GABA (NEUROTRANSMITTER): REZEPTOREN, FUNKTIONEN UND VERÄNDERUNGEN - GEOGRAFÍA - 2025

Die GABA oder Gamma-Aminobuttersäure ist der wichtigste hemmende Neurotransmitter im Nervensystem. Es ist der am häufigsten vorkommende hemmende Neurotransmitter und im gesamten Gehirn und Rückenmark verteilt.

Tatsächlich tauschen zwischen 30 und 40% der Neuronen in unserem Gehirn den Neurotransmitter GABA aus. Diese Neuronen heißen GABAergic. Diese Substanz ist auf der empfindlichen, kognitiven und motorischen Ebene essentiell. Es spielt auch eine wichtige Rolle bei der Stressreaktion.

Neuronen sind in unserem Gehirn miteinander verbunden und tauschen exzitatorische und inhibitorische Neurotransmitter aus, um sich gegenseitig Nachrichten zu senden.

Zu viel Aufregung würde zu Instabilität unserer Gehirnaktivität führen. Die Neuronen würden exzitatorische Synapsen an andere Neuronen übertragen, die wiederum ihre Nachbarn erregen würden. Die Erregung würde sich ausbreiten, bis sie die Neuronen erreicht, von denen die Aktivierung stammt, wodurch alle Neuronen im Gehirn unkontrolliert entladen werden.

Dies ist, was bei epileptischen Anfällen oder Anfällen passiert. Tatsächlich behaupten einige Wissenschaftler, dass eine der Ursachen für Epilepsie eine Veränderung der Neuronen ist, die GABA oder seine Rezeptoren absondern.

Andererseits kann zu viel Erregung Reizbarkeit, Nervosität, Schlaflosigkeit, motorische Störungen usw. verursachen.

Aus diesem Grund ist die Aktivität inhibitorischer Neuronen, beispielsweise solcher, die Gamma-Aminobuttersäure absondern, so wichtig. Diese Substanz ermöglicht es Ihnen, die Gehirnaktivierung auszugleichen, so dass jederzeit ein optimales Erregungsniveau erhalten bleibt.

Zu diesem Zweck erhalten die in Neuronen befindlichen GABA-Rezeptoren chemische Botschaften, die sie dazu bringen, Nervenimpulse zu hemmen oder zu verringern. Auf diese Weise wirkt GABA nach starkem Stress als Bremse. erzeugt Entspannung und induziert Schlaf. In der Tat stimulieren einige Medikamente zur Behandlung von Angstzuständen wie Benzodiazepine die GABA-Rezeptoren.

Veränderte Gamma-Aminobuttersäure-Spiegel sind mit psychiatrischen und neurologischen Störungen verbunden. Niedrige Konzentrationen dieser Substanz oder eine Abnahme ihrer Funktion sind mit Angstzuständen, Depressionen, Schizophrenie, Schlafstörungen, Schlaflosigkeit …

Kurze Geschichte von GABA

GABA chemische Struktur

Gamma-Aminobuttersäure wurde erstmals 1883 synthetisiert, ihre Auswirkungen waren jedoch nicht bekannt. Es war nur bekannt, dass es sich um ein Produkt handelt, das auf den Stoffwechsel von Pflanzen und Mikroben einwirkt.

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

Biosynthese

Gamma-Aminobuttersäure stammt von Glutaminsäure (Glutamat), dem wichtigsten exzitatorischen Neurotransmitter. Dies wird durch ein Enzym namens Glutaminsäure-Decarboxylase (GAD) und einen Cofaktor namens Pyridoxalphosphat, die aktive Form von Vitamin B6, in GABA umgewandelt. Um GABA zu erzeugen, wird eine Carboxylgruppe aus Glutamat entfernt.

Damit die Wirkung von GABA unterbrochen wird, muss diese Substanz über Gliazellen aufgenommen werden. Neuronen erfassen es auch dank spezieller Transporter zurück. Ziel ist es, das GABA aus der extrazellulären Flüssigkeit des Gehirns zu entfernen, damit es nicht von GABAergen Neuronen absorbiert wird.

Empfänger

Zwei wichtige Rezeptoren, die GABA einfangen, sind:

GABA A-Rezeptor

Es ist ein Rezeptor, der einen Chlorkanal steuert. Dies ist komplex, da es mehr als 5 verschiedene Verbindungsstellen gibt. Sie haben eine Stelle, die GABA einfängt, wo Muscimol, das seine Wirkungen nachahmt (Agonist), auch binden kann. Darüber hinaus kann es Bicuculin einfangen, eine Substanz, die die Wirkung von GABA (Antagonist) blockiert.

Während an zweiter Stelle des GABA A-Rezeptors Anxiolytika namens Benzodiazepine (wie Valium und Líbrium) binden. Sie dienen dazu, Angstzustände zu reduzieren, Muskeln zu entspannen, Schlaf zu induzieren, Epilepsie zu reduzieren usw. Möglicherweise bindet an derselben Stelle Alkohol, um seine Wirkung auszuüben.

Ein dritter Platz ermöglicht die Bindung von Barbituraten, anderen älteren und weniger sicheren angstlösenden Arzneimitteln. Bei niedrigen Dosen wirken sie entspannend. Höhere Dosen verursachen jedoch Probleme beim Sprechen und Gehen, Bewusstlosigkeit, Koma und sogar den Tod.

Eine vierte Stelle erhält verschiedene Steroide, wie einige zur Vollnarkose. Darüber hinaus gibt es Hormone, die der Körper produziert, wie Progesteron, das hier bindet. Dieses Hormon wird in der Schwangerschaft freigesetzt und bewirkt eine leichte Sedierung.

Während an letzter Stelle Picrotoxin bindet, ein Gift in einem Busch aus Indien. Diese Substanz hat die entgegengesetzten Wirkungen zu denen von Anxiolytika. Das heißt, es blockiert die Aktivität des GABA A-Rezeptors, indem es als Antagonist fungiert. Deshalb kann es in hohen Dosen zu Anfällen kommen.

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

Es gibt komplexere Bindungsstellen als andere, wie die von Benzodiazepinen. All dies ist aus der Forschung bekannt, aber es gibt viel zu wissen. Unser Gehirn kann auf natürliche Weise Substanzen produzieren, die an diese Rezeptoren binden und agonistische oder antagonistische Wirkungen ausüben. Diese Verbindungen wurden jedoch noch nicht identifiziert.

GABA B-Rezeptor

Dieser Rezeptor reguliert einen Kaliumkanal und ist metabotrop. Das heißt, es ist ein Rezeptor, der an ein G-Protein gekoppelt ist. Bei Aktivierung findet eine Reihe von biochemischen Ereignissen statt, die die Öffnung anderer Ionenkanäle verursachen können.

Es ist bekannt, dass Baclofen ein Agonist dieses Rezeptors ist, der Muskelentspannung verursacht. Während die Verbindung CGP 335348 als Antagonist wirkt.

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

GABA C Rezeptor

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

Es scheint vorwiegend in der Netzhaut zu finden zu sein, obwohl es sich möglicherweise an anderer Stelle im Zentralnervensystem befindet. Es ist an Zellen beteiligt, die das Sehvermögen regulieren, und seine Hauptagonisten sind TACA, GABA und Muscimol. In der Zwischenzeit übt Picrotoxin antagonistische Wirkungen aus.

Bisher wurden keine Krankheiten gefunden, die mit Mutationen in diesem Rezeptor verbunden sind. Es scheint jedoch, dass GABA C-Rezeptorantagonisten mit der Prävention einer Myopie-induzierten Form des Entzugs assoziiert sind, und weitere Forschung ist erforderlich, um herauszufinden, welche Rolle sie bei Augenerkrankungen spielen.

GABA-Funktionen

GABA Eine Rezeptorzelle. Quelle: Bruce Blaus über Wikimedia Commons)

Es ist nicht überraschend, dass GABA aufgrund seiner breiten Verteilung und Menge im gesamten Zentralnervensystem eine Vielzahl von Funktionen erfüllt. Viele seiner genauen Funktionen sind heute nicht bekannt. Ein Großteil der aktuellen Entdeckungen beruht auf der Erforschung von Arzneimitteln, die die Wirkung von GABA potenzieren, nachahmen oder hemmen.

Zusammenfassend ist bekannt, dass Gamma-Aminobuttersäure eine hemmende Substanz ist, die zur Aufrechterhaltung einer ausgeglichenen Gehirnaktivität beiträgt. Teilnehmen an:

Entspannung

GABA hemmt die neuronalen Schaltkreise, die durch Stress und Angst aktiviert werden, und erzeugt einen Zustand der Entspannung und Ruhe. Somit würde Glutamat uns aktivieren, während GABA die Ruhe wiederherstellen würde, indem es die Erregung von Neuronen verringert.

Der Traum

GABA steigt progressiv an, wenn wir müde sind. Wenn wir schlafen, erreicht es ein sehr hohes Niveau, da es der Moment ist, in dem wir am entspanntesten und ruhigsten sind.

In unserem Gehirn gibt es eine Gruppe von Zellen, den ventrolateralen preoptischen Kern, der auch als "Schlafschalter" bezeichnet wird. 80% der Zellen in diesem Bereich sind GABAerge.

Auf der anderen Seite ist GABA an der Aufrechterhaltung unserer internen Uhr oder unserer zirkadianen Rhythmen beteiligt. In der Tat steigt die Menge an GABA im Winterschlaf der Tiere deutlich an.

Während des Schlafes, begleitet von einem Anstieg der GABA, tritt auch ein Anstieg der Zytokine auf. Sie sind Proteine, die den Körper vor Entzündungen schützen. Deshalb ist eine angemessene Erholung unerlässlich, da der Körper gesund bleibt und seine Schäden repariert.

Der Schmerz

Es ist bekannt, dass GABA nozizeptive (Schmerzwahrnehmungs-) Wirkungen hat. Wenn beispielsweise Baclofen, eine Substanz, die an GABA B-Rezeptoren bindet, verabreicht wird, erzeugt es beim Menschen eine analgetische Wirkung. Diese Substanz verringert die Freisetzung von Schmerzneurotransmittern in Neuronen im Rückenmarkshorn.

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

Endokrine Funktionen

Es scheint, dass nach Erhalt hoher GABA-Dosen ein signifikanter Anstieg des Wachstumshormons auftritt. Dieses Hormon ermöglicht die Entwicklung und Erholung der Muskeln und nimmt auch im Tiefschlaf zu.

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

GABA-Änderungen

GABA-Metabolismus, Gliazellenbeteiligung. Quelle: Pancrat über Wikimedia Commons)

Die GABA-Werte oder ihre Aktivität können durch verschiedene Bedingungen verändert werden. Zum Beispiel aufgrund des Konsums von Alkohol, Drogen oder Drogen.

Andererseits sind bestimmte psychiatrische und neurologische Erkrankungen mit Veränderungen in der Funktion von GABAergen Neuronen und ihren Rezeptoren verbunden.

Jede dieser Situationen wird nachstehend ausführlicher erläutert.

Angst

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

Aus diesem Grund wirkt eine große Anzahl von Anxiolytika auf GABA A-Rezeptoren. Einige entspannende Aktivitäten (wie Yoga) können teilweise auf GABA-Spiegel wirken. Insbesondere erhöht es signifikant seine Menge im Gehirn.

Depression

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

Halluzinationen

Es wurde ein Zusammenhang zwischen niedrigen GABA-Spiegeln im Gehirn und Geruchs- und Geschmackshalluzinationen entdeckt. Dies sind positive Symptome einer Schizophrenie, einer Erkrankung, die auch mit Veränderungen der GABA verbunden ist.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass diese Halluzinationen mit einer Behandlung aufhören, die die GABA im Zentralnervensystem erhöht.

Bewegungsstörungen

Einige neurologische Bewegungsstörungen wie Parkinson, Tourette-Syndrom oder Spätdyskinesie scheinen mit GABA in Zusammenhang zu stehen.

Baclofen, ein synthetisches Analogon von GABA, scheint bei der Behandlung des Tourette-Syndroms bei Kindern wirksam zu sein.

Während GABA-Agonisten wie Gabapentin und Zolpidem bei der Behandlung der Parkinson-Krankheit helfen. Auf der anderen Seite wirkt sich Vigabatrin auf Spätdyskinesien und andere motorische Probleme aus.

All dies deutet darauf hin, dass der Ursprung dieser Zustände eine fehlerhafte Signalübertragung der GABAergen Pfade sein könnte.

Epilepsie

Ein Versagen oder eine Fehlregulation bei der Übertragung von Gamma-Aminobuttersäure führt zu einer Übererregbarkeit. Das heißt, Neuronen werden übermäßig aktiviert, was zu epileptischer Aktivität führt.

Die wichtigsten epileptischen Herde, an denen GABA versagt, sind der Neocortex und der Hippocampus. Epilepsie hat jedoch eine starke genetische Komponente. Es gibt Menschen, die mit einer größeren Veranlagung als andere geboren werden, an epileptogenen Aktivitäten oder Anfällen zu leiden.

Derzeit wurde entdeckt, dass ein Versagen der Expression von γ2, einem Teil des GABA A-Rezeptors, das Auftreten von Epilepsie verursacht.

Alkoholkonsum

Alkohol oder Ethanol ist in der heutigen Gesellschaft eine weit verbreitete Substanz. Es hat eine depressive Wirkung auf das Zentralnervensystem.

Insbesondere blockiert es die von NMDA-Rezeptoren erzeugte Anregung und verstärkt die Hemmimpulse von GABA A-Rezeptoren.

In geringen Mengen führt Ethanol zu Enthemmung und Euphorie. Obwohl in hohen Blutspiegeln, 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 bewirkt den gegenteiligen Effekt von GABA.

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

Wenn GABA-Rezeptoren gehemmt werden oder Mutationen im Hippocampus aufweisen, gibt es darüber hinaus Verbesserungen beim Assoziationslernen.

Drogenabhängigkeit

Baclofen, ein zuvor erwähntes Medikament, scheint bei der Behandlung der Abhängigkeit von Drogen wie Alkohol, Kokain, Heroin oder Nikotin hilfreich zu sein. Obwohl es viele Nebenwirkungen hat und andere ähnliche verwendet werden, die ebenfalls eine hemmende Wirkung haben.

Drogenmissbrauch verursachen eine Freisetzung von Dopamin im Zellkern von Accumbens. Dieser Bereich des Gehirns ist wesentlich für das Gefühl der Belohnung und für die Verstärkung.

Wenn Baclofen gegeben wird, nimmt der Wunsch nach Einnahme von Medikamenten ab. Dies liegt daran, dass die Substanz die Aktivierung von dopaminergen Neuronen in diesem Bereich reduziert. Letztendlich haben sie das Gefühl, dass das Medikament nicht die erwartete Wirkung hat und sie es nicht mehr konsumieren wollen.

Schlafstörungen

Änderungen in GABA können verschiedene Schlafprobleme verursachen. Wenn weniger GABA als normal vorhanden ist oder Neuronen nicht richtig funktionieren, tritt häufig Schlaflosigkeit auf.

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

Andererseits wurde Narkolepsie mit der Hyperaktivität von GABAergen Rezeptoren in Verbindung gebracht.

Alzheimer

In einigen Untersuchungen wurden bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit erhöhte GABA-Spiegel beobachtet. Senile Plaquebildung und erhöhte GABA scheinen die neuronale Aktivität bei Patienten progressiv zu blockieren. Vor allem diejenigen, die an Lernen und Gedächtnis beteiligt sind.

Hohe GABA-Werte

Zu viel GABA kann zu übermäßiger Schläfrigkeit führen, wie dies beim Alkohol- oder Valiumkonsum der Fall ist.

Ein sehr hoher GABA kann jedoch bei vielen Menschen den gegenteiligen Effekt hervorrufen und Angstzustände oder Panik verursachen. Es geht einher mit Kribbeln, Atemnot und Veränderungen des Blutdrucks oder der Herzfrequenz.

GABA-Ergänzungen

Ein mikroskopisches Bild von gefärbten Neuronen, aufgenommen von einem Elektronenmikroskop. Quelle: Neuron Experts (Vertragsforschungsorganisation)

Derzeit ist Gamma-Aminobuttersäure als natürliches und synthetisches Nahrungsergänzungsmittel im Handel erhältlich. Natürliches GABA wird durch einen Fermentationsprozess erzeugt, bei dem ein Bakterium namens Lactobacillus hilgardii verwendet wird.

Viele Menschen konsumieren es, um besser zu schlafen und Angstzustände zu reduzieren. Es ist auch bei Sportlern bekannt, da es anscheinend zum Fettabbau und zur Entwicklung von Muskelmasse beiträgt.

Dies liegt daran, dass es einen intensiven Anstieg des Wachstumshormons bewirkt, das für die Muskeln essentiell ist. Darüber hinaus können Sie besser schlafen, was diejenigen, die Bodybuilding betreiben, brauchen.

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

Darüber hinaus scheint es für GABA im Blut schwierig zu sein, die Blut-Hirn-Schranke zu überschreiten, um das Gehirn zu erreichen. Daher konnte es nicht auf die Neuronen unseres Nervensystems wirken.

Verweise

1. Alfaro Valverde, E. (2011). GABA-Rezeptoren (GABA-Rezeptoren). Universität von Costa Rica, Nationales Psychiatrisches Krankenhaus: 8-16.
2. Carlson, NR (2006). Physiologie des Verhaltens 8. Aufl. Madrid: Pearson.
3. C. Cortes-Romero, F. Galindo, S. Galicia-Isasmendi & A. Flores (2011). GABA: funktionale Dualität? Übergang während der Neuroentwicklung. Rev Neurol, 52, 665 & ndash; 675.
4. Funktion des GABA-Neurotransmitters und alles andere darüber (Sf). Abgerufen am 21. März 2017 von Examined Existence: examinedexistence.com.
5. GABA. (sf). Abgerufen am 21. März 2017 von Biopsicología: biopsicologia.net.
6. Gamma-Aminobuttersäure (GABA) -Monographie. (2007). Alternative Medicine Review, 12 (3): 274 & ndash; 279.
7. Konkel, L. (2015, 16. Oktober). Was ist GABA? Aus der alltäglichen Gesundheit abgerufen: dailyhealth.com.
8. Was ist GABA? - Funktion, Vorteile und Nebenwirkungen. (sf). Abgerufen am 22. März 2017 von Study: study.com.