Glutamát (neurotranszmitter) szintézis, hatásmechanizmus, funkciók és veszélyek

az glutamát a gerinces szervezetek idegrendszerében a leggyakoribb ingerlő funkcióval rendelkező neurotranszmitter. Alapvető szerepet játszik az izgalmas funkciókban, ami azt jelenti, hogy az emberi agy összes szinaptikus kapcsolatának több mint 90% -ához kapcsolódik..

A glutamát biokémiai receptorai három osztályba sorolhatók: AMPA receptorok, NMDA receptorok és metabotróp glutamát receptorok. Egyes szakértők egy negyedik típust azonosítanak, amely úgynevezett kainát receptorok. Minden agyrégióban megtalálhatók, de egyes területeken különösen bőségesek.

A glutamát alapvető szerepet játszik a szinaptikus plaszticitásban. Emiatt különösen az olyan fejlett kognitív funkciókhoz kapcsolódik, mint a memória és a tanulás. A plaszticitás specifikus formája, a hosszú távú potencírozás, a glutamatergikus szinapszisokban fordul elő olyan területeken, mint a hippocampus vagy a kéreg..

Mindezeken túlmenően a glutamátnak is számos egészségügyi előnye van, ha mérsékelt táplálkozással fogyasztják. Ugyanakkor bizonyos negatív hatásokat is okozhat, ha túlzottan koncentrálódik mind az agyban, mind az élelmiszerben. Ebben a cikkben mindent elmondunk róla.

index

• 1 Összefoglaló
• 2 Működési mechanizmus
  • 2.1 Ionotróp receptorok
  • 2.2 Metabotróp receptorok
  • 2.3 A központi idegrendszeren kívüli receptorok
• 3 Funkciók
  • 3.1 Segítség a normális agyi működéshez
  • 3.2 Ez a GABA előfutára
  • 3.3 Javítja az emésztőrendszer működését
  • 3.4 Az étvágy és a telítettségi ciklus szabályozása
  • 3.5 Javítja az immunrendszert
  • 3.6 Javítja az izmok és a csontok működését
  • 3.7 Megnövelheti a hosszú élettartamot
• 4 Veszélyek
• 5 Következtetés
• 6 Referenciák

szintézis

A glutamát egy nagy mennyiségű fehérje egyik fő összetevője. Emiatt ez az egyik leggyakoribb aminosav az egész emberi testben. Normál körülmények között a táplálás során elegendő mennyiségű neurotranszmitter beszerezhető, így nem szükséges szintetizálni..

A glutamát azonban nem esszenciális aminosavnak tekinthető. Ez azt jelenti, hogy vészhelyzetben a szervezet más anyagból is metabolizálhatja. Pontosabban, az alfa-ketoglutársavból szintetizálható, amelyet a citrát-citromsav-ciklusból állítanak elő..

Az agyi szinten a glutamát önmagában nem képes átjutni a vér-agy gáton. Azonban a központi idegrendszeren keresztül nagy affinitású közlekedési rendszeren keresztül mozog. Ez arra szolgál, hogy szabályozza a koncentrációját, és állandóan tartsa az agy folyadékokban található anyag mennyiségét.

A központi idegrendszerben a glutamát a glutamin-glutaminerg ciklusban ismert glutaminból szintetizálódik a glutamináz enzim hatására. Ez mind a preszinaptikus neuronokban, mind az őket körülvevő gliasejtekben fordulhat elő.

Másrészt a glutamát egy másik nagy jelentőségű neurotranszmitter prekurzora, a GABA. A transzformációs folyamatot a glutamát dekarboxiláz enzim hatására hajtjuk végre.

Működési mechanizmus

A glutamát hatással van a szervezetre négy különböző biokémiai receptorhoz kötve: AMPA receptorok, NMDA receptorok, metabotrop glutamát receptorok és kainát receptorok. Legtöbbjük a központi idegrendszerben található.

Valójában a glutamát receptorok túlnyomó többsége a posztszinaptikus sejtek dendritjeiben található; és ezek kapcsolódnak az intrasynaptikus térben a preszinaptikus sejtek által felszabaduló molekulákhoz. Másrészről ezek is jelen vannak olyan sejtekben, mint az asztrociták és az oligodendrociták.

A glutaminerg receptorok két altípusra oszthatók: ionotróp és metabotróp. Ezután meglátjuk, hogy mindegyikük részletesebben működik.

Ionotróp receptorok

Az ionotróp glutamát receptorok fő funkciója a nátriumionok, kálium és néha kalcium átjutása az agyban egy glutamátkötés hatására. Amikor a kötést előállítják, az antagonista stimulálja a receptor központi pórusának, egy ioncsatorna közvetlen hatását, amely így lehetővé teszi ezen anyagok áthaladását..

A nátrium-, kálium- és kalciumionok áthaladása posztszinaptikus excitációs áramot okoz. Ez az áram depolarizáló; és ha elegendő glutamát receptor van aktiválva, akkor a posztszinaptikus neuronban fellépő akciós potenciál elérhető.

A glutamát receptorok minden típusa képes posztszinaptikus excitációs áram létrehozására. Ennek az áramnak a sebessége és időtartama azonban mindegyikre eltérő. Így mindegyiküknek különböző hatása van az idegrendszerre.

Metabotróp receptorok

A metabotróp glutamát receptorok a G. fehérje receptorok alcsaládjába tartoznak. Ezek három csoportra oszthatók, amelyek emlősök esetében nyolc altípusra oszlanak..

Ezek a receptorok három különböző részből állnak: az extracelluláris régióból, a transzmembrán régióból és az intracelluláris régióból. Attól függően, hogy hol van a glutamát molekulákkal való kapcsolat, a testre vagy az idegrendszerre más hatás lép fel.

Az extracelluláris régió egy Venus Flytrap néven ismert modulból áll, amely felelős a glutamát kötéséért. Ciszteinben gazdag része is szerepet játszik, amely alapvető szerepet játszik az áramváltás transzmembrán rész felé történő továbbításában..

A transzmembrán régiót hét terület alkotja, és fő funkciója az extracelluláris zóna összekapcsolása az intracelluláris zónával, ahol általában a fehérje kapcsolás történik..

A glutamátmolekulák kötődése az extracelluláris régióban azt eredményezi, hogy az intracelluláris fehérjék foszforilálódnak. Ez nagyszámú biokémiai útvonalat és ioncsatornát érinti a sejtben. Emiatt a metabotróp receptorok nagyon sokféle élettani hatást okozhatnak.

A központi idegrendszeren kívüli receptorok

Úgy véljük, hogy a glutamát receptorok alapvető szerepet játszanak abban, hogy fogadják azokat az ingereket, amelyek a legújabb kutatások szerint az öt alapvető íz közül az "umami" ízt provokálják. Emiatt ismeretes, hogy a nyelvben vannak ilyen típusú receptorok, különösen az ízlelőbimbókban.

Ismert, hogy a szívszövetben ionotróp glutamát receptorok vannak, bár ennek a területnek a funkciója még nem ismert. Az "immunihisztokémia" néven ismert fegyelem ezen receptorok közül néhányat terminális idegekben, ganglionokban, vezetőképes szálakban és néhány myocardiocytában talált..

Másrészt a pancreas bizonyos területein is megtalálható e receptorok kis száma. Fő funkciója az olyan anyagok, mint az inzulin és a glukagon kiválasztása. Ez megnyitotta az ajtót a cukorbetegség szabályozásának lehetőségére glutamát antagonistákkal.

Ma is tudjuk, hogy a bőrnek van egy bizonyos mennyiségű NMDA-receptorja, amelyet stimulálhatunk fájdalomcsillapító hatás elérésére. Röviden, a glutamát nagyon változatos hatást gyakorol az egész testre, és receptorai a testben találhatók.

funkciók

Már láttuk, hogy a glutamát az emlősök agyában a leggyakoribb neurotranszmitter. Ez főként annak a ténynek köszönhető, hogy szervezetünkben számos funkciót tölt be. Ezután elmondjuk, hogy melyek a főbbek.

Segít a normális agyi működésben

A glutamát a neurotranszmitter a legfontosabb a normális agyi funkciók szabályozásában. Gyakorlatilag az agyban és a gerincvelőben lévő összes gerjesztő neuron glutamatergikus.

A glutamát jeleket küld az agynak és a testnek is. Ezek az üzenetek segítenek olyan funkciókban, mint a memória, a tanulás vagy az érvelés, továbbá az agyunk működésének számos más aspektusában másodlagos szerepet játszik..

Például manapság tudjuk, hogy alacsony glutamátszinttel nem lehet új emlékeket kialakítani. Ezen túlmenően e neurotranszmitter rendellenesen alacsony mennyisége skizofréniát, epilepsziát vagy pszichiátriai problémákat, például depressziót és szorongást okozhat..

Még egereken végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az agyban a rendellenesen alacsony glutamátszint autista spektrum zavarokkal függ össze.

Ez a GABA előfutára

A glutamát a test által alkalmazott másik nagy jelentőségű neurotranszmitter, a gamma-aminovajsav (GABA). Ez az anyag nagyon fontos szerepet játszik a tanulásban, az izom-összehúzódás mellett. Az olyan funkciókhoz is kapcsolódik, mint az alvás vagy a pihenés.

Javítja az emésztőrendszer működését

A glutamát felszívódhat az élelmiszerből, ez a neurotranszmitter az emésztőrendszer sejtjeinek fő energiaforrása, valamint a szubsztrát az aminosavak szintéziséhez a test ezen részében..

Az ételben lévő glutamát számos alapvető reakciót okoz a szervezetben. Például aktiválja a vagus ideget, oly módon, hogy elősegíti a szerotonin termelését az emésztőrendszerben. Ez elősegíti a bélmozgást, a testhőmérséklet és az energiatermelés növelése mellett.

Egyes tanulmányok azt mutatják, hogy a glutamát orális kiegészítők alkalmazása javíthatja az emésztést olyan betegeknél, akiknek problémái vannak ezzel kapcsolatban. Ezenkívül ez az anyag megvédheti a gyomor falát bizonyos gyógyszerek káros hatásától is..

Szabályozza az étvágyat és a telítettségi ciklust

Bár nem tudjuk pontosan, hogy ez a hatás következik be, a glutamát nagyon fontos szabályozási hatást gyakorol az étvágyra és a telítettségi körre..

Így az ételben való jelenlétünk éhesebbé tesz minket, és többet akarunk enni; de ez azt is okozza, hogy jobban tapasztaltunk magunkat a bevétel után.

Javítja az immunrendszert

Az immunrendszer egyes sejtjei glutamát receptorokkal is rendelkeznek; például T-sejtek, B-sejtek, makrofágok és dendritikus sejtek. Ez arra utal, hogy ez a neurotranszmitter fontos szerepet játszik mind a veleszületett, mind az adaptív immunrendszerben.

Néhány tanulmány, amely ezt az anyagot gyógyszerként alkalmazza, kimutatta, hogy nagyon kedvező hatású lehet olyan betegségekben, mint a rák vagy a bakteriális fertőzések. Továbbá úgy tűnik, hogy bizonyos mértékben védi a neurodegeneratív rendellenességeket, mint például az Alzheimer-kór.

Javítja az izmok és a csontok működését

Ma már tudjuk, hogy a glutamát kulcsszerepet játszik a csontok növekedésében és fejlődésében, valamint az egészség fenntartásában..

Ez az anyag megakadályozza a csontokat romló sejtek, például az osteoklasztok megjelenését; és felhasználhatók olyan betegségek kezelésére, mint az emberi csontritkulás.

Másrészt azt is tudjuk, hogy a glutamát alapvető szerepet játszik az izomfunkcióban. Az edzés során például ez a neurotranszmitter felelős az izomrostok energiájának biztosításáért és glutation előállításáért.

Növelheti a hosszú élettartamot

Végül néhány újabb tanulmány arra utal, hogy a glutamát nagyon kedvező hatással lehet a sejtek öregedési folyamatára. Bár az állatkísérletek még nem tesztelték az embereket, az állatkísérletek azt mutatják, hogy ennek az anyagnak az étrendben való növekedése csökkentheti a halálozási arányt.

Úgy véljük, hogy ez a hatás a glutamátnak köszönhető, ami késlelteti a sejtek elöregedésének tüneteit, ami az életkorhoz kapcsolódó halál egyik fő oka..

veszélyek

Amikor a természetes glutamátszint megváltozik az agyban vagy a testben, mindenféle problémát meg lehet szenvedni. Ez megtörténik, hogy kevesebb anyag van-e a testben, mint amennyire szükségünk van, mintha a szintek túlzottan emelkednének.

Így például a szervezetben a glutamát szintjének megváltozása mentális rendellenességekkel, például depresszióval, szorongással és skizofréniaval kapcsolatos. Továbbá úgy tűnik, hogy az autizmushoz, az Alzheimer-kórhoz és az összes neurodegeneratív betegséghez is kapcsolódik.

Másrészt a fizikai szinten úgy tűnik, hogy ennek az anyagnak a feleslege olyan problémákhoz kapcsolódik, mint az elhízás, a rák, a cukorbetegség vagy az amyotróf laterális szklerózis. Nagyon káros hatással lehet a test egyes összetevőinek egészségére is, mint például az izmok és a csontok..

Mindezek a veszélyek egyrészt az étrendben lévő tiszta glutamát feleslegéhez kapcsolódnak (mononátrium-glutamát formájában, amely úgy tűnik, hogy képes átjutni a vér-agy gáton). Ezen túlmenően a porozitás feleslegessé válik ugyanabban a korlátban.

következtetés

A glutamát a szervezetünk által termelt egyik legfontosabb anyag, és alapvető szerepet játszik mindenféle funkcióban és folyamatban. E

n ez a cikk megtanulta, hogyan működik és milyen előnyei vannak; hanem a veszélyeket is, amikor a testünkben túl nagy mennyiségben találjuk.

referenciák

1. - Mi a glutamát? A glutamát neurotranszmitter funkcióinak, útvonalainak és gerjesztésének vizsgálata ": Neurohacker. Visszanyerés: 2019. február 26., Neurohacker: neurohacker.com.
2. "A glutamatergikus rendszer áttekintése": Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ. Visszavont: 2019. február 26-án a Nemzeti Biotechnológiai Információs Központból: ncbi.nlm.nih.gov.
3. "Glutamát receptor" a következő helyen: Wikipedia. Visszanyerés: 2019. február 26., Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. "8 Fontos szerepe a glutamátnak + miért rossz a túlzott mértékű": Self Hacked. Visszanyerés: 2019. február 26., Self Hacked: selfhacked.com.
5. "Glutamát (neurotranszmitter)" a következő helyen: Wikipedia. Visszanyerés: 2019. február 26., Wikipedia: en.wikipedia.org.