A glutaminsav egy aminosav, amely felépíti a testünket alkotó fehérjéket. Ugyanakkor ez a legfontosabb ingerlő neurotranszmitter az idegrendszerben. A tanulás és az emlékezett folyamatok tevékenységétől függenek. Ugyanakkor túl nagy koncentrációja megöli az idegsejteket. Mi mást játszik a glutaminsav a testben?
Tartalomjegyzék
- A glutaminsav aminosavként
- A glutaminsav mint neurotranszmitter
- A glutamát és a gamma-aminosavsav egyensúlya
- Depresszió és a glutaminsav aktivitása
- Glutaminsav és skizofrénia
- Glutaminsav és Alzheimer-kór
- A glutaminsav jelentősége az orvostudomány jövője szempontjából
A glutaminsav általában megtalálható a testben anion formájában, amelyet glutamátnak neveznek. Ez a vegyület egy aminosav, vagyis a bázikus szerves építőelem, amelyből fehérjék készülnek. Ugyanakkor az egyik legfontosabb neurotranszmitter. Ez a kifejezés azokat az anyagokat fedi le, amelyek részt vesznek az idegsejtek közötti információátadásban. Úgy gondolják, hogy ez az anyag a legfontosabb vegyület, amely részt vesz az agyban található emléknyom kialakulásában. Emiatt jelenléte elengedhetetlen az események tanulásának és emlékezésének folyamatában.
A glutaminsav túlzott koncentrációja a központi idegrendszerben azonban nem előnyös. Károsítja az idegsejteket. Vannak tanulmányok, amelyek azt mutatják, hogy a glutamát magas szintjének toxicitása szerepet játszik az agy területeinek károsodásában az Alzheimer-kór során. Ezek a változások zavarokhoz vezetnek a kognitív folyamatokban.
A glutaminsav nagyon gyakran társul kémiai élelmiszer-adalékanyagokkal. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy sója, azaz a nátrium-glutamát az ételekhez és a fűszerkeverékekhez hozzáadott ízfokozó. Ez az egyik legnépszerűbb vegyszer, amelyet az élelmiszeriparban használnak. A mononátrium-glutamátot hivatalosan nem ismerik el káros anyagként az Európai Unióban.
A glutamát fehérjekomponens, ezért gyakori élelmiszer-összetevő. Ízét csak akkor érezzük, ha nem kötődik fehérjéhez. A glutaminsavat tartalmazó ételekre példa a szójaszósz.A vegyi anyag által keltett ízérzést "umaminak" nevezik.
A glutaminsav aminosavként
A glutamát kémiailag aminosav. Ez a név azt jelenti, hogy szerkezetében egy karbonsavcsoport és egy aminocsoport található, egy szénatomnál elhelyezve. A kémiai kötésekkel összekapcsolt, hosszú láncban elrendezett aminosavak alkotják az összes létező fehérjét.
A glutaminsav egy endogén aminosav, vagyis olyan, amelyet testünk szintetizálhat. Természetesen forrása lehet az étellel ellátott fehérjék. Minden hús, baromfi, hal, tojás és tejtermék kiváló glutaminsav forrás. Bizonyos fehérjében gazdag növényi ételek szintén fehérjeforrások lehetnek. Például a glutén, a búza fő fehérje, 30-35% glutaminsavat tartalmaz.
Olvassa el még: Veganizmus és egészség: Hogyan befolyásolja a növényi étrend a testet?
A glutaminsav mint neurotranszmitter
A glutamát azon kívül, hogy részt vesz a fehérjék képződésében, neurotranszmitterként is működik. Ez azt jelenti, hogy két idegsejt közötti résbe került anyag. A glutamátmolekulák bejutása az egyik idegsejtből a másikba a receptorokba gerjesztést okoz. A receptorok speciális fehérjeszerkezetek, amelyek felismernek egy adott neurotranszmittert.
A neurotranszmitterként használt glutaminsavat közvetlenül a glutamaterg idegsejtek termelik. Ők az agy idegsejtjeinek domináns része. Ezért a glutaminsav transzmissziójának megzavarása nagyon súlyos következményekkel jár. Neurológiai betegségekhez és mentális rendellenességekhez vezet.
A glutaminsavat speciális vezikulákban tárolják, amelyek szinapszisokban helyezkednek el, vagyis az egymással összekapcsolódó idegsejtek végeiben. Az idegi impulzusok kiváltják a glutamát felszabadulását a szinaptikus hasadékba, ami végül egy másik idegsejtet vált ki. A glutamát-receptorok, mint például az NMDA-receptor vagy az AMPA, felelősek a neurotranszmitter által hordozott információk fogadásáért. A glutaminsavmolekula kapcsolódása a receptorhoz okozza annak aktiválódását, és ezáltal az idegi impulzus továbbadását.
A gerincesek, beleértve az embereket is, idegrendszerében a glutamát a leggyakoribb gerjesztő neurotranszmitter. Részt vesz az agy kognitív funkcióiban, például a tanulásban és a memóriában. A glutamaterg szinapszisokban van jelen a hippocampusban, a neocortexben és az agy egyéb részeiben.
A glutamát és a gamma-aminosavsav egyensúlya
A glutaminsav, mint fő gerjesztő neurotranszmitter, fiziológiai körülmények között egyensúlyban van a fő gátló neurotranszmitterrel, azaz a gamma-aminovajsavval (GABA). Ezen anyagok megfelelő kapcsolata meghatározza az idegrendszer megfelelő működését.
Betegségi állapotok esetén általában a glutamáttal kapcsolatos transzmisszió fölényéről beszélünk a GABA-val szemben. Az ilyen egyensúlyhiány pszichotikus állapotokhoz vezet. Vannak elméletek, amelyek összekapcsolják a glutaminsav receptorok túlműködését a skizofrénia. Emiatt a glutamaterg rendszert gátló pszichotrop gyógyszerek felkutatása folyamatos.
A tudósok a következő rendellenességekkel társultak hiperaktivitással vagy a glutamát neurotranszmisszió csökkent aktivitásával:
- szorongás
- depresszió
- skizofrénia
- neurodegeneratív betegségek
- bipoláris zavar
Depresszió és a glutaminsav aktivitása
A tudósok és az orvosok nem biztosak abban, hogy a glutamaterg rendszer milyen szerepet játszik a depresszióban. Egyes kutatások azt mutatják, hogy ennek a betegségnek a során fokozódik a neurotranszmitter aktivitása. Mások azt mutatják, hogy a glutamáttranszmisszió gátolt.
Tanulmányok kimutatták, hogy a glutamát aktivitást blokkoló gyógyszerek alkalmazása rövid távú antidepresszáns hatást vált ki. Ilyen gyógyszer például a ketamin, amely érzéstelenítő a sebészetben és az állatgyógyászatban.
A közérzet javításának hatása bipoláris rendellenesség esetén is jelentkezik, miután ebből a csoportból gyógyszereket adtak be.
A riluzol képes csökkenteni az idegsejtekből felszabaduló glutaminsav mennyiségét. Így gátolja a glutamaterg transzmissziót. Tanulmányok kimutatták, hogy ez a gyógyszer antidepresszánsként működik ebben a rendellenességben szenvedő betegeknél.
A glutamaterg rendszert gátló gyógyszerekkel kapcsolatos említett vizsgálatok szoros összefüggést sugallnak hiperaktivitása és depressziós tünetei között. Az ezen a területen végzett további kutatások új irányt teremthetnek a depresszió és a bipoláris rendellenesség kezelésében.
Glutaminsav és skizofrénia
Van egy hipotézis a skizofrénia geneziséről, amely a glutamát aktivitásának zavarával jár. Az elmélet eredetileg klinikai és neuropatológiai eredmények egy csoportján alapult, ami arra utal, hogy az NMDA-receptorokon keresztül a glutamatergikus jelek szubaktívak. A későbbi években genetikai adatok is alátámasztották ezt a tézist.
A jelenlegi ismeretek azonban azt mutatják, hogy ennek a rendellenességnek glutaminerg és dopaminerg rendellenességei is vannak. A neurokémiai, pszichológiai, pszichoszociális és az agyhoz kapcsolódó tényezők összetett rendszerének részei, amelyek együttesen felelősek a skizofréniaért.
Glutaminsav és Alzheimer-kór
Számos tanulmány mutatott kapcsolatot az Alzheimer-kórban a magas glutamátszint nefrotoxicitása és a demencia között. Ezek a károsodások a receptorok ezen neurotranszmitter által történő túlzott aktivációjának hatásából származnak. Ennek eredményeként az idegsejtek duzzanata és károsodása következik be.
Az Alzheimer-kór tüneteinek csökkentése érdekében memantadint adnak. Ez a gyógyszer blokkolja a glutamát receptorokat. Végül az ezen neurotranszmitter általi stimuláció csökken, ami a neurodegeneratív folyamatok gátlásához vezet.
A glutaminsav jelentősége az orvostudomány jövője szempontjából
Jelenleg felfedezzük a glutamaterg rendszer jelentőségét. Az ezt irányító mechanizmusok alapos megértése reményt ad a mentális és neurológiai rendellenességek kezelésében hatékony gyógyszerek kifejlesztésére.
Az emberi agyban aktív glutaminsavval kapcsolatos kutatások egyben esélyt jelentenek az emberi memória működésének megértésére is.
Irodalom:
- Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamát és receptorai, vagy az agy gyógyulásának módja, Universe 2017
- Meldrum, B. S. "Glutamát mint neurotranszmitter az agyban: Fiziológia és patológia áttekintése". A Journal of Nutrition. 2000.
- Szymczak Anna, "Glutaminsav", neuropsychologia.org
- Glutaminsav (CID: 611) a PubChem adatbázisban, az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW és mtsai. "Áramköri alapú keretrendszer a neurotranszmitter és a kockázati gén kölcsönhatások megértéséhez skizofrénia esetén". Trendek az idegtudományokban. 2008, on-line hozzáférés
Olvassa el a cikk további cikkeit
