Glutamīnskābe - aminoskābe, kas kontrolē psihi un prātu

Glutamīnskābe ir aminoskābe, kas veido olbaltumvielas, kas veido mūsu ķermeni. Tajā pašā laikā tas ir vissvarīgākais nervu sistēmas ierosmes neirotransmiters. Mācīšanās un atcerētie procesi ir atkarīgi no tā aktivitātes. Tajā pašā laikā tā pārāk lielā koncentrācija nogalina nervu šūnas. Ko vēl glutamīnskābe spēlē organismā?

Satura rādītājs

1. Glutamīnskābe kā aminoskābe
2. Glutamīnskābe kā neirotransmiteris
3. Līdzsvars starp glutamātu un gamma aminosviestskābi
4. Depresija un glutamīnskābes aktivitāte
5. Glutamīnskābe un šizofrēnija
6. Glutamīnskābe un Alcheimera slimība
7. Glutamīnskābes nozīme medicīnas nākotnē

Glutamīnskābe parasti atrodas organismā anjona formā, ko sauc par glutamātu. Šis savienojums ir aminoskābe, t.i., pamata organiskais celtniecības elements, no kura tiek ražoti proteīni. Tajā pašā laikā tas ir viens no svarīgākajiem neirotransmiteriem. Šis termins attiecas uz vielām, kas iesaistītas informācijas pārraidē starp nervu šūnām. Tiek uzskatīts, ka šī viela ir vissvarīgākais savienojums, kas saistīts ar atmiņas pēdas veidošanos smadzenēs. Šī iemesla dēļ tā klātbūtne ir būtiska notikumu mācīšanās un atcerēšanās procesā.

Tomēr pārmērīga glutamīnskābes koncentrācija centrālajā nervu sistēmā nav izdevīga. Tas bojā nervu šūnas. Ir pētījumi, kas liecina, ka augsta līmeņa glutamāta toksicitāte ir saistīta ar smadzeņu zonu bojājumu veidošanos Alcheimera slimības laikā. Šīs izmaiņas noved pie kognitīvo procesu traucējumiem.

Glutamīnskābe ļoti bieži ir saistīta ar pārtikas ķīmiskām piedevām. Tas ir saistīts ar faktu, ka tā sāls, t.i., nātrija glutamāts, ir garšas pastiprinātājs, ko pievieno ēdieniem un garšvielu maisījumiem. Tā ir viena no populārākajām ķīmiskajām vielām, ko izmanto pārtikas rūpniecībā. Mononātrija glutamāts Eiropas Savienībā oficiāli netiek uzskatīts par kaitīgu vielu.

Glutamāts ir olbaltumvielu sastāvdaļa, un tāpēc tā ir izplatīta pārtikas sastāvdaļa. Tās garša ir pamanāma tikai tad, ja tā nav saistīta ar olbaltumvielām. Pārtikas, kas satur glutamīnskābi, piemērs ir sojas mērce.Garšas sajūtas, ko izraisa šis ķīmiskais savienojums, sauca par "umami".

Glutamīnskābe kā aminoskābe

Glutamāts ķīmiski ir aminoskābe. Šis nosaukums nozīmē, ka tā struktūrā ir karbonskābes grupa un aminogrupa, kas novietota pie viena oglekļa atoma. Aminoskābes, kas savienotas ar ķīmiskajām saitēm, izvietotas garā ķēdē, veido visus esošos proteīnus.

Glutamīnskābe ir endogēna aminoskābe, t.i., tāda, kuru var sintezēt mūsu ķermenis. Protams, tā avots var būt olbaltumvielas, kas tiek piegādātas ar pārtiku. Visa gaļa, mājputni, zivis, olas un piena produkti ir lieliski glutamīnskābes avoti. Atsevišķi proteīniem bagāti augu pārtikas produkti var būt arī olbaltumvielu avoti. Piemēram, lipeklis, galvenais kviešu proteīns, satur 30% līdz 35% glutamīnskābes.

Lasiet arī: Vegānisms un veselība: kā augu uzturs ietekmē ķermeni?

Glutamīnskābe kā neirotransmiteris

Papildus tam, ka glutamāts ir iesaistīts olbaltumvielu veidošanā, tas darbojas arī kā neirotransmiteris. Tas nozīmē, ka tā ir viela, kas izdalīta spraugā starp divām nervu šūnām. Glutamāta molekulu iekļūšana no vienas nervu šūnas uz receptoriem otrā izraisa ierosmi. Receptori ir specializētas olbaltumvielu struktūras, kas atpazīst noteiktu neirotransmiteru.

Glutamīnskābi, ko izmanto kā neirotransmiteru, tieši ražo glutamaterģiskie neironi. Tie ir smadzenēs atrodamo nervu šūnu dominējošā daļa. Tādējādi glutamīnskābes pārnešanas traucējumiem ir ļoti nopietnas sekas. Tas noved pie neiroloģiskām slimībām un garīgiem traucējumiem.

Glutamīnskābe tiek uzglabāta īpašos pūslīšos, kas atrodas sinapsēs, t.i., nervu šūnu galos, kas savienojas viens ar otru. Nervu impulsi izraisa glutamāta izdalīšanos sinaptiskajā spraugā, kas galu galā izraisa citu neironu. Glutamāta receptori, piemēram, NMDA receptori vai AMPA, ir atbildīgi par šī neirotransmitera nesamās informācijas saņemšanu. Glutamīnskābes molekulas savienojums ar receptoru izraisa tā aktivizēšanos un tādējādi nervu impulsa pārnešanu tālāk.

Glutamāts ir visbiežāk sastopamais ierosmes neirotransmiteris mugurkaulnieku, tostarp cilvēku, nervu sistēmā. Tas ir iesaistīts smadzeņu kognitīvajās funkcijās, piemēram, mācībās un atmiņā. Tas atrodas glutamaterģiskajās sinapsēs hipokampā, neokorteksā un citās smadzeņu daļās.

Līdzsvars starp glutamātu un gamma aminosviestskābi

Glutamīnskābe kā galvenais ierosmes neirotransmiteris fizioloģiskos apstākļos pastāv līdzsvarā ar galveno inhibējošo neirotransmiteru, t.i. gamma-aminosviestskābi (GABA). Šo vielu attiecība nosaka pareizu nervu sistēmas darbību.

Slimības stāvokļu gadījumā mēs parasti runāsim par ar glutamātu saistītās transmisijas pārākumu pār GABA. Šāda nelīdzsvarotība noved pie psihotiskiem stāvokļiem. Ir teorijas, kas saista glutamīnskābes receptoru pārmērīgu aktivitāti ar šizofrēniju. Šī iemesla dēļ turpinās psihotropo zāļu meklēšana, kas kavē glutamaterģisko sistēmu.

Zinātnieki ir saistīti ar šādiem traucējumiem ar hiperaktivitāti vai samazinātu glutamāta neirotransmisijas aktivitāti:

• trauksme
• depresija
• šizofrēnija
• neirodeģeneratīvas slimības
• bipolāriem traucējumiem

Depresija un glutamīnskābes aktivitāte

Zinātnieki un ārsti nav pārliecināti par glutamaterģiskās sistēmas nozīmi depresijā. Daži pētījumi liecina par šī neirotransmitera aktivitātes palielināšanos šīs slimības laikā. Citi parāda, ka glutamāta pārnešana ir kavēta.

Pētījumi ir parādījuši, ka tādu zāļu lietošana, kas bloķē glutamāta aktivitāti, rada īslaicīgu antidepresantu efektu. Šādu zāļu piemērs ir ketamīns, kas ir anestēzijas līdzeklis ķirurģijā un veterinārijā.

Labsajūtas uzlabošanas efekts rodas arī bipolāru traucējumu gadījumā pēc šīs grupas zāļu lietošanas.

Zāles riluzols spēj samazināt no neironiem izdalītās glutamīnskābes daudzumu. Tādējādi tas kavē glutamaterģisko transmisiju. Pētījumi ir parādījuši, ka šīs zāles pacientiem ar šo traucējumu darbojas kā antidepresants.

Minētie testi par zālēm, kas inhibē glutamaterģisko sistēmu, liecina par spēcīgu korelāciju starp tās hiperaktivitāti un depresijas simptomiem. Turpmāki pētījumi šajā jomā var noteikt jaunu virzienu depresijas un bipolāru traucējumu ārstēšanā.

Glutamīnskābe un šizofrēnija

Pastāv šizofrēnijas ģenēzes hipotēze, kas saistīta ar glutamāta aktivitātes traucējumiem. Sākotnēji teorija balstījās uz klīnisko un neiropatoloģisko atklājumu kopumu, kas liecina par zemu glutamaterģisku signālu signālu caur NMDA receptoriem. Vēlākos gados šo tēzi pamatoja arī ģenētiskie dati.

Tomēr pašreizējās zināšanas rāda, ka šim traucējumam ir gan glutaminergiskas, gan dopamīnerģiskas patoloģijas. Tie ir daļa no sarežģītas neiroķīmisko, psiholoģisko, psihosociālo un smadzeņu radīto faktoru sistēmas, kas kopā veido šizofrēniju.

Glutamīnskābe un Alcheimera slimība

Daudzi pētījumi ir parādījuši saikni starp augsta glutamāta līmeņa nefrotoksicitāti un demenci Alcheimera slimībā. Šis bojājums rodas no pārmērīgas receptoru aktivācijas, ko veic šis neirotransmiters. Tā rezultātā rodas nervu šūnu pietūkums un bojājumi.

Lai mazinātu Alcheimera slimības simptomus, tiek ievadīts memantadīns. Šīs zāles bloķē glutamāta receptorus. Galu galā šī neirotransmitera ierosme tiek samazināta, kas noved pie neirodeģeneratīvo procesu kavēšanas.

Glutamīnskābes nozīme medicīnas nākotnē

Pašlaik mēs atklājam glutamaterģiskās sistēmas nozīmi. Padziļināta izpratne par mehānismiem, kas to kontrolē, dod cerību izstrādāt zāles, kas efektīvi ārstē garīgos un neiroloģiskos traucējumus.

Pētījumi par cilvēka smadzenēs aktīvo glutamīnskābi ir arī iespēja saprast, kā darbojas cilvēka atmiņa.

Literatūra:

1. Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamāts un tā receptori vai tas, kā jūs varat dziedēt smadzenes, Visums 2017
2. Meldrum, B. S. "Glutamāts kā neirotransmiteris smadzenēs: fizioloģijas un patoloģijas pārskats". Uztura žurnāls. 2000. gads.
3. Anna Szymczak, "Glutamīnskābe", neuropsychologia.org
4. Glutamīnskābe (CID: 611) PubChem datu bāzē, Amerikas Savienoto Valstu Nacionālā medicīnas bibliotēka.
5. Lisman JE, Coyle JT, Green RW et al. "Uz ķēdi balstīta sistēma neirotransmitera un riska gēnu mijiedarbības izpratnei šizofrēnijas gadījumā". Neirozinātņu tendences. 2008. gads, tiešsaistes piekļuve

Par autoru

Sara Janovska, maģistrante, starpdisciplināru doktora studiju programma farmācijas un biomedicīnas zinātņu jomā Ļubļinas Medicīnas universitātē un Bjalistokas Biotehnoloģijas institūtā. Farmaceitisko studiju absolvente Ļubļinas Medicīnas universitātē ar specializāciju augu medicīnā. Viņa ieguvusi maģistra grādu, aizstāvot darbu farmaceitiskās botānikas jomā par ekstraktu, kas iegūti no divdesmit sūnu sugām, antioksidanta īpašībām. Pašlaik savā pētniecības darbā viņš nodarbojas ar jaunu pretvēža vielu sintēzi un to īpašību izpēti vēža šūnu līnijās. Divus gadus viņa strādāja par farmācijas maģistru atvērtajā aptiekā.

Lasiet vairāk šī autora rakstus