Glutaminska kiselina je aminokiselina koja gradi proteine koji čine naše tijelo. Istodobno je najvažniji ekscitacijski neurotransmiter u živčanom sustavu. Procesi učenja i pamćenja ovise o njegovoj aktivnosti. Istodobno, njegova previsoka koncentracija ubija živčane stanice. Što još glutaminska kiselina igra u tijelu?
Sadržaj
- Glutaminska kiselina kao aminokiselina
- Glutaminska kiselina kao neurotransmiter
- Ravnoteža između glutamata i gama aminomaslene kiseline
- Depresija i aktivnost glutaminske kiseline
- Glutaminska kiselina i shizofrenija
- Glutaminska kiselina i Alzheimerova bolest
- Važnost glutaminske kiseline za budućnost medicine
Glutaminska kiselina obično se nalazi u tijelu u obliku aniona koji se naziva glutamat. Ovaj spoj je aminokiselina, tj. Osnovni organski građevni blok od kojeg se stvaraju proteini. Istodobno je jedan od najvažnijih neurotransmitera. Ovaj pojam obuhvaća tvari koje sudjeluju u prijenosu informacija između živčanih stanica. Vjeruje se da je ova tvar najvažniji spoj koji sudjeluje u stvaranju memorijskog traga u mozgu. Iz tog je razloga njegova prisutnost ključna u procesu učenja i pamćenja događaja.
Međutim, prekomjerna koncentracija glutaminske kiseline u središnjem živčanom sustavu nije korisna. Oštećuje živčane stanice. Postoje studije koje pokazuju da je toksičnost visoke razine glutamata uključena u stvaranje oštećenja područja mozga tijekom Alzheimerove bolesti. Te promjene dovode do poremećaja u kognitivnim procesima.
Glutaminska kiselina vrlo je često povezana s kemijskim aditivima u hrani. To je zbog činjenice da je njegova sol, tj. Mononatrijev glutamat, pojačivač okusa koji se dodaje jelima i mješavinama začina. Jedna je od najpopularnijih kemikalija koja se koristi u prehrambenoj industriji. Mononatrijev glutamat se službeno u Europskoj uniji ne smatra štetnom tvari.
Glutamat je proteinska komponenta i stoga je uobičajena komponenta hrane. Okus mu je primjetan samo kada nije vezan za bjelančevine. Primjer hrane koja sadrži glutaminsku kiselinu je umak od soje.Osjećaj okusa koji ova kemikalija proizvodi nazvan je "umami".
Glutaminska kiselina kao aminokiselina
Glutamat je kemijski aminokiselina. Ovo ime znači da u svojoj strukturi ima skupinu karboksilne kiseline i amino skupinu smještenu na jednom atomu ugljika. Aminokiseline povezane kemijskim vezama, poredane u dugi lanac, čine sve postojeće proteine.
Glutaminska kiselina je endogena aminokiselina, tj. Ona koju naše tijelo može sintetizirati. Naravno, njegov izvor mogu biti proteini opskrbljeni hranom. Sva mesa, perad, riba, jaja i mliječni proizvodi izvrsni su izvori glutaminske kiseline. Određena biljna hrana bogata proteinima također može biti izvor proteina. Na primjer, gluten, glavni protein pšenice, sadrži 30% do 35% glutaminske kiseline.
Pročitajte i: Veganstvo i zdravlje: kako biljna prehrana utječe na tijelo?
Glutaminska kiselina kao neurotransmiter
Glutamat, osim što sudjeluje u stvaranju proteina, djeluje i kao neurotransmiter. To znači da se radi o tvari koja se oslobađa u jaz između dviju živčanih stanica. Ulazak molekula glutamata iz jedne živčane stanice u receptore druge uzrokuje pobudu. Receptori su specijalizirane proteinske strukture koje prepoznaju određeni neurotransmiter.
Glutaminsku kiselinu, koja se koristi kao neurotransmiter, izravno proizvode glutamatergični neuroni. Oni su dominantni dio živčanih stanica u mozgu. Stoga poremećaj prijenosa glutaminske kiseline ima vrlo ozbiljne posljedice. Dovodi do neuroloških bolesti i mentalnih poremećaja.
Glutaminska kiselina pohranjena je u posebne vezikule koje se nalaze u sinapsama, tj. U završecima živčanih stanica koje se međusobno povezuju. Živčani impulsi pokreću oslobađanje glutamata u sinaptičku pukotinu, što u konačnici pokreće drugi neuron. Glutamatni receptori, poput NMDA receptora ili AMPA, odgovorni su za primanje informacija koje nosi ovaj neurotransmiter. Veza molekule glutaminske kiseline s receptorom uzrokuje njegovo aktiviranje, a time i daljnji prijenos živčanog impulsa.
Glutamat je najčešći pobudni neurotransmiter u živčanom sustavu kralježnjaka, uključujući ljude. Uključen je u kognitivne funkcije u mozgu, poput učenja i pamćenja. Prisutan je u glutamatergičnim sinapsama u hipokampusu, neokorteksu i drugim dijelovima mozga.
Ravnoteža između glutamata i gama aminomaslene kiseline
Glutaminska kiselina, kao glavni pobudni neurotransmiter, u fiziološkim uvjetima postoji u ravnoteži s glavnim inhibitornim neurotransmiterom, tj. Gama aminomaslenom kiselinom (GABA). Odgovarajući odnos ovih tvari određuje pravilan rad živčanog sustava.
U slučaju bolesnih stanja, obično ćemo govoriti o superiornosti prijenosa povezanog s glutamatom u odnosu na GABA. Takva neravnoteža dovodi do psihotičnih stanja. Postoje teorije koje povezuju prekomjernu aktivnost receptora glutaminske kiseline sa shizofrenijom. Iz tog je razloga u tijeku potraga za psihotropnim lijekovima koji inhibiraju glutamatergični sustav.
Znanstvenici su povezani sa sljedećim poremećajima s hiperaktivnošću ili smanjenom aktivnošću glutamatne neurotransmisije:
- anksioznost
- depresija
- shizofrenija
- neurodegenerativne bolesti
- bipolarni poremećaj
Depresija i aktivnost glutaminske kiseline
Znanstvenici i liječnici nisu sigurni u ulogu glutamatergičnog sustava u depresiji. Neki istraživački radovi sugeriraju povećanje aktivnosti ovog neurotransmitera tijekom ove bolesti. Drugi pokazuju da je prijenos glutamata inhibiran.
Studije su pokazale da upotreba lijekova koji blokiraju aktivnost glutamata daje kratkotrajni antidepresivni učinak. Primjer takvog lijeka je ketamin, koji je anestetik u kirurgiji i veterini.
Učinak poboljšanja dobrobiti javlja se i u slučaju bipolarnog poremećaja nakon primjene lijekova iz ove skupine.
Lijek riluzol ima sposobnost smanjiti količinu glutaminske kiseline koja se oslobađa iz neurona. Dakle, inhibira prijenos glutamatergika. Studije su pokazale da ovaj lijek djeluje kao antidepresiv kod pacijenata s ovim poremećajem.
Spomenuti testovi koji se tiču lijekova koji inhibiraju glutamatergični sustav sugeriraju snažnu korelaciju između njegove hiperaktivnosti i simptoma depresije. Daljnja istraživanja u ovom području mogu postaviti novi smjer u liječenju depresije i bipolarnog poremećaja.
Glutaminska kiselina i shizofrenija
Postoji hipoteza o nastanku shizofrenije povezane s poremećajima u aktivnosti glutamata. Teorija se u početku temeljila na nizu kliničkih i neuropatoloških nalaza koji sugeriraju nedovoljno aktivno glutamatergično signaliziranje putem NMDA receptora. U kasnijim godinama postojali su i genetski podaci koji podupiru ovu tezu.
Međutim, trenutna saznanja pokazuju da ovaj poremećaj ima i glutaminergičke i dopaminergičke abnormalnosti. Oni su dio složenog sustava neurokemijskih, psiholoških, psihosocijalnih i moždanih čimbenika koji zajedno čine shizofreniju.
Glutaminska kiselina i Alzheimerova bolest
Brojne studije pokazale su vezu između nefrotoksičnosti visoke razine glutamata i demencije kod Alzheimerove bolesti. Ova je šteta rezultat učinaka prekomjerne aktivacije receptora od strane ovog neurotransmitera. Kao rezultat toga dolazi do oticanja i oštećenja živčanih stanica.
Da bi se smanjili simptomi Alzheimerove bolesti, daje se memantadin. Ovaj lijek blokira receptore glutamata. U konačnici, stimulacija ovim neurotransmiterom je smanjena, što dovodi do inhibicije neurodegenerativnih procesa.
Važnost glutaminske kiseline za budućnost medicine
Trenutno otkrivamo važnost glutamatergičnog sustava. Dubinsko razumijevanje mehanizama koji njime upravljaju daje nadu u razvoj lijekova učinkovitih u liječenju mentalnih i neuroloških poremećaja.
Istraživanje glutaminske kiseline, aktivne u ljudskom mozgu, također je prilika da se shvati kako funkcionira ljudsko pamćenje.
Književnost:
- Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamat i njegovi receptori, ili kako možete izliječiti mozak, Svemir 2017.
- Meldrum, B. S. "Glutamat kao neurotransmiter u mozgu: pregled fiziologije i patologije". Journal of Nutrition. 2000.
- Anna Szymczak, "Glutaminska kiselina", neuropsychologia.org
- Glutaminska kiselina (CID: 611) u PubChemu, Američka nacionalna medicinska knjižnica.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW, et al. "Okvir zasnovan na krugovima za razumijevanje interakcija neurotransmitera i gena rizika u shizofreniji". Trendovi u neuroznanostima. 2008, on-line pristup
Pročitajte više članaka ovog autora
