Σύνθεση γλουταμικού (νευροδιαβιβαστή), μηχανισμός δράσης, λειτουργίες και κίνδυνοι

Το γλουταμικού είναι ο νευροδιαβιβαστής με την πιο άφθονη διεγερτική λειτουργία στο νευρικό σύστημα των σπονδυλωτών οργανισμών. Διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο σε όλες τις συναρπαστικές λειτουργίες, γεγονός που υποδηλώνει ότι σχετίζεται με περισσότερο από το 90% όλων των συναπτικών συνδέσεων στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Οι βιοχημικοί υποδοχείς του γλουταμικού μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: υποδοχείς ΑΜΡΑ, υποδοχείς ΝΜϋΑ και υποδοχείς μεταβοτροπικού γλουταμικού. Μερικοί ειδικοί προσδιορίζουν έναν τέταρτο τύπο, γνωστό ως υποδοχείς καϊνικού. Βρίσκονται σε όλες τις περιοχές του εγκεφάλου, αλλά είναι ιδιαίτερα άφθονοι σε ορισμένες περιοχές.

Το γλουταμικό παίζει βασικό ρόλο στη συναπτική πλαστικότητα. Εξαιτίας αυτού, σχετίζεται ιδιαίτερα με ορισμένες προηγμένες γνωστικές λειτουργίες όπως η μνήμη και η μάθηση. Μια συγκεκριμένη μορφή πλαστικότητας, γνωστή ως μακροχρόνια δυναμική, συμβαίνει σε γλουταματερικές συνάψεις σε περιοχές όπως ο ιππόκαμπος ή ο φλοιός..

Εκτός από όλα αυτά, το γλουταμινικό έχει επίσης πολλά οφέλη για την υγεία όταν καταναλώνεται μέσω της μέτριας κατανάλωσης. Ωστόσο, μπορεί επίσης να προκαλέσει μερικές αρνητικές επιπτώσεις εάν συγκεντρωθούν υπερβολικά, τόσο στον εγκέφαλο όσο και στα τρόφιμα. Σε αυτό το άρθρο σας λέμε τα πάντα γι 'αυτόν.

Ευρετήριο

• 1 Περίληψη
• 2 Μηχανισμός δράσης
  • 2.1 Ινοτροπικοί υποδοχείς
  • 2.2 Μεταβοτροπικοί υποδοχείς
  • 2.3 Υποδοχείς εκτός του κεντρικού νευρικού συστήματος
• 3 Λειτουργίες
  • 3.1 Βοήθεια για κανονική λειτουργία του εγκεφάλου
  • 3.2 Πρόκειται για πρόδρομο του GABA
  • 3.3 Βελτιώνει τη λειτουργία του πεπτικού συστήματος
  • 3.4 Ρυθμίζει τον κύκλο όρεξης και κορεσμού
  • 3.5 Βελτιώνει το ανοσοποιητικό σύστημα
  • 3.6 Βελτιώνει τη λειτουργία των μυών και των οστών
  • 3.7 Μπορεί να αυξήσει τη μακροζωία
• 4 Κίνδυνοι
• 5 Συμπέρασμα
• 6 Αναφορές

Σύνθεση

Το γλουταμικό είναι ένα από τα κύρια συστατικά μιας μεγάλης ποσότητας πρωτεϊνών. Εξαιτίας αυτού, είναι ένα από τα πιο άφθονα αμινοξέα σε ολόκληρο το ανθρώπινο σώμα. Υπό κανονικές συνθήκες, είναι δυνατόν να επιτευχθεί επαρκής ποσότητα αυτού του νευροδιαβιβαστή μέσω της σίτισης, με τέτοιο τρόπο ώστε να μην είναι απαραίτητη η σύνθεσή του.

Ωστόσο, το γλουταμινικό οξύ θεωρείται μη απαραίτητο αμινοξύ. Αυτό σημαίνει ότι, σε περιόδους έκτακτης ανάγκης, το σώμα μπορεί να το μεταβολίσει από άλλες ουσίες. Συγκεκριμένα, μπορεί να συντεθεί από άλφα-κετογλουταρικό οξύ, το οποίο παράγεται από τον κύκλο κιτρικού οξέος από κιτρικό.

Στο επίπεδο του εγκεφάλου, το γλουταμινικό δεν είναι ικανό να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό από μόνο του. Παρόλα αυτά, κινείται μέσω του κεντρικού νευρικού συστήματος μέσω συστήματος μεταφοράς υψηλής συγγένειας. Αυτό χρησιμεύει για να ρυθμίσετε τη συγκέντρωσή σας και να διατηρήσετε σταθερή την ποσότητα αυτής της ουσίας που βρίσκεται στα εγκεφαλικά υγρά.

Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, το γλουταμινικό συντίθεται από τη γλουταμίνη στη διαδικασία που είναι γνωστή ως ο «γλουταμινικός-γλουταμινεργικός κύκλος», μέσω της δράσης του ενζύμου της γλουταμινάσης. Αυτό μπορεί να συμβεί τόσο στους προσυναπτικούς νευρώνες όσο και στα γλοιακά κύτταρα που τα περιβάλλουν.

Από την άλλη πλευρά, το γλουταμινικό είναι το ίδιο πρόδρομο ενός άλλου νευροδιαβιβαστή μεγάλης σημασίας, GABA. Η διαδικασία μετασχηματισμού διεξάγεται μέσω της δράσης του ενζύμου της γλουταμινικής αποκαρβοξυλάσης.

Μηχανισμός δράσης

Το γλουταμινικό ασκεί την επίδρασή του στον οργανισμό συνδέοντας με τέσσερις διαφορετικούς τύπους βιοχημικών υποδοχέων: υποδοχείς ΑΜΡΑ, υποδοχείς NMDA, υποδοχείς μεταβοτροπικού γλουταμικού και υποδοχείς καϊνικού. Τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα.

Στην πραγματικότητα, η συντριπτική πλειονότητα των υποδοχέων γλουταμινικών εντοπίζονται στους δενδρίτες των μετασυναπτικών κυττάρων. και συνδέονται με τα μόρια που απελευθερώνονται στο ενδοσυναπτικό χώρο από τα προσυναπτικά κύτταρα. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν επίσης σε κύτταρα όπως τα αστροκύτταρα και τα ολιγοδενδροκύτταρα.

Οι γλουταμινεργικοί υποδοχείς μπορούν να χωριστούν σε δύο υποτύπους: ιοντοτροπικοί και μεταβοτροπικοί. Στη συνέχεια θα δούμε πώς λειτουργεί καθένα από αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες.

Ιωνοτροπικοί υποδοχείς

Οι ιοντοτροπικοί υποδοχείς γλουταμινικού έχουν τη βασική λειτουργία να επιτρέπουν τη διέλευση ιόντων νατρίου, καλίου και μερικές φορές ασβεστίου στον εγκέφαλο σε απόκριση ενός δεσμού γλουταμινικού. Όταν ο δεσμός παράγεται, ο ανταγωνιστής διεγείρει την άμεση δράση του κεντρικού πόρου του υποδοχέα, ένα δίαυλο ιόντων, το οποίο επιτρέπει έτσι τη διέλευση αυτών των ουσιών.

Η διέλευση ιόντων νατρίου, καλίου και ασβεστίου προκαλεί μετασυναπτικό διεγερτικό ρεύμα. Αυτό το ρεύμα είναι αποπολωτικό. και αν ενεργοποιηθούν αρκετοί υποδοχείς γλουταμινικού, μπορεί να επιτευχθεί το δυναμικό δράσης στον μετασυναπτικό νευρώνα.

Όλοι οι τύποι υποδοχέων γλουταμικού είναι ικανοί να παράγουν ένα μετασυναπτικό διεγερτικό ρεύμα. Ωστόσο, η ταχύτητα και η διάρκεια αυτού του ρεύματος είναι διαφορετική για καθένα από αυτά. Έτσι, κάθε ένα από αυτά έχει διαφορετικές επιδράσεις στο νευρικό σύστημα.

Μεταβοτροπικοί υποδοχείς

Οι μεταβοτροπικοί υποδοχείς γλουταμινικού ανήκουν στην υποοικογένεια C των πρωτεϊνικών υποδοχέων G. Διαχωρίζονται σε τρεις ομάδες, οι οποίες με τη σειρά τους διαιρούνται σε οκτώ υποτύπους στην περίπτωση των θηλαστικών.

Αυτοί οι υποδοχείς αποτελούνται από τρία διαφορετικά μέρη: την εξωκυτταρική περιοχή, τη διαμεμβρανική περιοχή και την ενδοκυτταρική περιοχή. Ανάλογα με το πού συμβαίνει η σύνδεση με τα μόρια του γλουταμικού, θα υπάρξει μια διαφορετική επίδραση στο σώμα ή το νευρικό σύστημα.

Η εξωκυτταρική περιοχή αποτελείται από ένα δομοστοιχείο γνωστό ως Venus Flytrap, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη δέσμευση του γλουταμικού. Έχει επίσης ένα μέρος πλούσιο σε κυστεΐνη που παίζει βασικό ρόλο στη μετάδοση της τρέχουσας αλλαγής προς το διαμεμβρανικό τμήμα.

Η διαμεμβρανική περιοχή αποτελείται από επτά περιοχές και η κύρια λειτουργία της είναι η σύνδεση της εξωκυτταρικής ζώνης με την ενδοκυτταρική ζώνη, όπου συμβαίνει συνήθως η σύζευξη πρωτεϊνών..

Η δέσμευση μορίων γλουταμικού στην εξωκυτταρική περιοχή προκαλεί τη φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών που φθάνουν στο ενδοκυτταρικό. Αυτό επηρεάζει έναν μεγάλο αριθμό βιοχημικών μονοπατιών και διαύλων ιόντων στο κύτταρο. Εξαιτίας αυτού, οι μεταβοτροπικοί υποδοχείς μπορούν να προκαλέσουν ένα πολύ ευρύ φάσμα φυσιολογικών επιδράσεων.

Υποδοχείς εκτός του κεντρικού νευρικού συστήματος

Πιστεύεται ότι οι υποδοχείς γλουταμινικού παίζουν βασικό ρόλο στην υποδοχή των ερεθισμάτων που προκαλούν τη γεύση "umami", μία από τις πέντε βασικές γεύσεις σύμφωνα με την τελευταία έρευνα στον τομέα αυτό. Λόγω αυτού, είναι γνωστό ότι υπάρχουν υποδοχείς αυτού του είδους στη γλώσσα, συγκεκριμένα στις γεύσεις.

Είναι επίσης γνωστό ότι υπάρχουν ιοντοτροπικοί υποδοχείς γλουταμινικού στον καρδιακό ιστό, αν και η λειτουργία του στην περιοχή αυτή είναι ακόμη άγνωστη. Η πειθαρχία γνωστή ως "ανοσοϊστοχημεία" έχει εντοπίσει μερικούς από αυτούς τους υποδοχείς σε τερματικά νεύρα, γάγγλια, αγώγιμες ίνες και μερικά μυοκαρδιοκύτταρα.

Από την άλλη πλευρά, είναι επίσης δυνατό να βρεθεί ένας μικρός αριθμός αυτών των υποδοχέων σε ορισμένες περιοχές του παγκρέατος. Η κύρια λειτουργία του εδώ είναι να ρυθμίζει την έκκριση ουσιών όπως η ινσουλίνη και το γλουκαγόνο. Αυτό άνοιξε την πόρτα για την έρευνα σχετικά με τη δυνατότητα ρύθμισης του διαβήτη χρησιμοποιώντας ανταγωνιστές γλουταμινικού.

Γνωρίζουμε επίσης σήμερα ότι το δέρμα έχει μια ορισμένη ποσότητα υποδοχέων NMDA, τα οποία μπορούν να διεγερθούν για να παράγουν ένα αναλγητικό αποτέλεσμα. Με λίγα λόγια, το γλουταμινικό έχει πολύ ποικίλες επιδράσεις σε όλο το σώμα και οι υποδοχείς του βρίσκονται σε όλο το σώμα.

Λειτουργίες

Έχουμε ήδη δει ότι το γλουταμινικό είναι ο πιο άφθονος νευροδιαβιβαστής στον εγκέφαλο των θηλαστικών. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι εκπληρώνει μεγάλο αριθμό λειτουργιών στον οργανισμό μας. Στη συνέχεια σας λέμε ποιες είναι οι κυριότερες.

Βοηθάει στην κανονική λειτουργία του εγκεφάλου

Το γλουταμικό είναι ο νευροδιαβιβαστής που έχει μεγάλη σημασία για τη ρύθμιση των φυσιολογικών λειτουργιών του εγκεφάλου. Σχεδόν όλοι οι διεγερτικοί νευρώνες του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού είναι γλουταμινεργικοί.

Το γλουταμινικό στέλνει σήματα στον εγκέφαλο καθώς και σε όλο το σώμα. Αυτά τα μηνύματα βοηθούν με λειτουργίες όπως η μνήμη, η μάθηση ή η συλλογιστική, πέρα ​​από το να παίζουν δευτερεύοντα ρόλο σε πολλές άλλες πτυχές της λειτουργίας του εγκεφάλου μας.

Για παράδειγμα, σήμερα γνωρίζουμε ότι με χαμηλά επίπεδα γλουταμινικού είναι αδύνατο να δημιουργηθούν νέες μνήμες. Επιπλέον, μια ασυνήθιστα χαμηλή ποσότητα αυτού του νευροδιαβιβαστή μπορεί να προκαλέσει επιθέσεις σχιζοφρένειας, επιληψίας ή ψυχιατρικών προβλημάτων όπως κατάθλιψη και άγχος.

Ακόμη και μελέτες με ποντίκια δείχνουν ότι τα ασυνήθιστα χαμηλά επίπεδα γλουταμινικού στον εγκέφαλο μπορεί να σχετίζονται με διαταραχές του φάσματος του αυτισμού.

Πρόκειται για πρόδρομο του GABA

Το γλουταμινικό είναι επίσης η βάση που χρησιμοποιείται από το σώμα για να σχηματίσει έναν άλλο νευροδιαβιβαστή μεγάλης σημασίας, γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA). Αυτή η ουσία παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη μάθηση, εκτός από τη συστολή των μυών. Συνδέεται επίσης με λειτουργίες όπως ο ύπνος ή η χαλάρωση.

Βελτιώνει τη λειτουργία του πεπτικού συστήματος

Το γλουταμικό μπορεί να απορροφηθεί από τα τρόφιμα, αυτός ο νευροδιαβιβαστής είναι η κύρια πηγή ενέργειας των κυττάρων του πεπτικού συστήματος, καθώς και ένα σημαντικό υπόστρωμα για τη σύνθεση αμινοξέων σε αυτό το τμήμα του σώματος..

Το γλουταμινικό που υπάρχει στο φαγητό προκαλεί αρκετές θεμελιώδεις αντιδράσεις σε όλο το σώμα. Για παράδειγμα, ενεργοποιεί το νεύρο του πνεύμονα, με τέτοιο τρόπο ώστε να προάγει την παραγωγή σεροτονίνης στο πεπτικό σύστημα. Αυτό προάγει τις κινήσεις του εντέρου, εκτός από την αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος και την παραγωγή ενέργειας.

Μερικές μελέτες δείχνουν ότι η χρήση συμπληρωμάτων γλουταμινικού από το στόμα μπορεί να βελτιώσει την πέψη σε ασθενείς με προβλήματα σε αυτό το θέμα. Επιπλέον, αυτή η ουσία μπορεί επίσης να προστατεύσει το τοίχωμα του στομάχου από την επιβλαβή επίδραση ορισμένων φαρμάκων σε αυτό..

Ρυθμίζει τον κύκλο όρεξης και κορεσμού

Δεν γνωρίζουμε πώς ακριβώς συμβαίνει αυτό το φαινόμενο, γλουταμινικό παίζει σημαντικό ρυθμιστικό αποτέλεσμα επί της όρεξης και του κορεσμού κύκλωμα.

Έτσι, η παρουσία τους στο φαγητό μας κάνει να νιώθουμε πιο πεινασμένοι και θέλουμε να φάμε περισσότερο. αλλά επίσης μας κάνει να αισθανόμαστε πιο κορεσμένοι μετά τη λήψη.

Βελτιώνει το ανοσοποιητικό σύστημα

Ορισμένα από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος έχουν επίσης γλουταμινικούς υποδοχείς. για παράδειγμα, Τ κύτταρα, Β κύτταρα, μακροφάγα και δενδριτικά κύτταρα. Αυτό υποδηλώνει ότι αυτός ο νευροδιαβιβαστής παίζει σημαντικό ρόλο τόσο στο έμφυτο όσο και στο προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα.

Ορισμένες μελέτες που χρησιμοποιούν αυτή την ουσία ως φάρμακο έχουν δείξει ότι μπορεί να έχει πολύ ευεργετικό αποτέλεσμα σε ασθένειες όπως ο καρκίνος ή οι βακτηριακές λοιμώξεις. Επιπλέον, φαίνεται επίσης να προστατεύει σε κάποιο βαθμό τις νευροεκφυλιστικές διαταραχές, όπως η νόσος του Alzheimer.

Βελτιώνει τη λειτουργία των μυών και των οστών

Σήμερα γνωρίζουμε ότι το γλουταμινικό παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη και ανάπτυξη των οστών, καθώς και στη διατήρηση της υγείας σας.

Αυτή η ουσία προλαμβάνει την εμφάνιση κυττάρων που επιδεινώνουν τα οστά, όπως οι οστεοκλάστες. και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ασθενειών όπως η οστεοπόρωση στους ανθρώπους.

Από την άλλη πλευρά, γνωρίζουμε επίσης ότι το γλουταμινικό παίζει βασικό ρόλο στη μυϊκή λειτουργία. Κατά τη διάρκεια της άσκησης, για παράδειγμα, αυτός ο νευροδιαβιβαστής είναι υπεύθυνος για την παροχή ενέργειας σε μυϊκές ίνες και την παραγωγή γλουταθειόνης.

Μπορεί να αυξήσει τη μακροζωία

Τέλος, μερικές πρόσφατες μελέτες υποδεικνύουν ότι το γλουταμικό μπορεί να έχει πολύ ευεργετικό αποτέλεσμα στη διαδικασία γήρανσης των κυττάρων. Αν και δεν έχουν δοκιμαστεί ακόμη με ανθρώπους, πειράματα σε ζώα δείχνουν ότι η αύξηση αυτής της ουσίας στη διατροφή μπορεί να μειώσει τα ποσοστά θνησιμότητας.

Πιστεύεται ότι αυτό το αποτέλεσμα οφείλεται στο γλουταμινικό που καθυστερεί την εμφάνιση των συμπτωμάτων της γήρανσης των κυττάρων, η οποία είναι μία από τις κύριες αιτίες του θανάτου που σχετίζεται με την ηλικία.

Κίνδυνοι

Όταν τα φυσικά επίπεδα γλουταμινικού τροποποιούνται στον εγκέφαλο ή στο σώμα, είναι πιθανό να υποστούν όλα τα είδη προβλημάτων. Αυτό συμβαίνει είτε υπάρχει λιγότερη ποσότητα ουσίας στο σώμα από όσο χρειαζόμαστε, σαν να αυξάνονται τα επίπεδα με υπερβολικό τρόπο.

Έτσι, για παράδειγμα, η μεταβολή των επιπέδων γλουταμικού στο σώμα έχει συσχετιστεί με ψυχικές διαταραχές όπως η κατάθλιψη, το άγχος και η σχιζοφρένεια. Επιπλέον, φαίνεται επίσης να σχετίζεται με τον αυτισμό, τον Αλτσχάιμερ και όλους τους τύπους νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Επιπλέον, σωματικά φαίνεται ότι πάρα πολλά από αυτήν την ουσία, θα πρέπει να συνδέεται με προβλήματα όπως η παχυσαρκία, ο καρκίνος, ο διαβήτης, ή αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση. Θα μπορούσε επίσης να έχει πολύ επιζήμιες επιπτώσεις στην υγεία ορισμένων συστατικών του σώματος, όπως οι μύες και τα οστά..

Όλοι αυτοί οι κίνδυνοι θα σχετίζονται, αφενός, με την περίσσεια καθαρού γλουταμινικού στη διατροφή (με τη μορφή γλουταμινικού νατρίου, που φαίνεται να είναι ικανή να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό). Επιπλέον, θα πρέπει επίσης να έχουν σχέση με την περίσσεια πορώδους στο ίδιο εμπόδιο.

Συμπέρασμα

Το γλουταμινικό είναι μία από τις σημαντικότερες ουσίες που παράγει το σώμα μας και διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο σε όλες τις λειτουργίες και διαδικασίες. Ε

n αυτό το άρθρο έχετε μάθει πώς λειτουργεί και ποια είναι τα κύρια οφέλη του; αλλά και τους κινδύνους που έχει όταν βρίσκεται σε πολύ μεγάλες ποσότητες στο σώμα μας.

Αναφορές

1. "Τι είναι το γλουταμινικό; Μια εξέταση των λειτουργιών, οδών και διέγερσης του νευροδιαβιβαστή γλουταμικού "στο: Neurohacker. Ανακτήθηκε στις: 26 Φεβρουαρίου 2019 από τον Neurohacker: neurohacker.com.
2. "Επισκόπηση του Γλουταμινεργικού Συστήματος" στο: Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. Ανακτήθηκε: 26 Φεβρουαρίου 2019 από το Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογίας Πληροφορίες: ncbi.nlm.nih.gov.
3. "Υποδοχέας γλουταμικής" στο: Wikipedia. Ανακτήθηκε στις: Φεβρουάριος 26, 2019 από Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. "8 σημαντικοί ρόλοι του Glutamate + γιατί είναι κακό στην υπερβολή" σε: Self Hacked. Ανακτήθηκε στις: 26 Φεβρουαρίου 2019 από το Self Hacked: selfhacked.com.
5. "Γλουταμικός (νευροδιαβιβαστής)" στο: Wikipedia. Ανακτήθηκε στις: Φεβρουάριος 26, 2019 από Wikipedia: en.wikipedia.org.