GABA (สารสื่อประสาท): ตัวรับฟังก์ชั่นและการเปลี่ยนแปลง

GABA หรือ gamma aminobutyric acid เป็นสารสื่อประสาทยับยั้งที่สำคัญที่สุดในระบบประสาท มันเป็นสารยับยั้งที่มีมากที่สุดและกระจายไปทั่วสมองและไขสันหลัง

ในความเป็นจริงระหว่าง 30 และ 40% ของเซลล์ประสาทในสมองของเราแลกเปลี่ยนสารสื่อประสาท GABA เซลล์ประสาทเหล่านี้เรียกว่า GABAergic

สารนี้มีความสำคัญในประสาทสัมผัสความรู้ความเข้าใจและเครื่องบิน นอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองต่อความเครียด

เซลล์ประสาทมีการเชื่อมต่อระหว่างกันในสมองของเราและแลกเปลี่ยนสารสื่อประสาทที่มีฤทธิ์กระตุ้นและยับยั้งการส่งข้อความ

ความตื่นเต้นมากเกินไปจะทำให้เกิดความไม่แน่นอนในการทำงานของสมองของเรา เซลล์ประสาทจะส่งสารกระตุ้นประสาทไปยังเซลล์ประสาทอื่น ๆ ซึ่งในที่สุดก็จะกระตุ้นเพื่อนบ้านของพวกเขา ความตื่นเต้นจะแพร่กระจายไปยังเซลล์ประสาทที่การกระตุ้นเกิดขึ้นซึ่งจะทำให้เซลล์ประสาททั้งหมดในสมองปลดปล่อยไม่สามารถควบคุมได้

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในอาการชักหรือชัก ในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์บางคนอ้างว่าหนึ่งในสาเหตุของโรคลมชักคือการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ประสาทที่หลั่ง GABA หรือตัวรับของมัน

ในทางกลับกันความตื่นเต้นมากเกินไปอาจทำให้หงุดหงิดหงุดหงิดนอนไม่หลับมีความผิดปกติของมอเตอร์ ฯลฯ

นี่คือเหตุผลที่กิจกรรมของเซลล์ประสาทยับยั้งเช่นพวกที่หลั่งกรดแกมมาอะมิโนบิวตริกมีความสำคัญมาก สารนี้ช่วยปรับสมดุลการทำงานของสมองเพื่อให้ระดับการกระตุ้นที่เหมาะสมนั้นถูกรักษาไว้ในทุกช่วงเวลา

สำหรับสิ่งนี้ตัวรับ GABA ที่อยู่ในเซลล์ประสาทจะได้รับข้อความทางเคมีที่ทำให้พวกเขายับยั้งหรือลดแรงกระตุ้นเส้นประสาท

ด้วยวิธีนี้ GABA ทำหน้าที่เป็นเบรกหลังจากช่วงเวลาของความเครียดที่รุนแรง มันทำให้เกิดการผ่อนคลายและก่อให้เกิดการนอนหลับ ในความเป็นจริงยาบางชนิดที่ใช้ในการรักษาความวิตกกังวลเช่นเบนโซไดซาไพน์กระตุ้นให้ตัวรับ GABA

ระดับที่เปลี่ยนแปลงของแกมมาอะมิโนบิวตริกแอซิดมีความสัมพันธ์กับความผิดปกติทางจิตเวชและระบบประสาท ระดับต่ำของสารนี้หรือการลดลงของการทำงานของมันจะเชื่อมโยงกับความวิตกกังวล, ซึมเศร้า, โรคจิตเภท, ความผิดปกติของการนอนหลับ, นอนไม่หลับ ...

ประวัติย่อของ GABA

Gamma aminobutyric acid ถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรกในปี 1883 แต่ไม่ทราบถึงผลกระทบของมัน เป็นที่ทราบกันเพียงว่ามันเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำหน้าที่ในการเผาผลาญของพืชและจุลินทรีย์

ประมาณปี 1950 นักวิจัยตระหนักว่ามันถูกพบในระบบประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมด้วยเช่นกัน

การสังเคราะห์

Gamma aminobutyric acid มาจากกรดกลูตามิก (กลูตาเมต) สารสื่อประสาทที่สำคัญ สิ่งนี้ถูกแปลงเป็น GABA ผ่านเอนไซม์ที่เรียกว่า glutamic acid decarboxylase (GAD) และปัจจัยร่วมที่เรียกว่า pyridoxal phosphate ซึ่งเป็นรูปแบบที่ใช้งานของวิตามิน B6 ในการสร้าง GABA กลุ่ม carboxyl จะถูกกำจัดออกจากกลูตาเมต

เพื่อให้ผลของ GABA ถูกขัดจังหวะต้องได้รับสารนี้ผ่านเซลล์ glial เซลล์ประสาทยังสรุปว่ามันต้องขอบคุณผู้ขนส่งพิเศษ เป้าหมายคือการกำจัด GABA ออกจากของเหลวนอกเซลล์ในสมองเพื่อไม่ให้เซลล์ประสาท GABAergic ดูดซึมได้

รับ

ตัวรับที่สำคัญสองตัวที่จับ GABA คือ:

GABA Receiver A

เป็นตัวรับที่ควบคุมช่องคลอรีน สิ่งนี้มีความซับซ้อนเนื่องจากมีทางแยกต่างกันมากกว่า 5 แห่ง พวกเขามีสถานที่ที่จับภาพ GABA ซึ่งเป็นที่ที่ Musimim สามารถรวมตัวกันเพื่อเลียนแบบผลกระทบของยุคหลัง (agonist) นอกจากนี้มันยังสามารถดักจับ bicuculline ซึ่งเป็นสารที่ป้องกันผลกระทบของ GABA (ศัตรู)

ในขณะที่ในสถานที่ที่สองของตัวรับ GABA A, ยาเสพติด Anxiolytic เรียกว่า benzodiazepines (เช่น Valium และ Libbrium) จะถูกเพิ่ม พวกเขาให้บริการเพื่อลดความวิตกกังวลผ่อนคลายกล้ามเนื้อกระตุ้นการนอนหลับลดโรคลมชัก ฯลฯ อาจเป็นไปได้ที่แอลกอฮอล์เดียวกันจะรวมตัวกันเพื่อออกฤทธิ์

สถานที่ที่สามช่วยให้สหภาพ barbiturates, ยาเสพติดอื่น ๆ ที่มีอายุมากกว่าและปลอดภัยน้อยกว่า Anxiolytic ในขนาดต่ำพวกเขามีผลผ่อนคลาย อย่างไรก็ตามปริมาณที่สูงขึ้นทำให้เกิดปัญหาในการพูดคุยและเดินการสูญเสียสติอาการโคม่าและแม้แต่ความตาย

สถานที่ที่สี่ได้รับเตียรอยด์ต่างๆเช่นบางอย่างที่ใช้สำหรับการดมยาสลบ นอกจากนี้ยังมีฮอร์โมนที่ร่างกายผลิตเช่นฮอร์โมนซึ่งผูกกับสถานที่นี้ ฮอร์โมนนี้จะถูกปล่อยออกมาในระหว่างตั้งครรภ์และสร้างความใจเย็น

ในขณะที่ในช่วงสุดท้าย picrotoxina เป็นปึกแผ่นพิษอยู่ในพุ่มไม้ของอินเดีย สารนี้มีผลในทางตรงกันข้ามกับของ Anxiolytics นั่นคือมันบล็อกกิจกรรมของตัวรับ GABA A ที่ทำหน้าที่เป็นศัตรู นั่นคือเหตุผลที่ในปริมาณที่สูงมันสามารถผลิตอาการชัก

benzodiazepines และ barbiturates เปิดใช้งานตัวรับ GABA ซึ่งเป็นสาเหตุที่พวกเขาถูกเรียกว่า agonists

มีเว็บไซต์ที่มีความซับซ้อนมากกว่าเว็บไซต์อื่น ๆ เช่นเบนโซเป็นต้น ทั้งหมดนี้เป็นที่รู้จักกันดีจากการวิจัย แต่มีหลายสิ่งที่ต้องรู้ สมองของเราสามารถผลิตสารที่ผูกกับตัวรับเหล่านี้ตามธรรมชาติโดยการออกแรงแบบ agonistic หรือปฏิปักษ์ อย่างไรก็ตามสารเหล่านี้ยังไม่ได้รับการระบุในขณะนี้

ตัวรับ GABA B

ตัวรับสัญญาณนี้ควบคุมช่องโพแทสเซียมและเมตาบอลิโทรปิก นั่นคือมันเป็นตัวรับควบคู่กับโปรตีน G เมื่อเปิดใช้งานเหตุการณ์ทางชีวเคมีหลายชุดที่สามารถทำให้เกิดการเปิดช่องไอออนอื่น ๆ เกิดขึ้น

เป็นที่รู้จักกันว่า Baclofen เป็นตัวเอกของตัวรับนี้ทำให้เกิดการผ่อนคลายกล้ามเนื้อ ในขณะที่ CGP ผสม 335348 มันทำหน้าที่เป็นศัตรู

นอกจากนี้เมื่อเปิดใช้งานตัวรับ GABA B ช่องโพแทสเซียมจะเปิดขึ้นทำให้เกิดศักยภาพในการยับยั้งเซลล์ประสาท

ตัวรับ GABA C

ในทางกลับกันตัวรับ GABA C ยังอยู่ในระหว่างการศึกษาสิ่งเหล่านี้ไม่ได้ถูกปรับโดยเบนโซไดอะซีพีน, barbiturates หรือสเตียรอยด์

ดูเหมือนว่าจะพบมากในจอประสาทตาถึงแม้ว่ามันอาจจะอยู่ในสถานที่อื่น ๆ ในระบบประสาทส่วนกลาง

มันมีส่วนร่วมในเซลล์ที่ควบคุมการมองเห็นและ agonists หลักคือ TACA, GABA และ muscimol ในขณะเดียวกัน picrotoxin ก็ออกฤทธิ์ต่อต้านศัตรู

จนถึงขณะนี้ยังไม่พบโรคที่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ในตัวรับนี้ อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าศัตรูของผู้รับ GABA C นั้นเกี่ยวข้องกับการป้องกันรูปแบบการกีดกันที่เกิดจากสายตาสั้น (Valverde Afaro, 2011)

ดังนั้นคุณควรตรวจสอบต่อไปเพื่อดูว่าพวกเขามีบทบาทอย่างไรในความผิดปกติของดวงตา

ฟังก์ชั่น GABA

ไม่น่าแปลกใจที่ GABA จะมีฟังก์ชั่นมากมายเนื่องจากการกระจายและปริมาณที่กว้างขวางทั่วทั้งระบบประสาทส่วนกลาง วันนี้ฟังก์ชั่นที่แน่นอนจำนวนมากไม่เป็นที่รู้จัก การค้นพบในปัจจุบันส่วนใหญ่เกิดจากการวิจัยด้วยยาที่ช่วยเพิ่มเลียนแบบหรือยับยั้งผลกระทบของ GABA

โดยสรุปเป็นที่ทราบกันว่ากรดแกมมาอะมิโนบีนทริกเป็นสารยับยั้งที่ช่วยให้การทำงานของสมองมีความสมดุล เข้าร่วมใน:

การพักผ่อน

GABA ยับยั้งวงจรประสาทที่เปิดใช้งานโดยความเครียดและความวิตกกังวลทำให้เกิดสถานะของการผ่อนคลายและความเงียบสงบ ดังนั้นกลูตาเมตจะกระตุ้นเราในขณะที่ GABA จะฟื้นฟูความสงบด้วยการลดการกระตุ้นของเซลล์ประสาท

ความฝัน

GABA จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อเราง่วงนอน เมื่อเรานอนหลับมันจะไปถึงระดับที่สูงมากเนื่องจากเป็นช่วงเวลาที่เราผ่อนคลายและสงบมากขึ้น

ในสมองของเรามีกลุ่มของเซลล์ที่เรียกว่า ventrolateral preoptic นิวเคลียสหรือที่เรียกว่า "สวิตช์หลับ" 80% ของเซลล์ในบริเวณนี้คือ GABAergic

ในทางกลับกัน GABA มีส่วนร่วมในการบำรุงรักษานาฬิกาภายในหรือจังหวะในร่างกายของเรา ในความเป็นจริงเมื่อสัตว์จำศีลจำนวน GABA ของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างน่าทึ่ง

ระหว่างการนอนหลับพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของ GABA ก็มีการเพิ่มขึ้นของ cytokines พวกเขาเป็นโปรตีนที่ป้องกันร่างกายจากการอักเสบ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการพักผ่อนอย่างเพียงพอจึงเป็นสิ่งสำคัญพื้นฐานเนื่องจากสิ่งมีชีวิตที่มีสุขภาพดีได้รับการดูแลรักษาซ่อมแซมความเสียหาย

ความเจ็บปวด

เป็นที่ทราบกันดีว่า GABA มีผลกระทบแบบ nociceptive (การรับรู้ความเจ็บปวด) ตัวอย่างเช่นถ้า baclofen สารที่จับกับตัวรับ GABA B จะได้รับยาแก้ปวดที่เกิดขึ้นในมนุษย์ สารนี้ทำหน้าที่ลดการปล่อยสารสื่อประสาทความเจ็บปวดในเซลล์ประสาทฮอร์นหลังของไขสันหลัง

ดังนั้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ของตัวรับเหล่านี้สัตว์ก็จะพัฒนา hyperalgesia (การรับรู้ถึงความเจ็บปวดอย่างรุนแรง) นั่นคือเหตุผลที่คิดว่าตัวรับ GABA B มีส่วนร่วมในการบำรุงรักษาเกณฑ์ความเจ็บปวดที่เพียงพอ

ฟังก์ชั่นต่อมไร้ท่อ

ดูเหมือนว่าหลังจากได้รับปริมาณ GABA ในปริมาณสูงจะมีฮอร์โมนการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นอย่างมาก ฮอร์โมนนี้ช่วยให้การพัฒนาและการกู้คืนของกล้ามเนื้อและยังเพิ่มขึ้นในระหว่างการนอนหลับลึก

GABA ดูเหมือนว่าจะมีบทบาทสำคัญในการควบคุมรอบฮอร์โมนเพศหญิง

การเปลี่ยนแปลงของ GABA

ระดับของ GABA หรือกิจกรรมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามเงื่อนไขต่างๆ ตัวอย่างเช่นสำหรับการบริโภคแอลกอฮอล์ยาเสพติดหรือยาเสพติด

ในทางกลับกันโรคทางจิตเวชและระบบประสาทบางอย่างเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของเซลล์ประสาท GABAergic และตัวรับของพวกเขา

ด้านล่างแต่ละสถานการณ์เหล่านี้อธิบายโดยละเอียดยิ่งขึ้น

ความกังวล

GABA ในระดับต่ำหรือกิจกรรมที่ไม่เพียงพอของสารสื่อประสาทนี้มีความเกี่ยวข้องกับความวิตกกังวลและความเครียด

ดังนั้นยาเสพติดแบบ Anxiolytic จำนวนมากจึงมีผลต่อตัวรับ GABA A นอกจากนี้กิจกรรมผ่อนคลายบางอย่าง (เช่นโยคะ) อาจมีบทบาทในระดับ GABA โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันเพิ่มปริมาณในสมองอย่างมีนัยสำคัญ

พายุดีเปรสชัน

ระดับที่มากเกินไปของ GABA สามารถแปลเป็นภาวะซึมเศร้าเนื่องจากการผ่อนคลายมากเกินไปอาจกลายเป็นความเฉยเมยหรือไม่แยแส

ภาพหลอน

มีการค้นพบความสัมพันธ์ระหว่าง GABA ในระดับต่ำในสมองกับประสาทหลอนและการดมกลิ่น เหล่านี้เป็นอาการในเชิงบวกของโรคจิตเภทสภาพที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงใน GABA

นอกจากนี้ยังพบว่าภาพหลอนเหล่านี้หยุดด้วยการรักษาที่เพิ่ม GABA ในระบบประสาทส่วนกลาง

ความผิดปกติของการเคลื่อนไหว

ความผิดปกติทางระบบประสาทบางอย่างของการเคลื่อนไหวเช่นโรคพาร์กินสันดาวน์ซินโดรมเรตส์หรือดายสกินดายเซียดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับ GABA

Baclofen อะนาล็อกสังเคราะห์ของ GABA ดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพในการรักษาโรคเรตส์ในเด็ก

ในขณะที่ GABA agonists เช่น gabapentin และ zolpidem ช่วยในการรักษาโรคพาร์กินสัน ในทางกลับกัน vigabatrin ได้รับประโยชน์เป็น Tardive Dyskinesia และปัญหาอื่น ๆ ของมอเตอร์

ทั้งหมดนี้แสดงว่าต้นกำเนิดของเงื่อนไขเหล่านี้อาจเป็นการส่งสัญญาณที่ผิดพลาดของเส้นทาง GABAergic

โรคลมบ้าหมู

ความล้มเหลวหรือการยกเลิกกฎระเบียบในการส่งผ่านของกรดแกมมาอะมิโนบิวทริกทำให้เกิดภาวะ hyperexcitability นั่นคือเซลล์ประสาทเปิดใช้งานมากเกินไปก่อให้เกิดกิจกรรมโรคลมชัก

จุดโฟกัสหลักของโรคลมชักที่ GABA ล้มเหลวคือ neocortex และ hippocampus อย่างไรก็ตามโรคลมชักมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่แข็งแกร่ง มีคนที่เกิดมาโดยมีใจโอนเอียงมากกว่าคนอื่น ๆ ที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากโรคลมชักหรือมีอาการชัก

มันถูกค้นพบแล้วว่าความล้มเหลวในการแสดงออกของγ2ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตัวรับ GABA A เป็นสาเหตุของการเกิดโรคลมชัก

การบริโภคแอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์หรือเอทานอลเป็นสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสังคมปัจจุบัน มันมีความกดดันของระบบประสาทส่วนกลาง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันบล็อกการกระตุ้นที่ผลิตโดยตัวรับ NMDA และแรงกระตุ้นยับยั้งของตัวรับ GABA A

ที่ระดับต่ำเอทานอลผลิต disinhibition และ Euphoria แม้ว่าในระดับเลือดสูงก็สามารถทำให้หายใจล้มเหลวและเสียชีวิตได้

ความรู้ความเข้าใจ

พบว่า GABA ผู้รับมีสถานที่สำหรับสารที่เรียกว่า RO4938581 ยานี้เป็นตัวเอกผกผันนั่นคือมันมีผลตรงกันข้ามของ GABA

ดูเหมือนว่ายาเสพติดช่วยเพิ่มความรู้ความเข้าใจ โดยเฉพาะมันช่วยให้เราสามารถรวบรวมความทรงจำเชิงพื้นที่และทางโลกได้ดียิ่งขึ้น

นอกจากนี้เมื่อตัวรับ GABA ถูกยับยั้งหรือกลายพันธุ์ในฮิบโป, การปรับปรุงในการเรียนรู้แบบเชื่อมโยงเกิดขึ้น

ติดยาเสพติด

Baclofen ยาที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ดูเหมือนจะมีประโยชน์ในการรักษายาเสพติดเช่นแอลกอฮอล์โคเคนเฮโรอีนหรือนิโคติน แม้ว่าจะมีผลข้างเคียงมากมายและมีการใช้ที่คล้ายกันอื่น ๆ ที่ยังก่อให้เกิดผลยับยั้ง

การใช้ยาในทางที่ผิดก่อให้เกิดการปลดปล่อยโดปามีนในนิวเคลียสของผู้ป่วย สมองส่วนนี้มีความสำคัญในแง่ของการให้รางวัลและการเสริมกำลัง

เมื่อได้รับ Baclofen ความปรารถนาที่จะใช้ยาลดลง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากสารลดการกระตุ้นการทำงานของเซลล์ประสาทโดปามีนในพื้นที่นั้น ในระยะสั้นพวกเขารู้สึกว่ายาเสพติดไม่ได้มีผลที่คาดหวังและพวกเขาไม่ต้องการที่จะบริโภคอีกต่อไป

ความผิดปกติของการนอนหลับ

การเปลี่ยนแปลงใน GABA อาจทำให้เกิดปัญหาการนอนหลับได้หลายอย่าง เมื่อมี GABA น้อยกว่าปกติหรือเซลล์ประสาททำงานไม่ถูกต้องมักเกิดอาการนอนไม่หลับ

อย่างไรก็ตามเมื่อระดับของสารนี้สูงมากอาจเป็นอัมพาตหลับ ในความผิดปกตินี้บุคคลสามารถตื่นขึ้นเมื่อร่างกายของพวกเขาเป็นอัมพาตโดยระยะ REM และไม่สามารถเคลื่อนย้าย

ในทางตรงกันข้าม narcolepsy นั้นเชื่อมโยงกับ hyperactivity ของผู้รับ GABAergic

อัลไซเม

ในการศึกษาบางงานพบว่าระดับ GABA ในระดับที่สูงขึ้นในผู้ป่วยที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ การก่อตัวของเนื้อเยื่อชราและการเพิ่มขึ้นของ GABA ดูเหมือนจะบล็อกกิจกรรมของเซลล์ประสาทอย่างต่อเนื่องในผู้ป่วย เหนือสิ่งอื่นใดผู้มีส่วนร่วมในการเรียนรู้และความทรงจำ

GABA ระดับสูง

GABA มากเกินไปสามารถสร้างความง่วงนอนมากเกินไปเช่นเดียวกับการดื่มแอลกอฮอล์หรือ Valium

อย่างไรก็ตาม GABA ที่สูงมากสามารถมีผลตรงกันข้ามในหลาย ๆ คนทำให้เกิดความกังวลหรือตื่นตระหนก มันมาพร้อมกับการรู้สึกเสียวซ่าหายใจถี่และการเปลี่ยนแปลงในความดันโลหิตหรืออัตราการเต้นของหัวใจ

อาหารเสริม GABA

ปัจจุบันกรดแกมมาอะมิโนบีนทริกมีอยู่ในตลาดเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารทั้งจากธรรมชาติและสังเคราะห์ GABA ธรรมชาติถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการหมักที่ใช้แบคทีเรียที่เรียกว่า Lactobacillus hilgardii

หลายคนกินมันเพื่อการนอนหลับที่ดีขึ้นและลดความวิตกกังวล นอกจากนี้ยังมีชื่อเสียงในหมู่นักกีฬาเนื่องจากมีส่วนทำให้สูญเสียไขมันและการพัฒนามวลกล้ามเนื้อ

นี่เป็นเพราะมันผลิตฮอร์โมนการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับกล้ามเนื้อ นอกจากนี้ยังช่วยให้นอนหลับได้ดีขึ้นซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ที่ต้องการเพาะกาย

อย่างไรก็ตามการใช้งานของอาหารเสริมนี้อาจมีการโต้เถียง หลายคนเชื่อว่าไม่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับประโยชน์ของมัน

นอกจากนี้ดูเหมือนว่ามันเป็นเรื่องยากสำหรับ GABA เลือดที่จะข้ามอุปสรรคเลือดสมองไปถึงสมอง ดังนั้นจึงไม่สามารถทำหน้าที่เกี่ยวกับเซลล์ประสาทของระบบประสาทของเรา