Γ-aminobutyric acid

y-aminobutyric acid, også kjent som GABA (gamma-aminobutyric acid) er et biogenisk amin av glutaminsyre. Samtidig er GABA den viktigste hemmende nevrotransmitteren i sentralnervesystemet (CNS).

Hva er γ-aminobutyric acid?

Γ-aminobutyric acid er et derivat av glutaminsyre og et amin av smørsyre. Aminer er organiske derivater av ammoniakk der ett eller flere hydrogenatomer er erstattet av alkylgrupper eller med arylgrupper.

Fra et kjemisk synspunkt er γ-aminobutyric acid en ikke-proteinogen aminosyre. Ikke-proteogene aminosyrer er aminosyrer som ikke er inkorporert i proteiner under translasjon. De fungerer i kroppen som aminosyreantagonister i enzymmetabolismen. Y-aminobutyrinsyren skiller seg fra de andre proteinogene a-aminosyrene i aminogruppens posisjon. GABA er en aminosyre i y-gruppen fordi dens aminogruppe er på det tredje karbonatomet etter karboksylkarbonatomet. GABA binder seg til spesifikke reseptorer i kroppen. Det fungerer i kroppen som en hemmende nevrotransmitter.

Funksjon, effekt og oppgaver

GABA fungerer på forskjellige reseptorer i kroppen. GABAa-reseptorer er ligandgatede kloridionkanaler. Når GABA binder seg til reseptoren, strømmer klorid inn. Dette har en hemmende effekt på den berørte nervecellen.

GABAa-reseptorer er utbredt i hjernen. De spiller en viktig rolle i balansen mellom dempning og opphisselse i sentralnervesystemet. Ulike medikamenter som har en depressiv effekt, angriper GABAa-reseptoren. Disse aktive ingrediensene inkluderer benzodiazepiner, antiepileptika, propofol og barbiturater.

GABAa-ρ-reseptorer har en lignende effekt som GABAa-reseptorer. De kan imidlertid ikke påvirkes av de aktive stoffene som er nevnt over. GABAb-reseptorer er såkalte G-protein-koblede reseptorer. Når γ-aminobutyric acid bindes til disse reseptorene, strømmer mer kalium inn i nervecellene. Samtidig er det en redusert utstrømning av kalsium. Dette skaper en presynaptisk hyperpolarisering og en hemming av senderutløsningen. Bak det synaptiske gapet er det imidlertid en økt tilstrømning av kalium. Resultatet er et hemmende postsynaptisk potensial (IPSP).

Muskelavslappende baclofen fungerer nettopp på denne reseptoren. Generelt sett har GABA en angstdempende, smertestillende, avslappende, krampestillende og blodtrykksstabiliserende effekt. I tillegg har GABA en søvnfremmende effekt.

Men GABA fungerer ikke bare som en hemmende nevrotransmitter. GABA hemmer også hormonsekresjon i forskjellige endokrine kjertler. Γ-aminobutyric acid har en betydelig effekt i bukspyttkjertelen. Der hemmer syren utskillelsen av glukagon i alfacellene på holmene i Langerhans. GABA har også en sentral effekt på hypothalamus og dermed på sekresjonen av å frigjøre hormoner. GABAergiske nerveceller forsyner også hypofysen, slik at hypofyseproduksjonen av prolaktin, ACTH, TSH og LH også påvirkes av GABA.

GABA stimulerer også HGH-frigjørende hypothalamisk hormon. I tillegg sies γ-aminobutyric acid å ha en immunmodulerende effekt. Via GABA-reseptorer på T-celler blokkerer γ-aminobutyric utskillelse av inflammatoriske cytokiner og hemmer samtidig aktivering og spredning av T-celler.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

y-aminobutyric acid dannes fra glutamate. Enzymet glutamatdekarboksylase (GAD) er nødvendig for dette. Glutamat er den viktigste eksitatoriske nevrotransmitteren. Et enkelt trinn reverserer nesten effekten og skaper en hemmende nevrotransmitter. Umiddelbart etter dannelsen blir en del av y-aminosmørsyre transportert inn i de nærliggende gliacellene. Der kan GABA transformeres til suksinat-semialdehyd av GABA-transaminase. Den kan dermed bygges inn i sitronsyresyklusen og brytes ned.

I bukspyttkjertelen produseres GABA i de insulindannende beta-cellene på holmene i Langerhans. Enzymet GAD65 produserer GABA fra glutamat. På den ene siden utskilles den via SLMV. SLMV er synaptiske lignende mikrovesikler som ligner synaptiske vesikler. En liten del av GABA skilles ut i bukspyttkjertelen, men også via LDCV, de såkalte store tette kjernevesikler. Disse vesiklene inneholder et typisk kompleks av insulin og sink. De respektive vesiklene har en GABA-transportør. GABA-sekresjon i bukspyttkjertelen skjer hver fjerde time. I tillegg er det en vesikulær sekresjon.

Sykdommer og lidelser

Lave nivåer av y-aminosmørsyre finnes regelmessig ved forskjellige sykdommer. Disse inkluderer for eksempel kroniske smerter, høyt blodtrykk, irritabel tykktarm, premenstruelt syndrom (PMS), depresjon, schizofreni og epilepsi. En mangel på γ-aminobutyric acid kan føre til nattesvette, impulsivitet, angst og hukommelsestap.

Utålmodighet, rask hjerterytme, øresus (tinnitus), sug etter søtsaker og muskelspenninger er symptomer på en GABA-mangel. Et GABA-underskudd kan behandles på forskjellige måter. Så de berørte kan ta GABA forløper glutamin. Det kan også brukes i kombinasjon med den lille aminosyren glycin. Oral administrering av GABA påvirker hovedsakelig periferien, dvs. de endokrine organer og vev. En sentral effekt kan ikke oppnås fordi blod-hjerne-barrieren forhindrer opptak av γ-aminobutyric acid.

Imidlertid kan y-aminobutyric acid også overdoseres. Spesielt farlig er en kombinasjon med benzodiazepiner, alkohol, antipsykotika, hypnotika, bedøvelsesmidler, trisykliske antidepressiva, opioider og muskelavslappende midler. De kan øke effekten og bivirkningene av y-aminobutyric acid. En overdose av y-aminobutyric acid kan føre til svimmelhet og muskelsvakhet. De rammede lider av søvnighet og langsom hjerterytme. Du føler deg svak, har luftveisdepresjon, har anfall og har hukommelsestap.

Hvis γ-aminobutyric acid er kombinert med andre stoffer med en sentral nervøs effekt, kan det føre til livstruende hjertestans. GABA ser også ut til å spille en rolle i patofysiologien til diabetes mellitus. Det antas at den økte glukagondannelsen hos diabetikere er forårsaket av en GABA-mangel. I tillegg ser det ut til at GABA reduserer aktiviteten til T-lymfocyttene.