

Nogle neurologiske bevægelsesforstyrrelser såsom Parkinsons sygdom, Tourette-syndrom eller tardiv dyskinesi ser ud til at være relateret til GABA.

Baclofen, en syntetisk analog af GABA, ser ud til at være effektiv til behandling af Tourette-syndrom hos børn.

Mens GABA-agonister som gabapentin og zolpidem hjælper i behandlingen af Parkinsons sygdom. På den anden side drager vigabatrin fordel af tardiv dyskinesi og andre motoriske problemer.

Alt dette antyder, at oprindelsen af disse tilstande kan være en mangelfuld signalering af de GABAergiske veje.

Epilepsi

En fiasko eller dysregulering i transmission af gamma-aminosmørsyre giver hyperexcitabilitet. Det vil sige, neuroner bliver overdrevent aktiverede, hvilket fører til epileptisk aktivitet.

De vigtigste epileptiske foci, hvor GABA svigter, er neocortex og hippocampus. Epilepsi har imidlertid en stærk genetisk komponent. Nogle mennesker fødes mere tilbøjelige end andre til epileptogen aktivitet eller anfald.

For tiden er det blevet opdaget, at en fiasko i ekspressionen af y2, en del af GABA A-receptoren, forårsager epilepsi.

Alkoholforbrug

Alkohol eller ethanol er et meget brugt stof i nutidens samfund. Det har en depressiv virkning på det centrale nervesystem.

Specifikt blokerer det excitationen produceret af NMDA-receptorer og forbedrer de inhiberende impulser fra GABAA-receptorer.

På lave niveauer producerer ethanol desinhibition og eufori. Selv i høje niveauer i blodet kan det forårsage åndedrætssvigt og endda død.

Kognition

GABA A-receptorer har vist sig at have et virkningssted for et stof kaldet RO4938581. Dette lægemiddel er en omvendt agonist, det vil sige, det gør den modsatte virkning af GABA.

Det ser ud til, at dette stof forbedrer kognition. Specifikt giver det os mulighed for bedre at konsolidere rumlige og tidsmæssige minder (hvor og hvornår noget skete).

Yderligere, når GABA-receptorer hæmmes eller har mutationer i hippocampus, er der forbedringer i associeringslæring.

Stofmisbrug

Baclofen, et stof, der er nævnt tidligere, ser ud til at være nyttigt i behandlingen af afhængighed af stoffer som alkohol, kokain, heroin eller nikotin. Selvom det har mange bivirkninger, og der anvendes andre lignende, der også medfører en hæmmende virkning.

Misbrugsmedicin forårsager frigivelse af dopamin i kernen hos accumbens. Dette område af hjernen er vigtigt i følelsen af belønning og forstærkning.

Når der gives baclofen, aftager ønsket om at tage medicin. Dette forekommer, fordi stoffet reducerer aktiveringen af dopaminerge neuroner i dette område. I sidste ende føler de, at stoffet ikke har den forventede effekt, og at de ikke længere ønsker at konsumere det.

Søvnforstyrrelser

Ændringer i GABA kan forårsage forskellige søvnproblemer. Når der er mindre GABA end normalt, eller hvis neuroner ikke fungerer korrekt, forekommer søvnløshed ofte.

Når niveauerne af dette stof imidlertid er meget høje, kan du lide af søvnlammelse. Ved denne lidelse kan personen vågne op, når deres krop er lammet af REM-fasen og ikke kan bevæge sig.

På den anden side er narkolepsi blevet knyttet til hyperaktivitet af GABAergiske receptorer.

Alzheimers

I nogle undersøgelser er der observeret forhøjede niveauer af GABA hos patienter med Alzheimers sygdom. Senil plakdannelse og forøget GABA ser ud til gradvis at blokere neuronal aktivitet hos patienter. Frem for alt de involverede i læring og hukommelse.

Høje GABA-niveauer

For meget GABA kan forårsage overdreven døsighed, som forekommer ved alkohol- eller valiumforbrug.

Imidlertid kan meget høj GABA give den modsatte effekt hos mange mennesker og kan forårsage angst eller panik. Det ledsages af prikken, åndenød og ændringer i blodtryk eller hjerterytme.

GABA-kosttilskud

Et mikroskopisk billede af farvede neuroner taget fra et elektronmikroskop. Kilde: Neuron Experts (Contract Research Organization)

For tiden er gamma-aminobutyric acid kommercielt tilgængelig som et kosttilskud, både naturligt og syntetisk. Naturlig GABA er skabt af en gæringsproces, der bruger en bakterie kaldet Lactobacillus hilgardii.

Mange mennesker spiser det for at sove bedre og mindske angst. Det er også berømt hos atleter, da det ser ud til at bidrage til fedttab og udvikling af muskelmasse.

Dette skyldes, at det producerer en intens stigning i væksthormon, hvilket er vigtigt for muskler. Derudover giver det dig mulighed for at sove bedre, noget som dem, der laver bodybuilding har brug for.

Brugen af dette supplement er dog kontroversielt. Mange mener, at videnskabelig bevis for fordelene mangler.

Derudover ser det ud til, at det er vanskeligt for GABA i blodet at krydse blod-hjerne-barrieren for at nå hjernen. Derfor kunne det ikke virke på nervesystemerne i vores nervesystem.

Referencer

Alfaro Valverde, E. (2011). GABA-receptorer (GABA-receptorer). Universitetet i Costa Rica, National Psykiatrisk Hospital: 8-16.
Carlson, NR (2006). Opførselens fysiologi 8. udg. Madrid: Pearson.
Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: funktionel dualitet? Overgang under neuroudvikling. Pastor Neurol, 52, 665-675.
Funktion af GABA-neurotransmitter og alt andet om det. (Sf). Hentet den 21. marts 2017 fra Examined Existence: examinedexistence.com.
GABA. (Sf). Hentet den 21. marts 2017 fra Biopsicología: biopsicologia.net.
Gamma-aminobutyric Acid (GABA) monografi. (2007). Evaluering af alternativ medicin, 12 (3): 274-279.
Konkel, L. (2015, 16. oktober). Hvad er GABA? Hentet fra Hverdagssundhed: everydayhealth.com.
Hvad er GABA? - Funktion, fordele og bivirkninger. (Sf). Hentet den 22. marts 2017 fra Study: study.com.

GABA (NEUROTRANSMITTER): RECEPTORER, FUNKTIONER OG ÆNDRINGER - GEOGRAFIA - 2025