GABA (Neurotransmitter) Rezeptoren, Funktionen und Veränderungen

Die GABA oder Gamma-Aminobuttersäure Es ist der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter im Nervensystem. Es ist der häufigste inhibitorische Botenstoff und wird im gesamten Gehirn und Rückenmark verteilt.

Tatsächlich tauschen zwischen 30 und 40% der Neuronen in unserem Gehirn den Neurotransmitter GABA aus. Diese Neuronen werden GABAergisch genannt.

Diese Substanz ist essentiell in der sensorischen, kognitiven und motorischen Ebene. Es spielt auch eine wichtige Rolle in der Stressreaktion.

Neuronen sind in unserem Gehirn miteinander verbunden und tauschen erregende und hemmende Neurotransmitter aus, um Nachrichten zu senden.

Zu viel Aufregung würde Instabilität in unserer Gehirnaktivität verursachen. Die Neuronen würden exzitatorische Synapsen zu anderen Neuronen übertragen, die wiederum ihre Nachbarn anregen würden. Die Erregung würde sich auf die Neuronen ausbreiten, wo die Aktivierung ihren Ursprung hatte, was dazu führen würde, dass sich alle Neuronen im Gehirn unkontrolliert entladen würden.

Dies geschieht bei epileptischen Anfällen oder Anfällen. Tatsächlich behaupten einige Wissenschaftler, dass eine der Ursachen von Epilepsie eine Veränderung der Neuronen ist, die GABA oder seine Rezeptoren sezernieren.

Auf der anderen Seite kann zu viel Aufregung Reizbarkeit, Nervosität, Schlaflosigkeit, motorische Störungen usw. verursachen.

Dies ist der Grund, warum die Aktivität von inhibitorischen Neuronen, wie jenen, die Gamma-Aminobuttersäure sezernieren, so wichtig ist. Diese Substanz ermöglicht es, die Aktivierung des Gehirns auszugleichen, so dass in jedem Moment optimale Erregungsniveaus aufrechterhalten werden.

Dafür erhalten die in den Neuronen befindlichen GABA-Rezeptoren chemische Botschaften, die die Nervenimpulse hemmen oder vermindern.

Auf diese Weise wirkt GABA nach Zeiten intensiver Belastung wie eine Bremse. Es erzeugt Entspannung und induziert Schlaf. In der Tat, einige Medikamente zur Behandlung von Angstzuständen, wie Benzodiazepine, stimulieren GABA-Rezeptoren.

Veränderte Mengen an Gamma-Aminobuttersäure sind mit psychiatrischen und neurologischen Störungen assoziiert. Niedrige Konzentrationen dieser Substanz oder eine Verringerung ihrer Funktion sind mit Angst, Depression, Schizophrenie, Schlafstörungen, Schlaflosigkeit verbunden ...

Kurze Geschichte von GABA

Gamma-Aminobuttersäure wurde zum ersten Mal im Jahr 1883 synthetisiert, aber seine Auswirkungen waren nicht bekannt. Es war nur bekannt, dass es sich um ein Produkt handelte, das im Stoffwechsel von Pflanzen und Mikroben wirkte.

Um 1950 erkannten Forscher, dass es auch im Nervensystem von Säugetieren gefunden wurde.

Biosynthese

Gamma-Aminobuttersäure kommt aus Glutaminsäure (Glutamat), dem wichtigsten exzitatorischen Neurotransmitter. Dies wird durch ein Enzym namens Glutaminsäuredecarboxylase (GAD) und einen Cofaktor namens Pyridoxalphosphat, der aktiven Form von Vitamin B6, in GABA umgewandelt. Um GABA zu erzeugen, wird eine Carboxylgruppe aus Glutamat eliminiert.

Damit die Wirkung von GABA unterbrochen wird, muss diese Substanz durch die Gliazellen aufgenommen werden. Neuronen wiederholen es dank spezieller Transporter. Das Ziel ist, GABA aus der extrazellulären Flüssigkeit des Gehirns zu entfernen, so dass es nicht von GABAergen Neuronen absorbiert wird.

Rezeptoren

Zwei wichtige Rezeptoren, die GABA erfassen, sind:

GABA Empfänger A

Es ist ein Empfänger, der einen Chlorkanal steuert. Dies ist komplex, da es mehr als 5 verschiedene Übergänge aufweist. Sie haben einen Platz, der die GABA einfängt, wo das Muscimol auch vereinigt werden kann, das die Effekte von letzterem ahmt (Agonist). Außerdem kann es Bicucullin aufnehmen, eine Substanz, die die Wirkung von GABA (Antagonist) blockiert.

Während an zweiter Stelle des GABA A -Rezeptors Anxiolytika, sogenannte Benzodiazepine (wie Valium und Libbrium), zugesetzt werden. Sie dienen dazu, Angstzustände zu reduzieren, Muskeln zu entspannen, Schlaf zu induzieren, Epilepsie zu reduzieren usw. Möglicherweise schließt sich an diesem Ort Alkohol an, um seine Wirkung zu entfalten.

Ein dritter Platz erlaubt die Vereinigung von Barbituraten, anderen älteren und weniger sicheren Anxiolytika. In niedrigen Dosen wirken sie entspannend. Höhere Dosen verursachen jedoch Probleme beim Sprechen und Gehen, Bewusstlosigkeit, Koma und sogar Tod.

Ein vierter Platz erhält verschiedene Steroide, wie einige, die für die allgemeine Anästhesie verwendet werden. Darüber hinaus gibt es Hormone, die der Körper produziert, wie Progesteron, das an diesen Ort bindet. Dieses Hormon wird während der Schwangerschaft freigesetzt und erzeugt eine leichte Sedierung.

Am letzten Platz wird das Picrotoxin hinzugefügt, ein Gift, das in einem indischen Busch vorhanden ist. Diese Substanz hat entgegengesetzte Wirkungen wie Anxiolytika. Das heißt, es blockiert die Aktivität des GABA A -Rezeptors, der als Antagonist wirkt. Deshalb kann es in hohen Dosen Anfälle hervorrufen.

Sowohl Benzodiazepine als auch Barbiturate aktivieren den GABA A -Rezeptor, weshalb sie Agonisten genannt werden.

Es gibt komplexere Bindungsstellen als andere, wie Benzodiazepine. All dies ist dank der Forschung bekannt, aber es gibt viel zu wissen. Unser Gehirn kann natürlich Substanzen produzieren, die an diese Rezeptoren binden und agonistische oder antagonistische Wirkungen ausüben. Diese Verbindungen wurden jedoch vorerst nicht identifiziert.

GABA B Empfänger

Dieser Rezeptor reguliert einen Kaliumkanal und ist metabotrop. Das heißt, es ist ein Rezeptor, der an ein G-Protein gekoppelt ist.Wenn aktiviert, treten eine Reihe von biochemischen Ereignissen auf, die dieÖffnung anderer Ionenkanäle verursachen können.

Es ist bekannt, dass Baclofen ein Agonist dieses Rezeptors ist, der Muskelrelaxation bewirkt. Während der CGP-Verbindung 335348 fungiert es als ein Antagonist.

Wenn die GABA B -Rezeptoren aktiviert werden, öffnen sich außerdem die Kaliumkanäle, wodurch in den Neuronen Hemmpotentiale erzeugt werden.

GABA C Empfänger

Auf der anderen Seite wird auch ein GABA C -Rezeptor untersucht, der nicht durch Benzodiazepine, Barbiturate oder Steroide moduliert wird.

Es scheint vorwiegend in der Netzhaut zu finden, obwohl es an anderen Stellen im zentralen Nervensystem sein könnte.

Es beteiligt sich an den Zellen, die das Sehen regulieren, und seine Hauptagonisten sind TACA, GABA und Muscimol. Währenddessen übt Picrotoxin antagonistische Wirkungen aus.

Bisher wurden keine Krankheiten gefunden, die mit Mutationen in diesem Rezeptor verbunden sind. Es scheint jedoch, dass Antagonisten von GABA C -Rezeptoren mit einer Vorbeugung der durch Myopie induzierten Form der Deprivation assoziiert sind (Valverde Afaro, 2011).

Sie sollten also weiter untersuchen, um zu sehen, welche Rolle sie bei Augenerkrankungen spielen.

Funktionen von GABA

Es ist nicht überraschend, dass GABA aufgrund seiner breiten Verteilung und Menge im gesamten Zentralnervensystem eine Vielzahl von Funktionen ausübt. Viele seiner genauen Funktionen sind heute nicht bekannt. Ein großer Teil der aktuellen Ergebnisse beruht auf Forschungen mit Arzneimitteln, die die Wirkung von GABA verstärken, nachahmen oder inhibieren.

Zusammenfassend ist bekannt, dass Gamma-Aminobuttersäure eine hemmende Substanz ist, die es ermöglicht, eine ausgeglichene Gehirnaktivität aufrechtzuerhalten. Teilnahme an:

Die Entspannung

GABA hemmt neuronale Schaltkreise, die durch Stress und Angst aktiviert werden und einen Zustand der Entspannung und Ruhe erzeugen. Glutamat würde uns also aktivieren, während GABA die Ruhe wiederherstellen würde, indem es die Erregung der Neuronen reduziert.

Der Traum

GABA nimmt progressiv zu, wenn wir müde sind. Wenn wir schlafen, erreicht es sehr hohe Niveaus, da es der Moment ist, in dem wir entspannter und ruhiger sind.

In unserem Gehirn gibt es eine Gruppe von Zellen, die man den ventrolateralen präoptischen Kern nennt, auch bekannt als der "Schlafschalter". 80% der Zellen in diesem Bereich sind GABAergisch.

Auf der anderen Seite beteiligt sich GABA an der Aufrechterhaltung unserer inneren Uhr oder zirkadianen Rhythmen. In der Tat, wenn Tiere überwintern, nimmt ihre Menge an GABA merklich zu.

Während des Schlafes, begleitet von einem Anstieg von GABA, gibt es auch einen Anstieg der Zytokine. Sie sind Proteine, die den Körper vor Entzündungen schützen. Aus diesem Grund ist eine ausreichende Erholung von grundlegender Bedeutung, da der gesunde Organismus erhalten bleibt und seine Schäden repariert.

Der Schmerz

Es ist bekannt, dass GABA nozizeptive Wirkungen (Schmerzempfindung) hat. Wenn beispielsweise Baclofen, eine Substanz, die an GABA B -Rezeptoren bindet, verabreicht wird, tritt beim Menschen eine analgetische Wirkung auf. Diese Substanz wirkt durch Verringerung der Freisetzung von Schmerzneurotransmittern in den Rückenmarkshornneuronen des Rückenmarks.

Wenn Bereiche dieser Rezeptoren verändert werden, entwickeln die Tiere daher eine Hyperalgesie (eine sehr intensive Wahrnehmung von Schmerz). Aus diesem Grund wird angenommen, dass GABA B -Rezeptoren an der Aufrechterhaltung einer adäquaten Schmerzschwelle beteiligt sind.

Endokrine Funktionen

Es scheint, dass nach dem Erhalt hoher Dosen von GABA ein signifikanter Anstieg des Wachstumshormons auftritt. Dieses Hormon ermöglicht die Entwicklung und Wiederherstellung von Muskeln und erhöht auch während des Tiefschlafs.

GABA scheint auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung der weiblichen Hormonzyklen zu spielen.

Änderungen von GABA

Die Konzentrationen von GABA oder dessen Aktivität können durch verschiedene Bedingungen verändert werden. Zum Beispiel für den Konsum von Alkohol, Drogen oder Drogen.

Auf der anderen Seite sind bestimmte psychiatrische und neurologische Erkrankungen mit Veränderungen in der Funktionsweise von GABAergen Neuronen und ihren Rezeptoren assoziiert.

Im Folgenden wird jede dieser Situationen genauer erläutert.

Angst

Niedrige GABA-Spiegel oder eine unzureichende Aktivität dieses Neurotransmitters sind mit Angst und Stress verbunden.

Daher wirkt eine große Anzahl von anxiolytischen Arzneimitteln auf GABAA-Rezeptoren.Außerdem können einige entspannende Aktivitäten (wie Yoga) eine Rolle in GABA-Spiegeln spielen. Insbesondere erhöht es signifikant seine Menge im Gehirn.

Depression

Übermäßige GABA-Spiegel können zu Depressionen führen, da zu viel Entspannung zu Gleichgültigkeit oder Apathie führen kann.

Halluzinationen

Ein Zusammenhang zwischen niedrigen GABA-Spiegeln im Gehirn und olfaktorischen und gustatorischen Halluzinationen wurde entdeckt. Dies sind positive Symptome der Schizophrenie, ein Zustand, der auch mit Veränderungen in GABA verbunden ist.

Zusätzlich wurde beobachtet, dass diese Halluzinationen mit einer Behandlung, die GABA im zentralen Nervensystem erhöhte, aufhörten.

Bewegungsstörungen

Einige neurologische Bewegungsstörungen wie die Parkinson-Krankheit, das Tourette-Syndrom oder die tardive Dyskinesie scheinen mit GABA in Zusammenhang zu stehen.

Baclofen, ein synthetisches Analogon von GABA, scheint bei Tourette-Syndrom bei Kindern wirksam zu sein.

Während GABA-Agonisten wie Gabapentin und Zolpidem bei der Behandlung der Parkinson-Krankheit helfen. Auf der anderen Seite profitiert Vigabatrin von tardiver Dyskinesie und anderen motorischen Problemen.

All dies impliziert, dass der Ursprung dieser Zustände eine fehlerhafte Signalisierung der GABAergen Wege sein könnte.

Epilepsie

Ein Versagen oder eine Deregulierung bei der Übertragung von Gamma-Aminobuttersäure führt zu Übererregbarkeit. Das heißt, die Neuronen werden zu stark aktiviert, was zu einer epileptischen Aktivität führt.

Die wichtigsten epileptischen Herde, in denen GABA versagt, sind der Neokortex und der Hippocampus. Epilepsie hat jedoch eine starke genetische Komponente. Es gibt Menschen, die mit einer höheren Prädisposition als andere zu epileptogener Aktivität oder Krampfanfällen geboren werden.

Es wurde nun entdeckt, dass ein Versagen bei der Expression von & ggr; 2, einem Teil des GABA A -Rezeptors, den Beginn von Epilepsie verursacht.

Alkoholkonsum

Alkohol oder Ethanol ist eine in der heutigen Gesellschaft weit verbreitete Substanz. Es hat eine dämpfende Wirkung des zentralen Nervensystems.

Insbesondere blockiert es die durch NMDA-Rezeptoren erzeugte Anregung und potenziert die inhibitorischen Impulse von GABA A -Rezeptoren.

Bei niedrigen Konzentrationen produziert Ethanol Enthemmung und Euphorie. Obwohl bei hohen Blutwerten kann es zu Atemversagen und sogar zum Tod führen.

Erkenntnis

Es wurde gefunden, dass GABA A -Rezeptoren einen Wirkort für eine Substanz namens RO4938581 besitzen. Dieses Medikament ist ein inverser Agonist, das heißt, es hat den gegenteiligen Effekt von GABA.

Es scheint, dass dieses Medikament die Wahrnehmung verbessert. Insbesondere erlaubt es uns, räumliche und zeitliche Erinnerungen besser zu konsolidieren (wo und wann etwas passiert ist).

Wenn GABA-Rezeptoren inhibiert werden oder Mutationen im Hippocampus vorhanden sind, treten außerdem Verbesserungen des Assoziationslernens auf.

Drogensucht

Baclofen, eine zuvor erwähnte Droge, scheint bei der Behandlung von Drogenabhängigkeit wie Alkohol, Kokain, Heroin oder Nikotin nützlich zu sein. Obwohl es viele Nebenwirkungen hat und andere ähnliche verwendet werden, die auch eine hemmende Wirkung verursachen.

Drogenmissbrauch verursacht eine Freisetzung von Dopamin im Nucleus accumbens. Dieser Bereich des Gehirns ist wesentlich im Sinne von Belohnung und Verstärkung.

Wenn Baclofen verabreicht wird, nimmt der Wunsch, Medikamente zu nehmen, ab. Dies geschieht, weil die Substanz die Aktivierung von dopaminergen Neuronen in diesem Bereich reduziert. Kurz gesagt, sie haben das Gefühl, dass das Medikament nicht die erwartete Wirkung hat und sie es nicht mehr konsumieren wollen.

Schlafstörungen

Veränderungen in GABA können verschiedene Schlafprobleme verursachen. Wenn es weniger GABA als normal gibt oder Neuronen nicht richtig funktionieren, tritt meist Schlaflosigkeit auf.

Wenn die Werte dieser Substanz jedoch sehr hoch sind, können Sie unter Schlaflähmung leiden. Bei dieser Störung kann die Person aufwachen, wenn ihr Körper durch die REM-Phase gelähmt ist und sich nicht bewegen kann.

Auf der anderen Seite wurde Narkolepsie mit der Hyperaktivität von GABAergen Rezeptoren in Verbindung gebracht.

Alzheimer

In einigen Studien wurden erhöhte Spiegel von GABA bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit beobachtet. Die Bildung seniler Plaques und die Zunahme von GABA scheinen die neuronale Aktivität bei Patienten progressiv zu blockieren. Vor allem diejenigen, die am Lernen und Gedächtnis beteiligt sind.

Hoher Gehalt an GABA

Zu viel GABA kann zu übermäßiger Schläfrigkeit führen, wie beim Genuss von Alkohol oder Valium.

Sehr hohe GABA können jedoch bei vielen Menschen den gegenteiligen Effekt haben und Angst oder Panik verursachen. Es wird von Kribbeln, Kurzatmigkeit und Veränderungen des Blutdrucks oder der Herzfrequenz begleitet.

GABA ergänzt

Gegenwärtig ist Gamma-Aminobuttersäure auf dem Markt als natürliches und synthetisches Nahrungsergänzungsmittel erhältlich. Natürliches GABA wird durch einen Fermentationsprozess erzeugt, der ein Bakterium namens Lactobacillus hilgardii.

Viele Menschen verbrauchen es, um besser schlafen zu können und Ängste abzubauen. Es ist auch bei Sportlern berühmt, da es anscheinend zum Fettabbau und zur Entwicklung von Muskelmasse beiträgt.

Dies liegt daran, dass es einen starken Anstieg des Wachstumshormons bewirkt, was für den Muskel grundlegend ist. Außerdem ermöglicht es Ihnen, besser zu schlafen, etwas, das diejenigen, die Bodybuilding brauchen, brauchen.

Die Verwendung dieser Ergänzung ist jedoch umstritten. Viele glauben, dass wissenschaftliche Belege für ihre Vorteile fehlen.

Darüber hinaus scheint es für Blut-GABA schwierig zu sein, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, um das Gehirn zu erreichen. Daher könnte es nicht auf die Nervenzellen unseres Nervensystems wirken.

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