Γ-аминомаслена киселина

γ-аминомаслена киселина, също известен като GABA (гама-аминомаслена киселина) е биогенен амин на глутаминова киселина. GABA е и най-важният инхибиторен невротрансмитер в централната нервна система (ЦНС).

Какво е γ-аминомаслена киселина?

Γ-аминомаслена киселина е производно на глутаминовата киселина и амина на маслената киселина. Амините са органични производни на амоняк, в които един или повече водородни атоми са заместени с алкилови групи или с арилни групи.

От химическа гледна точка γ-аминомаслената киселина е непротеиногенна аминокиселина. Непротеиногенните аминокиселини са аминокиселини, които не се включват в протеините по време на транслацията. Те действат в организма като антагонисти на аминокиселини в ензимния метаболизъм. Γ-аминомаслената киселина се различава от другите протеиногенни α-аминокиселини в позицията на аминогрупата. GABA е аминокиселина от γ групата, тъй като нейната аминогрупа е на третия въглероден атом след карбоксилния въглероден атом. GABA се свързва със специфични рецептори в тялото. Той действа в организма като инхибиторен невротрансмитер.

Функция, ефект и задачи

GABA работи върху различни рецептори в организма. GABAa рецепторите са лиганд затворени хлоридни йонни канали. Когато GABA се свързва с рецептора, навлиза хлорид. Това има инхибиращ ефект върху засегнатата нервна клетка.

GABAa рецепторите са широко разпространени в мозъка. Те играят важна роля за баланса между затихването и възбудата в централната нервна система. Различни лекарства, които имат депресивен ефект, атакуват GABAa рецептора. Тези активни съставки включват бензодиазепини, антиепилептици, пропофол и барбитурати.

GABAa-ρ-рецепторите имат подобен ефект като GABAa-рецепторите. Те обаче не могат да бъдат повлияни от споменатите по-горе активни вещества. GABAb рецепторите са така наречените рецептори, свързани с G-протеин. Когато γ-аминомаслената киселина се свързва с тези рецептори, повече калий тече в нервните клетки. В същото време има намален отток на калций. Това води до пресинаптична хиперполяризация и инхибиране на освобождаването на предавателя. Зад синаптичната празнина обаче се наблюдава увеличен приток на калий. Резултатът е инхибиторен постсинаптичен потенциал (IPSP).

Мускулно-релаксантният баклофен действа именно върху този рецептор. Като цяло GABA има анксиолитичен, обезболяващ, релаксиращ, антиконвулсивен и стабилизиращ кръвното налягане ефект. В допълнение, GABA има стимулиращ съня ефект.

Но GABA не действа само като инхибиращ невротрансмитер. GABA също инхибира хормоналната секреция в различни ендокринни жлези. Γ-аминомаслена киселина има значителен ефект в панкреаса. Там киселината инхибира секрецията на глюкагон в алфа клетките на островите Лангерханс. Но GABA също има централен ефект върху хипоталамуса и по този начин върху секрецията на освобождаващи хормони. GABAergic нервните клетки също доставят хипофизата, така че производството на пролактин, ACTH, TSH и LH в хипофизата също се влияе от GABA.

GABA също стимулира HGH освобождаващия хипоталамичен хормон. Освен това се казва, че γ-аминомаслената киселина има имуномодулиращ ефект. Чрез GABA рецептори, разположени на Т клетки, γ-аминомаслената киселина блокира секрецията на възпалителни цитокини и в същото време инхибира активирането и пролиферацията на Т клетки.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

γ-аминомаслена киселина се образува от глутамат. За това е необходим ензимът глутамат декарбоксилаза (GAD). Глутаматът е основният възбуждащ невротрансмитер. Само с една стъпка ефектът е почти обратен и се създава инхибиторен невротрансмитер. Веднага след образуването, част от γ-аминомаслената киселина се транспортира в съседните глиални клетки. Там GABA може да се трансформира в сукцинатен полуалдехид чрез GABA трансаминаза. По този начин може да се вгради в цикъла на лимонената киселина и да се разгради.

В панкреаса GABA се произвежда в бета клетките, образуващи инсулин на островите Лангерханс. Ензимът GAD65 произвежда GABA от глутамат. Секрецията се осъществява от една страна чрез SLMV. SLMV са синаптични микровезикули, които приличат на синаптични везикули. Малка част от GABA се секретира в панкреаса, но също и чрез LDCV, така наречените големи плътни ядра везикули. Тези везикули съдържат типичен комплекс от инсулин и цинк. Съответните везикули имат GABA транспортер. Секрецията на GABA в панкреаса се появява на всеки четири часа. Освен това има везикуларен секрет.

Болести и разстройства

Ниските нива на γ-аминомаслена киселина редовно се откриват при различни заболявания. Те включват например хронична болка, високо кръвно налягане, раздразнително дебело черво, предменструален синдром (ПМС), депресия, шизофрения и епилепсия. Недостигът на γ-аминомаслена киселина може да доведе до нощно изпотяване, импулсивност, безпокойство и загуба на паметта.

Нетърпение, учестен пулс, звън в ушите (шум в ушите), желание за сладкиши и мускулно напрежение са симптоми на дефицит на GABA. Дефицитът на GABA може да се лекува по различни начини. Така засегнатите могат да приемат GABA прекурсор глутамин. Може да се използва и в комбинация с малкия аминокиселина глицин. Пероралното приложение на GABA засяга главно периферията, т.е. ендокринните органи и тъкани. Не може да се постигне централен ефект, тъй като кръвно-мозъчната бариера предотвратява поемането на γ-аминомаслена киселина.

Γ-аминомаслената киселина обаче също може да бъде предозирана. Комбинацията с бензодиазепини, алкохол, антипсихотици, хипнотици, анестетици, трициклични антидепресанти, опиоиди и мускулни релаксанти е особено опасна. Те могат да увеличат ефектите и страничните ефекти на γ-аминомаслената киселина. Предозирането на γ-аминомаслена киселина може да доведе до замаяност и мускулна слабост. Засегнатите страдат от сънливост и бавен пулс. Чувствате се слаби, имате респираторна депресия, имате гърчове и загуба на памет.

Ако γ-аминомаслената киселина се комбинира с други вещества, които имат централен нервен ефект, това може да доведе до животозастрашаващ сърдечен арест. GABA също играе роля в патофизиологията на захарния диабет. Предполага се, че повишеното образуване на глюкагон при диабетици се причинява от дефицит на GABA. В допълнение, активността на Т-лимфоцитите изглежда намалява от GABA.