Γ-aminobutyric acid

y-aminobutyric acid, også kendt som GABA (gamma-aminobutyric acid) er en biogen amin af glutaminsyre. GABA er også den vigtigste hæmmende neurotransmitter i centralnervesystemet (CNS).

Hvad er γ-aminobutyric acid?

Γ-aminobutyric acid er et derivat af glutaminsyre og en amin af smørsyre. Aminer er organiske derivater af ammoniak, hvori et eller flere hydrogenatomer er blevet erstattet af alkylgrupper eller med arylgrupper.

Fra et kemisk synspunkt er γ-aminobutyric acid en ikke-proteinogen aminosyre. Ikke-proteogene aminosyrer er aminosyrer, der ikke er inkorporeret i proteiner under translation. De fungerer i kroppen som aminosyreantagonister i enzymmetabolismen. Y-aminobutyrinsyren adskiller sig fra de andre proteinogene a-aminosyrer i aminogruppens position. GABA er en aminosyre i y-gruppen, fordi dens aminogruppe er på det tredje carbonatom efter carboxylcarbonatomet. GABA binder sig til specifikke receptorer i kroppen. Det fungerer i kroppen som en hæmmende neurotransmitter.

Funktion, effekt og opgaver

GABA fungerer på forskellige receptorer i kroppen. GABAa-receptorer er ligand-gatede chloridionkanaler. Når GABA binder til receptoren, strømmer chlorid ind. Dette har en hæmmende effekt på den berørte nervecelle.

GABAa-receptorer er udbredt i hjernen. De spiller en vigtig rolle i balancen mellem dæmpning og ophidselse i centralnervesystemet. Forskellige lægemidler, der har en depressiv virkning, angriber GABAa-receptoren. Disse aktive ingredienser inkluderer benzodiazepiner, antiepileptika, propofol og barbiturater.

GABAa-ρ-receptorer har en lignende virkning som GABAa-receptorer. De kan imidlertid ikke påvirkes af de ovenfor nævnte aktive stoffer. GABAb-receptorer er såkaldte G-protein-koblede receptorer. Når y-aminobutyrinsyre binder til disse receptorer, strømmer mere kalium ind i nervecellerne. Samtidig er der en reduceret udstrømning af calcium. Dette resulterer i en presynaptisk hyperpolarisering og en hæmning af frigørelsen af ​​transmitteren. Bag det synaptiske hul er der imidlertid en øget tilstrømning af kalium. Resultatet er et hæmmende postsynaptisk potentiale (IPSP).

Den muskelafslappende baclofen fungerer nøjagtigt på denne receptor. Generelt har GABA en angstdæmpende, smertestillende, afslappende, antikonvulsiv og blodtrykstabiliserende virkning. Derudover har GABA en søvnfremmende effekt.

Men GABA fungerer ikke kun som en hæmmende neurotransmitter. GABA hæmmer også hormonsekretion i forskellige endokrine kirtler. Γ-aminobutyric acid har en betydelig effekt i bugspytkirtlen. Der inhiberer syren udskillelsen af ​​glukagon i alfacellerne på Langerhans-holmene. Men GABA har også en central virkning på hypothalamus og dermed på udskillelsen af ​​frigivelse af hormoner. GABAergiske nerveceller forsyner også hypofysen, så hypofyseproduktionen af ​​prolactin, ACTH, TSH og LH også påvirkes af GABA.

GABA stimulerer også det HGH, der frigiver hypothalamisk hormon. Derudover siges det, at y-aminobutyric acid har en immunmodulerende virkning. Via GABA-receptorer, der er lokaliseret på T-cellerne, blokerer y-aminobutyrinsyre sekretionen af ​​inflammatoriske cytokiner og hæmmer samtidig aktiveringen og spredningen af ​​T-celler.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

y-aminobutyrinsyre dannes fra glutamat. Enzymet glutamat decarboxylase (GAD) er påkrævet til dette. Glutamat er den vigtigste excitatoriske neurotransmitter. Med blot et enkelt trin vendes effekten næsten, og der oprettes en hæmmende neurotransmitter. Umiddelbart efter dannelsen transporteres en del af y-aminobutyrinsyren ind i de nærliggende gliaceller. Der kan GABA transformeres til succinat semialdehyd ved GABA-transaminase. Det kan således indbygges i citronsyrecyklus og nedbrydes.

I bugspytkirtlen produceres GABA i de insulindannende beta-celler på Langerhans-holmene. Enzymet GAD65 producerer GABA fra glutamat. Sekretionen foregår på den ene side via SLMV. SLMV er synaptiske lignende mikrovesikler, der ligner synaptiske vesikler. En lille del af GABA udskilles i bugspytkirtlen, men også via LDCV, de såkaldte store tætte vesikler. Disse vesikler indeholder et typisk kompleks af insulin og zink. De respektive vesikler har en GABA-transporter. GABA-sekretion i bugspytkirtlen sker hver fjerde time. Derudover er der en vesikulær sekretion.

Sygdomme og lidelser

Lave niveauer af y-aminobutyrinsyre findes regelmæssigt i forskellige sygdomme. Disse inkluderer for eksempel kronisk smerte, højt blodtryk, irritabel tyktarm, premenstruelt syndrom (PMS), depression, schizofreni og epilepsi. En mangel på γ-aminobutyric acid kan føre til nattesved, impulsivitet, angst og hukommelsestab.

Utålmodighed, hurtig hjerteslag, øresus (tinnitus), suget efter slik og muskelspænding er symptomer på en GABA-mangel. Et GABA-underskud kan behandles på forskellige måder. Så de berørte kan tage GABA-forløber glutamin. Det kan også bruges i kombination med den lille aminosyre glycin. Oral administration af GABA påvirker hovedsageligt periferien, dvs. de endokrine organer og væv. En central virkning kan ikke opnås, fordi blod-hjerne-barrieren forhindrer optagelse af y-aminobutyric acid.

Imidlertid kan y-aminobutyric acid også overdoseres. En kombination med benzodiazepiner, alkohol, antipsykotika, hypnotika, bedøvelsesmidler, tricykliske antidepressiva, opioider og muskelafslappende midler er særlig farlig. De kan øge virkningerne og bivirkningerne af y-aminobutyric acid. En overdosis af γ-aminobutyric acid kan føre til svimmelhed og muskelsvaghed. De ramte lider af somnolens og en langsom hjerteslag. Du føler dig svag, har åndedrætsdepression, har anfald og har hukommelsestab.

Hvis γ-aminobutyric acid kombineres med andre stoffer, der har en central nervøs virkning, kan det føre til livstruende hjertestop. GABA ser ud til også at spille en rolle i patofysiologien for diabetes mellitus. Det antages, at den øgede glukagondannelse hos diabetikere er forårsaget af en GABA-mangel. Derudover synes aktiviteten af ​​T-lymfocytterne at være reduceret med GABA.