Објави:
Глутамат (неуротрансмитер) синтеза, механизам деловања, функције и опасности
Тхе глутамат је неуротрансмитер са највећом ексцитаторном функцијом у нервном систему кичмењака. Она игра фундаменталну улогу у свим узбудљивим функцијама, што имплицира да је повезана са више од 90% свих синаптичких веза у људском мозгу.
Биохемијски рецептори глутамата могу се поделити у три класе: АМПА рецептори, НМДА рецептори и метаботропни глутаматни рецептори. Неки стручњаци идентификују четврти тип, познат као каинатни рецептори. Они се налазе у свим регијама мозга, али су у неким областима посебно богати.
Глутамат игра фундаменталну улогу у синаптичкој пластичности. Због тога је посебно везана за одређене напредне когнитивне функције као што су памћење и учење. Специфична форма пластичности, позната као дугорочно појачавање, јавља се код глутаматергичних синапси у подручјима као што су хипокампус или кортекс..
Поред свега овога, глутамат има и бројне здравствене користи када се конзумира кроз умерено јело. Међутим, може изазвати и неке негативне ефекте ако се концентрише прекомјерно, како у мозгу тако иу храни. У овом чланку ћемо вам испричати све о њему.
Индек
- 1 Суммари
- 2 Механизам дјеловања
- 2.1 Ионотропни рецептори
- 2.2 Метаботропни рецептори
- 2.3. Рецептори изван централног нервног система
- 3 Функције
- 3.1 Помоћ за нормалну функцију мозга
- 3.2 То је претеча ГАБА
- 3.3 Побољшава функционисање дигестивног система
- 3.4 Регулише апетит и циклус ситости
- 3.5 Побољшава имуни систем
- 3.6 Побољшава функцију мишића и костију
- 3.7 Може повећати дуговечност
- 4 Дангерс
- 5 Закључак
- 6 Референце
Синтхесис
Глутамат је једна од главних компоненти велике количине протеина. Због тога је једна од најобилнијих аминокиселина у целом људском телу. У нормалним околностима, могуће је добити довољно овог неуротрансмитера кроз храњење, тако да није неопходно синтетизовати га.
Међутим, глутамат се сматра не-есенцијалном амино киселином. То значи да у ванредним ситуацијама тело може да га метаболише из других супстанци. Конкретно, може се синтетизовати из алфа-кетоглутарне киселине, која се производи у циклусу лимунске киселине из цитрата.
На нивоу мозга, глутамат није у стању да сам пређе крвно-мождану баријеру. Међутим, она се креће кроз централни нервни систем кроз високо афинитетни транспортни систем. Ово служи за регулисање ваше концентрације и одржава константну количину ове супстанце која се налази у можданим течностима.
У централном нервном систему, глутамат се синтетише из глутамина у процесу познатом као "глутамат-глутаминергички циклус", кроз деловање ензима глутаминазе. Ово се може десити и код пресинаптичких неурона, иу глијалних ћелија које их окружују.
С друге стране, глутамат је сам по себи претеча другог неуротрансмитера од великог значаја, ГАБА. Процес трансформације се изводи кроз деловање ензима глутамат декарбоксилазе.
Механизам дјеловања
Глутамат делује на организам повезујући се са четири различита типа биохемијских рецептора: АМПА рецептори, НМДА рецептори, метаботропни рецептори глутамата и каинат рецептори. Већина њих се налази унутар централног нервног система.
У ствари, велика већина рецептора за глутамат се налази у дендритима постсинаптичких ћелија; и они су повезани са молекулима ослобођеним у интрасинаптичком простору пресинаптичким ћелијама. С друге стране, они су такође присутни у ћелијама као што су астроцити и олигодендроцити.
Глутаминергични рецептори се могу поделити у два подтипа: јонотропни и метаботропни. Затим ћемо видети како свака од њих ради детаљније.
Ионотропиц рецепторс
Ионотропни рецептори глутамата имају главну функцију да дозвољавају пролаз натријумових јона, калијума и понекад калцијума у мозгу као одговор на глутаматну везу. Када је веза настала, антагонист стимулише директно дејство централне поре рецептора, јонски канал, који на тај начин омогућава пролаз ових супстанци..
Пролаз натријумових, калијумових и калцијумских јона доводи до постсинаптичке ексцитаторне струје. Ова струја се деполаризује; и ако се активира довољно рецептора за глутамат, може се постићи акциони потенцијал у постсинаптичком неурону.
Сви типови рецептора глутамата су способни да производе постсинаптичну ексцитаторну струју. Међутим, брзина и трајање ове струје су различите за сваку од њих. Дакле, свака од њих има различите ефекте на нервни систем.
Метаботропиц рецепторс
Метаботропни рецептори глутамата припадају подфамилији Ц протеинских рецептора Г. Они су подељени у три групе, које су подељене у осам подтипова у случају сисара..
Ови рецептори се састоје од три различита дела: екстрацелуларног региона, трансмембранског региона и интрацелуларног региона. У зависности од тога где се јавља веза са молекулима глутамата, долази до различитог дејства на тело или нервни систем.
Екстрацелуларни регион се састоји од модула познатог као Венус Флитрап, који је одговоран за везивање глутамата. Она такође има део богат цистеином који игра фундаменталну улогу у преносу промене струје ка трансмембранском делу.
Трансмембрански регион се састоји од седам области, а његова главна функција је да повеже екстрацелуларну зону са интрацелуларном зоном, где се обично одвија везивање протеина..
Везивање молекула глутамата у екстрацелуларном региону изазива фосфорилацију протеина који достижу интрацелуларно. Ово утиче на велики број биохемијских путева и јонских канала у ћелији. Због тога, метаботропни рецептори могу изазвати веома широк спектар физиолошких ефеката.
Рецептори изван централног нервног система
Верује се да рецептори глутамата играју основну улогу у пријему стимулуса који изазивају "умами" укус, један од пет основних укуса према најновијим истраживањима у овој области. Због тога је познато да постоје рецептори ове врсте у језику, посебно у укусним пупољцима.
Такође је познато да у срчаном ткиву постоје јонотропни рецептори глутамата, иако је његова функција у овој области још увек непозната. Дисциплина позната као "имунихистокемија" лоцирала је неке од ових рецептора у терминалним нервима, ганглијама, проводним влакнима и неким миокардиоцитима.
Са друге стране, такође је могуће пронаћи мали број ових рецептора у одређеним регионима панкреаса. Његова главна функција је да регулише излучивање супстанци као што су инсулин и глукагон. Ово је отворило врата истраживању могућности регулисања дијабетеса помоћу глутамат антагониста.
И данас знамо да кожа има одређену количину НМДА рецептора, који се могу стимулисати да произведу аналгетски ефекат. Укратко, глутамат има веома различите ефекте у целом телу, а његови рецептори се налазе у целом телу.
Функције
Већ смо видели да је глутамат најраспрострањенији неуротрансмитер у мозгу сисара. То је углавном због чињенице да испуњава велики број функција у нашем организму. Затим вам кажемо које су главне.
Помаже нормалној функцији мозга
Глутамат је неуротрансмитер од највећег значаја за регулацију нормалних функција мозга. Готово сви ексцитаторни неурони у мозгу и кичменој мождини су глутаматергични.
Глутамат шаље сигнале у мозак, као и по целом телу. Ове поруке помажу у функцијама као што су памћење, учење или размишљање, поред тога што играју секундарну улогу у многим другим аспектима функционисања нашег мозга.
На пример, данас знамо да је са ниским нивоима глутамата немогуће формирати нова сећања. Поред тога, абнормално ниска количина овог неуротрансмитера може да изазове нападе схизофреније, епилепсије или психијатријских проблема као што су депресија и анксиозност..
Чак и студије са мишевима показују да абнормално ниски нивои глутамата у мозгу могу бити повезани са поремећајима из аутистичног спектра.
То је претеча ГАБА
Глутамат је такође база коју тело користи за формирање другог неуротрансмитера од великог значаја, гама-аминобутирне киселине (ГАБА). Ова супстанца игра веома важну улогу у учењу, поред контракције мишића. Такође је повезана са функцијама као што су спавање или опуштање.
Побољшава функционисање пробавног система
Глутамат се може апсорбовати из хране, овај неуротрансмитер је главни извор енергије ћелија дигестивног система, као и важан супстрат за синтезу аминокиселина у овом делу тела..
Глутамат присутан у храни изазива неколико основних реакција у целом телу. На пример, активира нервус вагуса на такав начин да промовише производњу серотонина у дигестивном систему. Ово промовише кретање црева, поред повећања телесне температуре и производње енергије.
Неке студије показују да употреба оралних додатака глутамату може побољшати варење код пацијената са овим проблемима. Осим тога, ова супстанца такође може да заштити зид желуца од штетног дејства одређених лекова на њега..
Регулише циклус апетита и ситости
Иако не знамо тачно како се овај ефекат јавља, глутамат има веома важан регулаторни ефекат на круг апетита и ситости.
Дакле, њихово присуство у храни чини нас гладнијим и желимо више јести; али то такође узрокује да се осјећамо више засићени након узимања.
Побољшава имуни систем
Неке од ћелија имуног система такође имају рецепторе за глутамат; на пример, Т ћелије, Б ћелије, макрофаги и дендритичне ћелије. Ово сугерише да овај неуротрансмитер игра важну улогу иу урођеном и адаптивном имунолошком систему.
Неке студије које су користиле ову супстанцу као лек показале су да може имати веома користан ефекат код болести као што су рак или бактеријске инфекције. Поред тога, чини се да у одређеној мери штити и од неуродегенеративних поремећаја, као што је Алцхајмерова болест.
Побољшава функцију мишића и костију
Данас знамо да глутамат игра кључну улогу у расту и развоју костију, као иу одржавању вашег здравља..
Ова супстанца спречава појаву ћелија које погоршавају кости, као што су остеокласти; и могу се користити за лечење болести као што је остеопороза код људи.
С друге стране, такође знамо да глутамат игра фундаменталну улогу у мишићној функцији. Током вежбања, на пример, овај неуротрансмитер је одговоран за давање енергије мишићним влакнима и производњу глутатиона.
Може повећати дуговечност
На крају, неке недавне студије указују да глутамат може имати веома користан ефекат на процес старења ћелија. Иако још увек нису тестирани са људима, експерименти на животињама показују да повећање ове супстанце у исхрани може смањити стопе смртности.
Верује се да је овај ефекат последица тога што глутамат одлаже појаву симптома старења ћелија, што је један од водећих узрока смрти која је повезана са старењем..
Опасности
Када се природни нивои глутамата промене у мозгу или телу, могуће је да се претрпе све врсте проблема. То се дешава без обзира на то да ли у организму има мање супстанце него што је потребно, као да се нивои повећавају на претерани начин.
Тако је, на пример, промена у нивоима глутамата у телу повезана са менталним поремећајима као што су депресија, анксиозност и шизофренија. Поред тога, чини се да је повезан са аутизмом, Алцхајмером и свим врстама неуродегенеративних болести.
С друге стране, на физичком нивоу изгледа да би вишак ове супстанце био повезан са проблемима као што су гојазност, рак, дијабетес или амиотрофна латерална склероза. Такође може имати веома штетне ефекте на здравље одређених компоненти тела, као што су мишићи и кости..
Све ове опасности би биле повезане, с једне стране, са вишком чистог глутамата у исхрани (у облику мононатријум глутамата, који изгледа да може да пређе крвно-мождану баријеру). Поред тога, они би такође морали да раде са вишком порозности у тој истој баријери.
Закључак
Глутамат је једна од најважнијих супстанци које производи наше тело, и игра основну улогу у свим врстама функција и процеса. Е
У овом чланку сте научили како то функционише и које су његове главне предности; али и опасности које има када се нађе у превеликим количинама у нашем телу.
Референце
- "Шта је глутамат?" Испитивање функција, путева и ексцитације глутаматног неуротрансмитера "у: Неурохацкер. Ретриевед он: Фебруари 26, 2019 фром Неурохацкер: неурохацкер.цом.
- "Преглед Глутаматергичког система" у: Националном центру за биотехнолошке информације. Преузето: 26. фебруара 2019. године из Националног центра за биотехнолошке информације: нцби.нлм.них.гов.
- "Глутаматни рецептор" у: Википедиа. Добављено: 26. фебруар 2019. године са Википедије: ен.википедиа.орг.
- "8 важних улога глутамата + зашто је лоше у вишку" у: Селф Хацкед. Добављено дана: 26. фебруар 2019. из Селф Хацкед: селфхацкед.цом.
- "Глутамат (неуротрансмитер)" у: Википедиа. Добављено: 26. фебруар 2019. године са Википедије: ен.википедиа.орг.