GABA (NEVROTRANSMITER): RECEPTORJI, FUNKCIJE IN SPREMEMBE - GEOGRAFÍA - 2026

GABA ali gama aminomaslena kislina je najpomembnejša inhibitorni nevrotransmiter v živčnem sistemu. Je najpogostejši zaviralni nevrotransmiter, razporejen pa je po možganih in hrbtenjači.

Dejansko med 30 in 40% nevronov v naših možganih izmenjuje nevrotransmiter GABA. Ti nevroni se imenujejo GABAergic. Ta snov je bistvena na občutljivi, kognitivni in motorični ravni. Pomembno vlogo ima tudi pri odzivu na stres.

Nevroni so med seboj povezani v naših možganih in si izmenjujejo vzbujevalne in zaviralne nevrotransmiterje, da drug drugemu pošiljajo sporočila.

Preveč vznemirjenja bi povzročilo nestabilnost v naši možganski dejavnosti. Nevroni bi prenašali vznemirljive sinapse na druge nevrone, kar bi posledično vzbudilo njihove sosede. Vzbujanje bi se širilo, dokler ne bi doseglo nevronov, od koder izvira aktivacija, zaradi česar se vsi nevroni v možganih nenadzorovano izpraznijo.

To se dogaja pri epileptičnih napadih ali epileptičnih napadih. V resnici nekateri znanstveniki trdijo, da je eden od vzrokov epilepsije sprememba nevronov, ki izločajo GABA ali njegove receptorje.

Po drugi strani pa lahko preveč vznemirjenja povzroči razdražljivost, živčnost, nespečnost, motorične motnje itd.

Zato je aktivnost zaviralnih nevronov, kot so tisti, ki izločajo gama aminomatično kislino, tako pomembna. Ta snov vam omogoča, da uravnotežite možgansko aktivacijo, tako da se ves čas vzdržuje optimalna raven vzburjenja.

V ta namen receptorji GABA, ki se nahajajo v nevronih, prejemajo kemična sporočila, zaradi katerih zavirajo ali zmanjšujejo živčne impulze. Na ta način GABA deluje kot zavora po obdobjih intenzivnega stresa; sprošča in sproži spanje. Dejansko nekatera zdravila, ki se uporabljajo za zdravljenje tesnobe, na primer benzodiazepini, spodbujajo receptorje GABA.

Spremenjene ravni gama aminomaslene kisline so povezane s psihiatričnimi in nevrološkimi motnjami. Nizke ravni te snovi ali zmanjšanje njene funkcije so povezane z anksioznostjo, depresijo, shizofrenijo, motnjami spanja, nespečnostjo …

Kratka zgodovina GABA

GABA kemijska zgradba

Gama amino-maslačna kislina je bila prvič sintetizirana leta 1883, vendar njeni učinki niso bili znani. Znano je bilo le, da gre za izdelek, ki deluje na presnovo rastlin in mikrobov.

Okoli leta 1950 so raziskovalci spoznali, da ga najdemo tudi v živčnem sistemu sesalcev.

Biosinteza

Gama amino-maslačna kislina prihaja iz glutaminske kisline (glutamata), glavnega ekscitacijskega nevrotransmiterja. Ta se pretvori v GABA z encimom, imenovanim dekarboksilaza glutaminske kisline (GAD), in kofaktorjem, imenovanim piridoksal fosfat, ki je aktivna oblika vitamina B6. Za ustvarjanje GABA se karboksilna skupina odstrani iz glutamata.

Da se učinek GABA prekine, je treba to snov prejeti skozi glialne celice. Tudi nevroni ga pridobijo po zaslugi posebnih prevoznikov. Cilj je odstraniti GABA iz možganske zunajcelične tekočine, tako da ga ne absorbirajo GABAergični nevroni.

Sprejemniki

Dva pomembna receptorja, ki zajameta GABA, sta:

GABA A receptor

To je receptor, ki nadzoruje klorov kanal. To je kompleksno, saj ima več kot 5 različnih stičišč. Imajo mesto, ki zajame GABA, kjer se lahko veže tudi muscimol, ki posnema njegove učinke (agonist). Poleg tega lahko zajame bicukulin, snov, ki blokira učinke GABA (antagonista).

Medtem ko se na drugem mestu receptorja GABA A vežejo anksiolitična zdravila, imenovana benzodiazepini (na primer Valium in Líbrium). Služijo zmanjšanju tesnobe, sprostitvi mišic, spodbujanju spanja, zmanjšanju epilepsije itd. Morda se na istem mestu alkohol veže, da bi izvajal svoje učinke.

Tretje mesto omogoča vezavo barbituratov, drugih starejših in manj varnih anksiolitičnih zdravil. Pri majhnih odmerkih imajo sproščujoč učinek. Vendar pa večji odmerki povzročajo težave z govorom in hojo, izgubo zavesti, komo in celo smrt.

Četrto mesto dobi različne steroide, kot so nekateri, ki se uporabljajo za splošno anestezijo. Poleg tega obstajajo hormoni, ki jih telo proizvaja, na primer progesteron, ki se vežejo na to mesto. Ta hormon se sprošča v nosečnosti in povzroči blago sedacijo.

Medtem ko se na koncu veže picrotoxin, strup, prisoten v grmu iz Indije. Ta snov ima nasprotne učinke kot anksiolitiki. To pomeni, da blokira aktivnost receptorja GABA A, saj deluje kot antagonist. Zato lahko v velikih odmerkih povzroči napade.

Tako benzodiazepini kot barbiturati aktivirajo receptor GABA A, zato jih imenujemo agonisti.

Obstajajo bolj zapletena mesta vezave kot druga, na primer benzodiazepini. Vse to je znano iz raziskav, vendar je treba vedeti veliko. Naši možgani lahko naravno proizvajajo snovi, ki se vežejo na te receptorje, saj imajo agonistične ali antagonistične učinke. Vendar te spojine še niso bile ugotovljene.

GABA receptor B

Ta receptor uravnava kalijev kanal in je metabotropna. To je receptor, povezan z beljakovinami G. Ko se aktivira, se zgodi niz biokemičnih dogodkov, ki lahko povzročijo odpiranje drugih ionskih kanalov.

Znano je, da je baklofen agonist tega receptorja, ki povzroča sprostitev mišic. Medtem ko spojina CGP 335348 deluje kot antagonist.

Ko se aktivirajo receptorji GABA B, se odpirajo kalijevi kanali, ki ustvarjajo zaviralne potenciale v nevronih.

GABA C receptor

Po drugi strani pa se preučuje tudi receptor GABA C. Tega ne modulirajo benzodiazepini, barbiturati ali steroidi.

Zdi se, da ga večinoma najdemo v mrežnici, čeprav je drugje v centralnem živčnem sistemu. Sodeluje v celicah, ki uravnavajo vid, njegovi glavni agonisti pa so TACA, GABA in muscimol. Medtem ima pikrotoksin antagonistične učinke.

Za zdaj niso našli nobenih bolezni, ki bi bile povezane z mutacijami v tem receptorju. Vendar se zdi, da so antagonisti receptorjev GABA C povezani s preprečevanjem oblike odvzema miopije in potrebne so nadaljnje raziskave, da bi ugotovili, kakšna je njihova vloga pri očesnih motnjah.

GABA funkcije

GABA A receptorska celica. Vir: Bruce Blaus prek Wikimedia Commons)

Ni presenetljivo, da GABA izvaja številne funkcije zaradi široke razporeditve in količine po osrednjem živčnem sistemu. Mnogo njegovih natančnih funkcij danes ni znanih. Veliko trenutnih odkritij je posledica raziskav z zdravili, ki potencirajo, posnemajo ali zavirajo učinke GABA.

Če povzamemo, je znano, da je gama aminomaslena kislina zaviralna snov, ki pomaga vzdrževati uravnoteženo delovanje možganov. Sodelujejo v:

Sprostitev

GABA zavira nevronska vezja, ki se aktivirajo zaradi stresa in tesnobe, kar ustvarja stanje sprostitve in spokojnosti. Tako bi nas glutamat aktiviral, medtem ko bi GABA povrnil umiritev z zmanjšanjem vzbujanja nevronov.

Sanje

GABA se postopoma povečuje, ko smo zaspani. Ko spimo, doseže zelo visoke ravni, saj je trenutek, ko smo najbolj sproščeni in umirjeni.

V naših možganih je skupina celic, imenovana ventrolateralno preoptično jedro, znano tudi kot "stikalo za spanje". 80% celic na tem področju je GABAergic.

Po drugi strani pa GABA sodeluje pri vzdrževanju naših notranjih ur ali cirkadianih ritmov. V resnici, ko živali prezimujejo, se njihova količina GABA znatno poveča.

Med spanjem, ki ga spremlja povečanje GABA, pride tudi do povišanja citokinov. So beljakovine, ki ščitijo telo pred vnetji. Zato je nujen ustrezen počitek, saj telo ohrani zdravo in popravi škodo.

Bolečina

Znano je, da ima GABA nociceptivne učinke (zaznavanje bolečine). Na primer, če dajemo baklofen, snov, ki se veže na receptorje GABA B, pri ljudeh povzroči analgetični učinek. Ta snov deluje tako, da v dorzalnem rogu hrbtenjače zmanjša sproščanje bolečinskih nevrotransmiterjev v nevronih.

Tako se pri spremembi predelov teh receptorjev pri živalih razvije hiperalgezija (zelo intenzivno zaznavanje bolečine). Zaradi tega naj bi receptorji GABA B sodelovali pri vzdrževanju ustreznega praga bolečine.

Endokrine funkcije

Kaže, da se po prejemu visokih odmerkov GABA znatno poveča rastni hormon. Ta hormon omogoča razvoj in obnovo mišic, povečuje pa se tudi med globokim spanjem.

GABA ima tudi pomembno vlogo pri uravnavanju ženskih hormonskih ciklov.

GABA spremembe

Presnova GABA, vpletenost glialnih celic. Vir: Pancrat prek Wikimedia Commons)

Ravni GABA ali njegovo aktivnost lahko spremenimo v različnih pogojih. Na primer zaradi uživanja alkohola, drog ali drog.

Po drugi strani so nekatere psihiatrične in nevrološke bolezni povezane s spremembami v delovanju GABAergičnih nevronov in njihovih receptorjev.

Vsaka od teh situacij je podrobneje razložena spodaj.

Anksioznost

Nizka raven GABA ali neustrezna aktivnost tega nevrotransmiterja je povezana s tesnobo in stresom.

Zaradi tega veliko število anksiolitičnih zdravil deluje na receptorje GABA A. Prav tako lahko nekatere sproščujoče dejavnosti (na primer joga) deloma delujejo na ravni GABA. Natančneje, znatno poveča svojo količino v možganih.

Depresija

Previsoka raven GABA se lahko prevede v depresijo, saj se lahko preveč sproščenosti spremeni v ravnodušnost ali apatijo.

Halucinacije

Odkrita je povezava med nizko koncentracijo GABA v možganih in vonjalnimi in okusnimi halucinacijami. To so pozitivni simptomi shizofrenije, stanja, ki je povezano tudi s spremembami GABA.

Poleg tega je bilo ugotovljeno, da so te halucinacije prenehale z zdravljenjem, ki poveča GABA v centralnem živčnem sistemu.

Motnje gibanja

Nekatere motnje nevrološkega gibanja, kot so Parkinsonova bolezen, Tourettov sindrom ali tardivna diskinezija, so videti povezane z GABA.

Baclofen, sintetični analog GABA, se zdi učinkovit pri zdravljenju Tourette sindroma pri otrocih.

Medtem ko agonisti GABA, kot sta gabapentin in zolpidem, pomagajo pri zdravljenju Parkinsonove bolezni. Po drugi strani pa vigabatrin koristi tardivni diskineziji in drugim motoričnim težavam.

Vse to kaže, da je izvor teh stanj lahko okvarjena signalizacija GABAergičnih poti.

Epilepsija

Neuspeh ali disregulacija pri prenosu gama amino-maslene kisline povzroči hiperekscitabilnost. To pomeni, da se nevroni preveč aktivirajo, kar vodi v epileptično aktivnost.

Glavna žarišča epileptike, pri katerih GABA odpove, sta neokorteks in hipokampus. Vendar ima epilepsija močno genetsko komponento. Obstajajo ljudje, ki so rojeni z večjo nagnjenostjo kot drugi, ki trpijo za epileptogeno aktivnostjo ali napadi.

Trenutno je bilo odkrito, da neuspeh v izražanju γ2, ki je del GABA A receptorja, povzroči pojav epilepsije.

Uživanje alkohola

Alkohol ali etanol sta v današnji družbi široko uporabljana snov. Depresivno deluje na centralni živčni sistem.

Zlasti blokira vzbujanje, ki ga povzročajo NMDA receptorji, in poveča zaviralne impulze GABA receptorjev.

Pri nizkih ravneh etanol povzroči razkroj in evforijo. Čeprav je v krvi v visoki ravni, lahko povzroči odpoved dihanja in celo smrt.

Spoznanje

Ugotovljeno je bilo, da imajo receptorji GABA A snov, ki se imenuje RO4938581. To zdravilo je inverzni agonist, torej deluje nasprotno kot GABA.

Kaže, da to zdravilo izboljšuje kognicijo. Natančneje nam omogoča boljšo utrditev prostorskih in časovnih spominov (kje in kdaj se je kaj zgodilo).

Poleg tega, ko so receptorji GABA inhibirani ali imajo mutacije v hipokampusu, se izboljšajo povezave med učenjem.

Zasvojenost z mamili

Zdi se, da je zdravilo Baclofen, ki je bilo omenjeno prej, koristno pri zdravljenju odvisnosti od drog, kot so alkohol, kokain, heroin ali nikotin. Čeprav ima veliko stranskih učinkov, se uporabljajo tudi drugi podobni, ki povzročajo tudi zaviralni učinek.

Zloraba drog povzroča sproščanje dopamina v jedru akbelov. To področje možganov je bistveno pri občutku nagrade in okrepitve.

Ob dajanju baklofena se želja po jemanju drog zmanjšuje. Do tega pride, ker snov zmanjša aktivacijo dopaminergičnih nevronov na tem območju. Navsezadnje menijo, da zdravilo nima pričakovanega učinka in ga ne želijo več uživati.

Motnje spanja

Spremembe GABA lahko povzročijo različne težave s spanjem. Kadar je GABA manj kot normalno ali nevroni ne delujejo pravilno, se pogosto pojavi nespečnost.

Ko pa so ravni te snovi zelo visoke, lahko trpite zaradi paralize spanja. V tej motnji se lahko oseba prebudi, ko telo ohromi zaradi faze REM in se ne more premikati.

Po drugi strani je narkolepsija povezana s hiperaktivnostjo GABAergičnih receptorjev.

Alzheimerjeve bolezni

V nekaterih preiskavah so pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo opazili povišano raven GABA. Zdi se, da tvorba senilne plošče in zvišan GABA postopno blokirata nevronsko aktivnost pri bolnikih. Predvsem tisti, ki sodelujejo pri učenju in spominu.

Visoka raven GABA

Preveč GABA lahko povzroči prekomerno zaspanost, kot se pojavi pri uživanju alkohola ali valija.

Vendar lahko zelo visok GABA pri mnogih ljudeh povzroči nasprotni učinek in lahko povzroči tesnobo ali paniko. Spremljajo ga mravljinčenje, zasoplost in spremembe krvnega tlaka ali srčnega utripa.

GABA dopolnila

Mikroskopska slika obarvanih nevronov, odvzeta z elektronskega mikroskopa. Vir: Neuron Experts (pogodbena raziskovalna organizacija)

Trenutno je gama aminomaslena kislina komercialno na voljo kot prehransko dopolnilo, tako naravno kot sintetično. Naravni GABA nastane s fermentacijskim postopkom, ki uporablja bakterijo, imenovano Lactobacillus hilgardii.

Mnogi ljudje ga porabijo za boljši spanec in zmanjšanje tesnobe. Znan je tudi pri športnikih, saj se zdi, da prispeva k izgubi maščobe in razvoju mišične mase.

To je zato, ker proizvaja intenzivno povečanje rastnega hormona, ki je ključnega pomena za mišice. Poleg tega vam omogoča boljše spanje, kar potrebujejo tisti, ki se ukvarjajo z bodybuildingom.

Toda uporaba tega dodatka je predmet polemike. Mnogi menijo, da znanstvenih dokazov o njegovih koristih ni.

Poleg tega se zdi, da je GABA v krvi težko prestopiti krvno-možgansko pregrado in doseči možgane. Zato ne more delovati na nevrone našega živčnega sistema.

Reference

1. Alfaro Valverde, E. (2011). GABA receptorji (GABA receptorji). Univerza v Kostariki, Nacionalna psihiatrična bolnišnica: 8-16.
2. Carlson, NR (2006). Fiziologija vedenja 8. izd. Madrid: Pearson.
3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: funkcionalna dvojnost? Prehod med nevrorazvojom. Rev Neurol, 52, 665–675.
4. Delovanje nevrotransmiterja GABA in vse ostalo o tem (Sf). Pridobljeno 21. marca 2017 iz storitve Existed Existence: examexistence.com.
5. GABA. (sf). Pridobljeno 21. marca 2017 iz Biopsicología: biopsicologia.net.
6. Monografija gama-aminobutrične kisline (GABA). (2007). Pregled alternativne medicine, 12 (3): 274-279.
7. Konkel, L. (2015, 16. oktober). Kaj je zdravilo GABA? Pridobljeno iz vsakodnevnega zdravja: dailyhealth.com.
8. Kaj je zdravilo GABA? - delovanje, prednosti in stranski učinki. (sf). Pridobljeno 22. marca 2017 iz Study: study.com.