γ-aminoboterzuur, ook wel afgekort tot GABA (gamma-aminoboterzuur), is een biogeen amine van glutaminezuur. Tegelijkertijd is GABA de belangrijkste remmende factor neurotransmitter in het midden zenuwstelsel (CZS).
Wat is γ-aminoboterzuur?
γ-Aminoboterzuur is een derivaat van glutaminezuur en een amine van boterzuur. aminen zijn organische derivaten van ammonia waarin een of meer waterstof atomen zijn vervangen door alkylgroepen of door arylgroepen. Chemisch gezien is γ-aminoboterzuur een niet-proteïnogeen aminozuur. Niet-proteïnogeen aminozuren zijn aminozuren die niet zijn opgenomen in eiwitten tijdens de vertaling. Ze werken als aminozuurantagonisten bij het metabolisme van enzymen in het lichaam. Het γ-aminoboterzuur verschilt van het andere proteïnogene α-aminozuren door zijn positie van de aminogroep. GABA is een γ-aminozuur omdat de aminogroep zich op de derde bevindt carbon atoom na het carboxylkoolstofatoom. GABA bindt zich aan specifieke receptoren in het lichaam. Het werkt als een remmende (remmende) neurotransmitter in het lichaam.
Functie, effecten en rollen
GABA oefent zijn effecten uit op verschillende receptoren in het lichaam. GABAa-receptoren zijn ligand-gated cloridionkanalen. Wanneer GABA zich bindt aan de receptor, chloride stroomt in. Dit heeft een remmende werking op de getroffenen zenuwcel GABAa-receptoren zijn wijd verspreid in de hersenen Ze spelen een belangrijke rol in de evenwicht tussen verzwakking en excitatie in de centrale zenuwstelsel. verscheidene drugs die een onderdrukkend effect hebben, werken op de GABAa-receptor. Deze middelen omvatten benzodiazepines, anti-epileptica, propofol en barbituraten GABAa-ρ-receptoren hebben een vergelijkbaar effect als GABAa-receptoren. Ze kunnen echter niet worden beïnvloed door de drugs hierboven genoemd. GABAb-receptoren zijn zogenaamde G-proteïne-gekoppelde receptoren. Wanneer γ-aminoboterzuur zich bindt aan deze receptoren, neemt toe kalium mondt uit in de zenuwcel Tegelijkertijd is er een verminderde uitstroom van calcium Aldus treden presynaptische hyperpolarisatie en remming van de afgifte van de zender op. Achter de synaptische spleetaan de andere kant is er een verhoogde instroom van kalium Als gevolg hiervan ontwikkelt zich een remmend postsynaptisch potentieel (IPSP). De spierverslapper baclofen werkt precies op deze receptor. Over het algemeen heeft GABA anti-angst, pijnstillend, ontspannend, anticonvulsief en bloed drukstabiliserende effecten. Daarnaast heeft GABA een slaapbevorderende werking. GABA werkt echter niet alleen remmend neurotransmitter GABA remt ook de hormoonafscheiding in verschillende endocriene klieren. Een significant effect wordt uitgeoefend door γ-aminoboterzuur in de alvleesklier. Daar remt het zuur de afscheiding van glucagon in de alfacellen van de eilandjes van Langerhans. GABA handelt echter ook centraal op de hypothalamus en dus op de afscheiding van vrijgeven hormonen GABAergic neuronen leveren ook de hypofyse, zodat de hypofyseproductie van prolactine, ACTH, TSH en LH wordt ook beïnvloed door GABA. GABA stimuleert ook hypothalamisch HGH-afgevend hormoon. Bovendien wordt aangenomen dat γ-aminoboterzuur een immuunmodulerend effect heeft. Via GABA-receptoren op T-cellen blokkeert γ-aminoboterzuur de afscheiding van pro-inflammatoire cytokinen terwijl het de activering en proliferatie van T-cellen remt.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale niveaus
γ-Aminoboterzuur wordt gevormd uit glutamaat Dit vereist het enzym glutamaat decarboxylase (GAD). glutamaat is de belangrijkste prikkelende neurotransmitter. Met slechts één stap wordt het effect bijna omgekeerd en wordt een remmende neurotransmitter gevormd. Direct na de vorming wordt wat γ-aminoboterzuur getransporteerd naar de naburige gliacellen. Daar kan GABA worden omgezet in succinaatsemialdehyde door GABA-transaminase. Het kan dus worden opgenomen in de citraatcyclus en afgebroken. In de alvleesklier wordt GABA geproduceerd in de insuline-producerende bètacellen van de eilandjes van Langerhans. GABA wordt gevormd uit glutamaat door het enzym GAD65. De afscheiding vindt enerzijds plaats via SLMV. SLMV zijn synaptisch-achtige microvesicles die lijken op synaptische blaasjes. Over een klein deel wordt GABA echter ook in de pancreas uitgescheiden via LDCV, de zogenaamde grote dichte kernblaasjes. Deze blaasjes bevatten een typisch complex van insuline en zink De respectievelijke blaasjes hebben een GABA-transporter. GABA-secretie in de alvleesklier vindt elke vier uur plaats. Bovendien vindt vesiculaire afscheiding plaats.
Ziekten en aandoeningen
Bij verschillende ziekten worden regelmatig lage niveaus van γ-aminoboterzuur aangetroffen. Deze omvatten bijvoorbeeld chronisch pijn, hypertensie, prikkelbaar dikke darm, premenstrueel syndroom (PMS), Depressie, schizofrenie en epilepsie Een tekort aan γ-aminoboterzuur kan nachtelijk zweten, impulsiviteit, angst en geheugen bijzondere waardevermindering. Ongeduld, snelle hartslag, oorsuizen (tinnitus), verlangen naar snoep en spierspanning zijn ook symptomen van GABA-tekort. Een GABA-tekort kan op verschillende manieren worden behandeld. De getroffenen kunnen bijvoorbeeld de GABA-precursor nemen glutamine Evenzo kan de behandeling worden gedaan in combinatie met het kleine aminozuur glycine. Echter, mondeling administratie van GABA heeft voornamelijk invloed op de periferie, dwz de endocriene organen en weefsels. Een centraal effect kan niet worden bereikt omdat de bloed-hersenen barrière belemmert de opname van γ-aminoboterzuur. Er kan echter ook een overdosis γ-aminoboterzuur worden ingenomen. Combinatie met benzodiazepines, alcohol, antipsychotica, hypnotica, anesthetica, tricyclische middelen antidepressiva, opioïden en spierverslappers is bijzonder gevaarlijk. Ze kunnen de effecten en bijwerkingen van γ-aminoboterzuur versterken. Overdosering van γ-aminoboterzuur kan leiden tot duizeligheid en spierzwakte. Patiënten ervaren slaperigheid en vertraagde hartslag. Ze voelen zich zwak, hebben ademhalingsmoeilijkheden Depressie, epileptische aanvallen en waaraan u lijdt geheugen verlies. Wanneer γ-aminoboterzuur wordt gecombineerd met andere centraal zenuwstelsel stoffen, levensbedreigend hartstilstand kan voorkomen. GABA lijkt ook een rol te spelen in de pathofysiologie van suikerziekte mellitus. Dus toegenomen glucagon vorming bij diabetici wordt verondersteld te worden veroorzaakt door GABA-deficiëntie. Bovendien lijkt de activiteit van T-lymfocyten te zijn verminderd, gemedieerd door GABA.
