GABA (Neurotransmitter) Receptoren, functies en wijzigingen

de GABA of gamma-aminoboterzuur Het is de belangrijkste remmende neurotransmitter in het zenuwstelsel. Het is de meest voorkomende remmende boodschapper en wordt verspreid door de hersenen en het ruggenmerg.

In feite wisselen 30 tot 40% van de neuronen in onze hersenen de neurotransmitter GABA uit. Deze neuronen worden GABAergic genoemd.

Deze stof is essentieel in het sensorische, cognitieve en motorische vlak. Het speelt ook een belangrijke rol in de stressreactie.

Neuronen zijn met elkaar verbonden in onze hersenen en wisselen exciterende en remmende neurotransmitters uit om berichten te verzenden.

Te veel opwinding zou instabiliteit in onze hersenactiviteit veroorzaken. De neuronen zouden exciterende synapsen overbrengen naar andere neuronen die op hun beurt hun buren zouden opwinden. De opwinding verspreidde zich naar de neuronen waar de activering vandaan kwam, waardoor alle neuronen in de hersenen ongecontroleerd zouden ontladen..

Dit is wat er gebeurt bij epileptische aanvallen of epileptische aanvallen. Sommige wetenschappers zeggen zelfs dat een van de oorzaken van epilepsie een wijziging is van de neuronen die GABA of zijn receptoren afscheiden..

Aan de andere kant kan te veel opwinding prikkelbaarheid, nervositeit, slapeloosheid, motorische stoornissen, enz. Veroorzaken..

Dit is de reden waarom de activiteit van remmende neuronen, zoals die welke gamma-aminoboterzuur afscheiden, zo belangrijk is. Deze stof maakt het mogelijk om de hersenactivatie in evenwicht te brengen, zodat optimale niveaus van excitatie te allen tijde worden gehandhaafd.

Hiervoor ontvangen GABA-receptoren in neuronen chemische berichten die ervoor zorgen dat ze zenuwimpulsen remmen of verminderen..

Op deze manier werkt GABA als een rem na perioden van intense stress. Het produceert ontspanning en veroorzaakt slaap. Sommige geneesmiddelen die worden gebruikt om angst te behandelen, zoals benzodiazepinen, stimuleren GABA-receptoren.

Veranderde niveaus van gamma-aminoboterzuur zijn geassocieerd met psychiatrische en neurologische stoornissen. Lage niveaus van deze stof of een afname van de functie ervan zijn gekoppeld aan angst, depressie, schizofrenie, slaapstoornissen, slapeloosheid ...

Korte geschiedenis van GABA

Gamma-aminoboterzuur werd voor de eerste keer in 1883 gesynthetiseerd, maar de effecten ervan waren niet bekend. Het was alleen bekend dat het een product was dat werkte in het metabolisme van planten en microben.

Rond 1950 ontdekten onderzoekers dat het ook in het zenuwstelsel van zoogdieren voorkomt.

biosynthese

Gamma-aminoboterzuur komt van glutaminezuur (glutamaat), de belangrijkste exciterende neurotransmitter. Dit wordt omgezet in GABA via een enzym genaamd glutaminezuur decarboxylase (GAD) en een cofactor genaamd pyridoxal phosphate, de actieve vorm van vitamine B6. Om GABA te maken, wordt een carboxylgroep verwijderd uit glutamaat.

Om het effect van GABA te onderbreken, moet deze substantie via de gliacellen worden ontvangen. Neuronen herhalen het ook dankzij speciale transporters. Het doel is om GABA te verwijderen uit extracellulaire vloeistof in de hersenen, zodat het niet wordt geabsorbeerd door GABAergic neuronen.

receivers

Twee belangrijke receptoren die GABA vastleggen zijn:

GABA-ontvanger A

Het is een ontvanger die een chloorkanaal bestuurt. Dit is complex, omdat het meer dan 5 verschillende knooppunten heeft. Ze hebben een plaats die de GABA vangt, waar de muscimol ook verenigd kan worden die de effecten van de laatste nabootst (agonist). Bovendien kan het bicuculline vangen, een stof die de effecten van GABA (antagonist) blokkeert.

Terwijl, in de tweede plaats van de GABAA-receptor, anxiolytische geneesmiddelen genaamd benzodiazepinen (zoals Valium en Libbrium) worden toegevoegd. Ze dienen om angst te verminderen, spieren te ontspannen, slaap te veroorzaken, epilepsie te verminderen, enz. Mogelijk op dezelfde plaats voegt alcohol zich bij om zijn effecten uit te oefenen.

Een derde plaats staat de vereniging van barbituraten, andere oudere en minder veilige anxiolytische geneesmiddelen toe. Bij lage doses hebben ze een ontspannend effect. Hogere doses veroorzaken echter problemen om te praten en te lopen, bewustzijnsverlies, coma en zelfs de dood.

Een vierde plaats ontvangt verschillende steroïden, zoals sommige die worden gebruikt voor algemene anesthesie. Daarnaast zijn er hormonen die het lichaam produceert, zoals progesteron, dat zich bindt aan deze plaats. Dit hormoon komt vrij tijdens de zwangerschap en veroorzaakt milde sedatie.

Terwijl in de laatste plaats de picrotoxina verenigd is, is een gif aanwezig in een struik van India. Deze stof heeft de tegenovergestelde effecten op die van anxiolytica. Dat wil zeggen, het blokkeert de activiteit van de GABA A-receptor die als een antagonist functioneert. Daarom kan het in hoge doses toevallen veroorzaken.

Zowel benzodiazepinen als barbituraten activeren de GABA A-receptor, daarom worden ze agonisten genoemd.

Er zijn complexere bindingsplaatsen dan andere, zoals benzodiazepinen. Dit alles is bekend dankzij onderzoek, maar er is veel te weten. Onze hersenen kunnen van nature stoffen produceren die aan deze receptoren binden door agonistische of antagonistische effecten uit te oefenen. Deze verbindingen zijn echter nog niet geïdentificeerd.

Ontvanger GABA B

Deze receptor reguleert een kaliumkanaal en is metabotroop. Dat wil zeggen, het is een receptor die is gekoppeld aan een G-eiwit.Wanneer geactiveerd, wordt een reeks biochemische gebeurtenissen geproduceerd die de opening van andere ionkanalen kunnen veroorzaken..

Het is bekend dat baclofen een agonist is van deze receptor, die spierontspanning produceert. Terwijl de CGP-verbinding 335348 als een antagonist werkt.

Wanneer GABAB-receptoren worden geactiveerd, worden bovendien kaliumkanalen geopend die remmende potentialen in neuronen produceren.

GABA C-ontvanger

Aan de andere kant wordt ook een GABA C-receptor bestudeerd, deze wordt niet gemoduleerd door benzodiazepines, barbituraten of steroïden.

Het lijkt voornamelijk in het netvlies te worden aangetroffen, hoewel het zich op andere plaatsen in het centrale zenuwstelsel kan bevinden.

Het neemt deel aan de cellen die het gezichtsvermogen reguleren, en de belangrijkste agonisten zijn TACA, GABA en muscimol. Ondertussen oefent picrotoxine antagonistische effecten uit.

Tot nu toe zijn er geen ziekten gevonden die geassocieerd zijn met mutaties in deze receptor. Het lijkt er echter op dat antagonisten van GABA C-receptoren worden geassocieerd met een preventie van de vorm van ontbering veroorzaakt door myopie (Valverde Afaro, 2011).

Dus je moet blijven onderzoeken om te zien wat hun rol is bij oogaandoeningen.

GABA-functies

Het is niet verrassend dat GABA een groot aantal functies uitoefent vanwege de brede distributie en kwantiteit ervan door het centrale zenuwstelsel. Veel van zijn exacte functies zijn vandaag niet bekend. Veel van de huidige bevindingen zijn te wijten aan onderzoek met geneesmiddelen die de effecten van GABA versterken, nabootsen of remmen.

Samenvattend is het bekend dat gamma-aminoboterzuur een remmende stof is die het mogelijk maakt om een ​​evenwichtige hersenactiviteit te handhaven. Neem deel aan:

De ontspanning

GABA remt neuronale circuits die worden geactiveerd door stress en angst, waardoor een staat van ontspanning en rust ontstaat. Glutamaat zou ons dus activeren terwijl GABA kalm zou herstellen door de excitatie van neuronen te verminderen.

De droom

GABA neemt geleidelijk toe als we slaperig zijn. Wanneer we slapen bereikt het een zeer hoog niveau, omdat het het moment is waarop we meer ontspannen en kalm zijn.

In onze hersenen is er een groep cellen die de ventrolaterale preoptische kern wordt genoemd, ook wel bekend als de 'slaapschakelaar'. 80% van de cellen in dit gebied zijn GABAergic.

Aan de andere kant neemt GABA deel aan het onderhoud van onze interne klok of circadiaanse ritmes. Wanneer dieren overwinteren, neemt hun hoeveelheid GABA aanzienlijk toe.

Tijdens de slaap, vergezeld van een toename van GABA, is er ook een toename van cytokines. Het zijn eiwitten die het lichaam beschermen tegen ontstekingen. Daarom is voldoende rust van fundamenteel belang, omdat het gezonde organisme wordt onderhouden en de schade wordt hersteld.

De pijn

Het is bekend dat GABA nociceptieve effecten heeft (pijnperceptie). Als bijvoorbeeld baclofen, een stof die zich bindt aan GABAB-receptoren, wordt toegediend, treedt bij mensen een analgetisch effect op. Deze stof werkt door het verminderen van de afgifte van pijnneurotransmitters in de dorsale hoornneuronen van het ruggenmerg.

Dus, wanneer gebieden van deze receptoren worden veranderd, ontwikkelen de dieren hyperalgesie (een zeer intense perceptie van pijn). Daarom wordt aangenomen dat GABAB-receptoren betrokken zijn bij het handhaven van een adequate pijndrempel.

Endocriene functies

Het lijkt erop dat na het ontvangen van hoge doses GABA, er een aanzienlijke toename is in groeihormoon. Dit hormoon maakt de ontwikkeling en het herstel van spieren mogelijk en neemt ook toe tijdens diepe slaap.

GABA lijkt ook een belangrijke rol te spelen bij het reguleren van vrouwelijke hormooncycli.

Veranderingen van GABA

De niveaus van GABA of de activiteit ervan kunnen onder verschillende omstandigheden worden gewijzigd. Bijvoorbeeld voor consumptie van alcohol, drugs of medicijnen.

Aan de andere kant zijn bepaalde psychiatrische en neurologische aandoeningen geassocieerd met veranderingen in het functioneren van GABAergic neuronen en hun receptoren.

Hieronder wordt elk van deze situaties in meer detail uitgelegd.

angst

Lage niveaus van GABA of inadequate activiteit van deze neurotransmitter worden geassocieerd met angst en stress.

Daarom werken een groot aantal anxiolytische geneesmiddelen op GABA A-receptoren en daarnaast kunnen sommige ontspannende activiteiten (zoals yoga) een rol spelen bij GABA-niveaus. Concreet verhoogt het uw hoeveelheid in de hersenen aanzienlijk.

depressie

Overmatige hoeveelheden GABA kunnen zich vertalen in depressies, omdat te veel ontspanning kan veranderen in onverschilligheid of apathie.

hallucinaties

Er is een verband ontdekt tussen lage niveaus van GABA in de hersenen en olfactorische en smaakachtige hallucinaties. Dit zijn positieve symptomen van schizofrenie, een aandoening die ook gepaard gaat met veranderingen in GABA.

Bovendien werd waargenomen dat deze hallucinaties ophielden met een behandeling die GABA in het centrale zenuwstelsel verhoogde.

Bewegingsstoornissen

Sommige neurologische bewegingsstoornissen zoals de ziekte van Parkinson, het syndroom van Tourette of tardieve dyskinesie lijken verband te houden met GABA.

Baclofen, een synthetisch analoog van GABA, lijkt effectief te zijn in het behandelen van het Tourette-syndroom bij kinderen.

Terwijl GABA-agonisten zoals gabapentine en zolpidem helpen bij de behandeling van de ziekte van Parkinson. Aan de andere kant profiteert vigabatrine van tardieve dyskinesie en andere motorische problemen.

Dit alles suggereert dat de oorsprong van deze aandoeningen een defecte signalering van de GABAergische paden kan zijn.

epilepsie

Een storing of deregulering bij de overdracht van gamma-aminoboterzuur veroorzaakt hyperexciteerbaarheid. Dat wil zeggen, de neuronen worden te veel geactiveerd, wat leidt tot een epileptische activiteit.

De belangrijkste epileptische foci waar GABA faalt, zijn de neocortex en de hippocampus. Epilepsie heeft echter een sterke genetische component. Er zijn mensen die met meer aanleg dan anderen zijn geboren om epileptogene activiteit of epileptische aanvallen te ondergaan.

Er is nu ontdekt dat een falen in de expressie van γ2, een deel van de GABA A-receptor, het begin van epilepsie veroorzaakt.

Consumptie van alcohol

Alcohol of ethanol is een stof die veel wordt gebruikt in de huidige maatschappij. Het heeft een depressieve werking van het centrale zenuwstelsel.

In het bijzonder blokkeert het de excitatie geproduceerd door NMDA-receptoren en versterkt de remmende impulsen van GABAA-receptoren..

Op lage niveaus produceert ethanol ontremming en euforie. Hoewel bij hoge bloedspiegels, kan het ademhalingsfalen en zelfs de dood veroorzaken.

kennis

Er is gevonden dat GABAA-receptoren een plaats van actie hebben voor een stof genaamd RO4938581. Dit medicijn is een omgekeerde agonist, dat wil zeggen, het heeft het tegenovergestelde effect van GABA.

Het lijkt erop dat het medicijn de cognitie verbetert. Het stelt ons in het bijzonder in staat om ruimtelijke en temporele herinneringen beter te consolideren (waar en wanneer er iets is gebeurd).

Wanneer GABA-receptoren worden geremd of mutaties in de hippocampus hebben, treden er bovendien verbeteringen in het leren van associaties op.

Drugsverslaving

Baclofen, een eerder genoemd medicijn, lijkt nuttig te zijn bij de behandeling van verslaving aan drugs zoals alcohol, cocaïne, heroïne of nicotine. Hoewel het veel bijwerkingen heeft en andere soortgelijke worden gebruikt die ook een remmend effect veroorzaken.

Drugsmisbruik veroorzaakt een afgifte van dopamine in de kern van accumbens. Dit deel van de hersenen is essentieel in de zin van beloning en versterking.

Wanneer baclofen wordt toegediend, neemt de behoefte om medicijnen te nemen af. Dit gebeurt omdat de stof de activering van dopaminerge neuronen in dat gebied vermindert. Kortom, ze vinden dat het medicijn niet het verwachte effect heeft en ze willen het niet langer consumeren.

Slaapstoornissen

Veranderingen in GABA kunnen verschillende slaapproblemen veroorzaken. Wanneer er minder GABA is dan normaal of de neuronen niet correct werken, treedt slapeloosheid meestal op.

Wanneer de niveaus van deze stof echter erg hoog zijn, kan slaapverlamming optreden. Bij deze aandoening kan de persoon wakker worden wanneer zijn lichaam verlamd is door de REM-fase en niet kan bewegen.

Aan de andere kant is narcolepsie gekoppeld aan de hyperactiviteit van GABAergic-receptoren.

Alzheimer

In sommige onderzoeken zijn verhoogde niveaus van GABA waargenomen bij patiënten met de ziekte van Alzheimer. De vorming van seniele plaques en de toename van GABA lijken de neuronale activiteit progressief te blokkeren bij patiënten. Vooral degenen die betrokken zijn bij het leren en het geheugen.

Hoge niveaus van GABA

Te veel GABA kan overmatige slaperigheid veroorzaken, zoals bij alcohol of Valium.

Zeer hoge GABA kan echter het tegenovergestelde effect hebben bij veel mensen, waardoor angst of paniek ontstaat. Het gaat gepaard met tintelingen, kortademigheid en veranderingen in bloeddruk of hartslag.

GABA-supplementen

Momenteel is gamma-aminoboterzuur op de markt verkrijgbaar als voedingssupplement, zowel natuurlijk als synthetisch. Natuurlijk GABA wordt gecreëerd door een fermentatieproces waarbij een bacterie wordt gebruikt Lactobacillus hilgardii.

Veel mensen consumeren het om beter te slapen en angst te verminderen. Het is ook beroemd in atleten, omdat het bijdraagt ​​aan vetverlies en de ontwikkeling van spiermassa.

Dit komt omdat het een intense toename van het groeihormoon veroorzaakt, wat fundamenteel is voor de spier. Bovendien laat het toe om beter te slapen, iets dat bodybuilders nodig hebben.

Het gebruik van dit supplement is echter onderwerp van controverse. Velen geloven dat wetenschappelijk bewijs over hun voordelen ontbreekt.

Bovendien lijkt het voor bloed GABA moeilijk om de bloed-hersenbarrière te passeren om de hersenen te bereiken. Daarom kon het niet werken op de neuronen van ons zenuwstelsel.

referenties

1. Alfaro Valverde, E. (2011). GABA-receptoren (GABA-receptoren). Universiteit van Costa Rica, Nationaal Psychiatrisch Ziekenhuis: 8-16.
2. Carlson, N.R. (2006). Fysiologie van gedrag 8e druk: Madrid: Pearson.
3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: functionele dualiteit? Transitie tijdens neurologische ontwikkeling. Rev Neurol, 52, 665-675.
4. Functie van de GABA Neurotransmitter en al het andere daarover (S.f.). Opgeruimd op 21 maart 2017, van Examined Existence: examinationexistence.com.
5. GABA. (N.D.). Opgehaald op 21 maart 2017, van Biopsychology: biopsychology.net.
6. Gamma-Aminobutyric Acid (GABA) monografie. (2007). Alternative Medicine Review, 12 (3): 274-279.
7. Konkel, L. (16 oktober 2015). Wat is GABA? Opgehaald van de dagelijkse gezondheidszorg: everydayhealth.com.
8. Wat is GABA? - Functie, voordelen en bijwerkingen. (N.D.). Opgehaald op 22 maart 2017, via Study: study.com.