Recettori, funzioni e alterazioni del GABA (neurotrasmettitore)

il GABA o acido gamma aminobutirrico È il più importante neurotrasmettitore inibitorio nel sistema nervoso. È il messaggero inibitorio più abbondante, ed è distribuito in tutto il cervello e il midollo spinale.

Infatti, tra il 30 e il 40% dei neuroni nel nostro cervello si scambia il neurotrasmettitore GABA. Questi neuroni sono chiamati GABAergic.

Questa sostanza è essenziale nel piano sensoriale, cognitivo e motorio. Svolge anche un ruolo importante nella risposta allo stress.

I neuroni sono interconnessi nel nostro cervello e scambiano neurotrasmettitori eccitatori e inibitori per inviare messaggi.

Troppa eccitazione causerebbe instabilità nella nostra attività cerebrale. I neuroni trasmetteranno sinapsi eccitatorie ad altri neuroni che, a loro volta, ecciterebbero i loro vicini. L'eccitamento si sarebbe diffuso ai neuroni da cui proveniva l'attivazione, il che avrebbe causato il deflusso incontrollato di tutti i neuroni nel cervello.

Questo è ciò che accade nelle crisi epilettiche o convulsioni. In effetti, alcuni scienziati sostengono che una delle cause dell'epilessia è un'alterazione dei neuroni che secernono il GABA oi suoi recettori.

D'altra parte, troppa eccitazione può causare irritabilità, nervosismo, insonnia, disturbi motori, ecc.

Questo è il motivo per cui l'attività dei neuroni inibitori, come quelli che secernono acido gamma aminobutirrico, è così importante. Questa sostanza consente di bilanciare l'attivazione cerebrale, in modo tale che i livelli ottimali di eccitazione siano mantenuti in ogni momento.

Per questo, i recettori GABA situati nei neuroni ricevono messaggi chimici che li rendono inibitori o diminuiscono gli impulsi nervosi.

In questo modo, GABA agisce come un freno dopo periodi di intenso stress. Produce rilassamento e induce il sonno. In effetti, alcuni farmaci usati per trattare l'ansia, come le benzodiazepine, stimolano i recettori del GABA.

Livelli alterati di acido gamma aminobutirrico sono associati a disturbi psichiatrici e neurologici. Bassi livelli di questa sostanza o una diminuzione della sua funzione sono legati ad ansia, depressione, schizofrenia, disturbi del sonno, insonnia ...

Breve storia di GABA

L'acido gammabutirrico è stato sintetizzato per la prima volta nel 1883, ma i suoi effetti non erano noti. Si sapeva solo che si trattava di un prodotto che agiva nel metabolismo di piante e microbi.

Intorno al 1950, i ricercatori si resero conto che si trovava anche nel sistema nervoso dei mammiferi.

biosintesi

L'acido gammabutirrico viene dall'acido glutammico (glutammato), il principale neurotrasmettitore eccitatorio. Questo viene convertito in GABA attraverso un enzima chiamato decarbossilasi dell'acido glutammico (GAD) e un cofattore chiamato fosfato piridossale, che è la forma attiva della vitamina B6. Per creare GABA, un gruppo carbossilico viene eliminato dal glutammato.

Perché l'effetto del GABA sia interrotto, questa sostanza deve essere ricevuta attraverso le cellule gliali. Neuroni anche ricapitolare grazie a trasportatori speciali. L'obiettivo è quello di rimuovere il GABA dal fluido extracellulare del cervello in modo che non venga assorbito dai neuroni GABAergici.

ricevitori

Due importanti recettori che catturano GABA sono:

GABA Ricevitore A

È un ricevitore che controlla un canale di cloro. Questo è complesso, in quanto ha più di 5 diverse giunzioni. Hanno un posto che cattura il GABA, dove il muscimol può anche essere unito che imita gli effetti di quest'ultimo (agonista). Inoltre, può catturare la bicucullina, una sostanza che blocca gli effetti del GABA (antagonista).

Considerando che, in secondo luogo del recettore GABA A, vengono aggiunti farmaci ansiolitici chiamati benzodiazepine (come Valium e Libbrium). Servono a ridurre l'ansia, rilassare i muscoli, indurre il sonno, ridurre l'epilessia, ecc. Forse in questo stesso posto l'alcol si unisce per esercitare i suoi effetti.

Un terzo posto consente l'unione di barbiturici, altri farmaci ansiolitici più vecchi e meno sicuri. A basse dosi, hanno un effetto rilassante. Tuttavia, dosi più elevate causano problemi a parlare e camminare, perdita di coscienza, coma e persino la morte.

Un quarto posto riceve vari steroidi, come alcuni che vengono utilizzati per l'anestesia generale. Inoltre, ci sono ormoni che il corpo produce, come il progesterone, che si lega a questo posto. Questo ormone viene rilasciato durante la gravidanza e produce una lieve sedazione.

Mentre nell'ultimo posto viene aggiunto il picrotossina, un veleno presente in un cespuglio indiano. Questa sostanza ha gli effetti opposti a quelli degli ansiolitici. Cioè, blocca l'attività del recettore GABA A funzionante come antagonista. Questo è il motivo per cui in dosi elevate può produrre convulsioni.

Sia le benzodiazepine che i barbiturici attivano il recettore GABA A, motivo per cui sono chiamati agonisti.

Esistono siti di legame più complessi di altri, come le benzodiazepine. Tutto questo è noto grazie alla ricerca, ma c'è molto da sapere. Il nostro cervello può naturalmente produrre sostanze che si legano a questi recettori esercitando effetti agonistici o antagonisti. Tuttavia, questi composti non sono stati identificati per ora.

Ricevitore GABA B

Questo recettore regola un canale del potassio ed è metabotropico. Cioè, è un recettore accoppiato a una proteina G. Quando attivato, si verificano una serie di eventi biochimici che possono causare l'apertura di altri canali ionici.

È noto che il baclofen è un agonista di questo recettore, che produce rilassamento muscolare. Mentre il composto CGP 335348, funziona come un antagonista.

Inoltre, quando i recettori GABA B sono attivati, i canali del potassio si aprono, producendo potenziali inibitori nei neuroni.

Ricevitore GABA C

D'altra parte, è in fase di studio anche un recettore GABA C. Questi non sono modulati da benzodiazepine, barbiturici o steroidi.

Sembra che si trovi prevalentemente nella retina, sebbene possa trovarsi in altri punti del sistema nervoso centrale.

Partecipa alle cellule che regolano la visione e i suoi principali agonisti sono TACA, GABA e muscimol. Nel frattempo, la picrotossina esercita effetti antagonisti.

Finora non sono state trovate malattie associate a mutazioni in questo recettore. Tuttavia, sembra che gli antagonisti dei recettori GABA C siano associati alla prevenzione della forma di deprivazione indotta dalla miopia (Valverde Afaro, 2011).

Quindi dovresti continuare a indagare per vedere qual è il loro ruolo nei disturbi dell'occhio.

Funzioni di GABA

Non sorprende che GABA eserciti una moltitudine di funzioni a causa della sua ampia distribuzione e quantità in tutto il sistema nervoso centrale. Molte delle sue funzioni esatte non sono conosciute oggi. Gran parte delle scoperte attuali sono dovute alla ricerca di farmaci che migliorano, imitano o inibiscono gli effetti del GABA.

In sintesi, è noto che l'acido gamma aminobutirrico è una sostanza inibitoria che consente di mantenere un'attività cerebrale equilibrata. Partecipare a:

Il rilassamento

Il GABA inibisce i circuiti neuronali che vengono attivati ​​dallo stress e dall'ansia, producendo uno stato di rilassamento e tranquillità. Quindi, il glutammato potrebbe attivarci mentre il GABA ripristinerebbe la calma riducendo l'eccitazione dei neuroni.

Il sogno

GABA sta progressivamente aumentando quando siamo assonnati. Quando dormiamo, raggiunge livelli molto alti, poiché è il momento in cui siamo più rilassati e calmi.

Nel nostro cervello c'è un gruppo di cellule chiamato nucleo preoptico ventrolaterale, noto anche come "interruttore del sonno". L'80% delle cellule in quest'area sono GABAergic.

D'altra parte, GABA partecipa alla manutenzione dell'orologio interno o dei ritmi circadiani. Infatti, quando gli animali vanno in letargo, la loro quantità di GABA aumenta notevolmente.

Durante il sonno, accompagnato da un aumento del GABA, c'è anche un aumento delle citochine. Sono proteine ​​che proteggono il corpo dall'infiammazione. Ecco perché un riposo adeguato è fondamentale, poiché l'organismo sano viene mantenuto, riparando i suoi danni.

Il dolore

È noto che GABA ha effetti nocicettivi (percezione del dolore). Ad esempio, se viene somministrato baclofen, una sostanza che si lega ai recettori del GABA B, si verifica un effetto analgesico nell'uomo. Questa sostanza agisce diminuendo il rilascio di neurotrasmettitori del dolore nei neuroni del corno dorsale del midollo spinale.

Quindi, quando le aree di questi recettori vengono alterate, gli animali sviluppano iperalgesia (una percezione molto intensa del dolore). Questo è il motivo per cui si pensa che i recettori GABA B siano coinvolti nel mantenimento di un'adeguata soglia del dolore.

Funzioni endocrine

Sembra che dopo aver ricevuto alte dosi di GABA, c'è un aumento significativo dell'ormone della crescita. Questo ormone consente lo sviluppo e il recupero dei muscoli e aumenta anche durante il sonno profondo.

GABA sembra anche svolgere un ruolo importante nella regolazione dei cicli ormonali femminili.

Alterazioni di GABA

I livelli di GABA o la sua attività possono essere modificati da varie condizioni. Ad esempio, per consumo di alcol, droghe o droghe.

D'altra parte, alcune malattie psichiatriche e neurologiche sono associate ad alterazioni nel funzionamento dei neuroni GABAergici e dei loro recettori.

Sotto, ognuna di queste situazioni è spiegata in modo più dettagliato.

ansia

Bassi livelli di GABA o attività inadeguata di questo neurotrasmettitore sono associati all'ansia e allo stress.

Pertanto, un gran numero di farmaci ansiolitici agisce sui recettori GABA A. Inoltre, alcune attività rilassanti (come lo yoga) possono svolgere un ruolo nei livelli di GABA. Nello specifico, aumenta significativamente la sua quantità nel cervello.

depressione

Livelli eccessivi di GABA possono causare depressione, poiché un eccessivo rilassamento può trasformarsi in indifferenza o apatia.

allucinazioni

È stata scoperta un'associazione tra bassi livelli di GABA nel cervello e allucinazioni olfattive e gustative. Questi sono sintomi positivi della schizofrenia, una condizione che è anche associata ad alterazioni nel GABA.

Inoltre, è stato osservato che queste allucinazioni cessavano con un trattamento che aumentava il GABA nel sistema nervoso centrale.

Disturbi del movimento

Alcuni disturbi neurologici del movimento come il morbo di Parkinson, la sindrome di Tourette o la discinesia tardiva sembrano essere correlati al GABA.

Baclofen, un analogo sintetico del GABA, sembra essere efficace nel trattamento della sindrome di Tourette nei bambini.

Mentre gli agonisti GABA come gabapentin e zolpidem aiutano nel trattamento della malattia di Parkinson. D'altra parte, il vigabatrin avvantaggia la discinesia tardiva e altri problemi motori.

Tutto ciò implica che l'origine di queste condizioni potrebbe essere una segnalazione difettosa delle vie GABAergiche.

epilessia

Un fallimento o deregolazione nella trasmissione di acido gamma aminobutirrico produce ipereccitabilità. Cioè, i neuroni sono attivati ​​troppo portando ad un'attività epilettica.

I principali focolai epilettici in cui GABA fallisce sono la neocorteccia e l'ippocampo. Tuttavia, l'epilessia ha una forte componente genetica. Ci sono persone che nascono con più predisposizione di altre a soffrire di attività epilettogena o convulsioni.

È stato ora scoperto che un fallimento nell'espressione di γ2, una parte del recettore GABA A, causa l'insorgenza dell'epilessia.

Consumo di alcol

L'alcol o l'etanolo è una sostanza ampiamente utilizzata nella società odierna. Ha un'azione depressiva del sistema nervoso centrale.

In particolare, blocca l'eccitazione prodotta dai recettori NMDA e potenzia gli impulsi inibitori dei recettori GABA A.

A bassi livelli, l'etanolo produce disinibizione ed euforia. Sebbene a livelli ematici elevati, può causare insufficienza respiratoria e persino la morte.

cognizione

È stato scoperto che i recettori GABA A possiedono un luogo di azione per una sostanza chiamata RO4938581. Questo farmaco è un agonista inverso, cioè ha l'effetto opposto di GABA.

Sembra che detto farmaco migliori la cognizione. Nello specifico, ci consente di consolidare meglio i ricordi spaziali e temporali (dove e quando è successo qualcosa).

Inoltre, quando i recettori GABA sono inibiti o presentano mutazioni nell'ippocampo, si verificano miglioramenti nell'apprendimento dell'associazione.

Tossicodipendenza

Baclofen, un farmaco precedentemente menzionato, sembra essere utile nel trattamento della dipendenza da droghe come alcol, cocaina, eroina o nicotina. Sebbene abbia molti effetti collaterali e altri simili sono usati che causano anche un effetto inibitorio.

Le droghe d'abuso causano un rilascio di dopamina nel nucleo di accumbens. Questa area del cervello è essenziale nel senso di ricompensa e rinforzo.

Quando viene somministrato baclofen, diminuisce il desiderio di assumere farmaci. Ciò si verifica perché la sostanza riduce l'attivazione dei neuroni dopaminergici in quell'area. In breve, sentono che il farmaco non ha l'effetto previsto e non desiderano più consumarlo.

Disturbi del sonno

Le alterazioni in GABA possono causare vari problemi di sonno. Quando c'è meno GABA del normale o i neuroni non funzionano correttamente, di solito si verifica l'insonnia.

Tuttavia, quando i livelli di questa sostanza sono molto alti, potresti soffrire di paralisi del sonno. In questo disturbo, la persona può svegliarsi quando il suo corpo è paralizzato dalla fase REM e non può muoversi.

D'altra parte, la narcolessia è stata collegata all'iperattività dei recettori GABAergici.

Alzheimer

In alcuni studi, sono stati osservati livelli elevati di GABA in pazienti con malattia di Alzheimer. La formazione di placche senili e l'aumento di GABA sembrano bloccare progressivamente l'attività neuronale nei pazienti. Soprattutto, quelli coinvolti nell'apprendimento e nella memoria.

Alti livelli di GABA

Troppa GABA può produrre eccessiva sonnolenza, come con il consumo di alcol o Valium.

Tuttavia, un GABA molto alto può avere l'effetto opposto in molte persone, causando ansia o panico. È accompagnato da formicolio, mancanza di respiro e cambiamenti della pressione sanguigna o della frequenza cardiaca.

Supplementi GABA

Attualmente l'acido gamma aminobutirrico è disponibile sul mercato come integratore alimentare, sia naturale che sintetico. Il GABA naturale è creato da un processo di fermentazione che utilizza un batterio chiamato Lactobacillus hilgardii.

Molte persone lo consumano per dormire meglio e ridurre l'ansia. È anche famoso negli atleti, in quanto sembra contribuire alla perdita di grasso e allo sviluppo della massa muscolare.

Questo perché produce un intenso aumento dell'ormone della crescita, che è fondamentale per il muscolo. Inoltre, ti permette di dormire meglio, qualcosa che ha bisogno di chi fa bodybuilding.

Tuttavia, l'uso di questo supplemento è soggetto a controversie. Molti credono che manchino prove scientifiche sui suoi benefici.

Inoltre, sembra che sia difficile per il sangue GABA attraversare la barriera emato-encefalica per raggiungere il cervello. Pertanto, non potrebbe agire sui neuroni del nostro sistema nervoso.

riferimenti

1. Alfaro Valverde, E. (2011). Recettori GABA (recettori GABA). Università della Costa Rica, National Psychiatric Hospital: 8-16.
2. Carlson, N.R. (2006). Fisiologia del comportamento 8 ° Ed. Madrid: Pearson.
3. Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011).GABA: dualità funzionale? Transizione durante il neurosviluppo. Rev. Neurol, 52, 665-675.
4. Funzione del neurotrasmettitore GABA e tutto il resto. (S.f.). Estratto il 21 marzo 2017 da Examined Existence: esaminateexistence.com.
5. GABA. (N.d.). Estratto il 21 marzo 2017 da Biopsychology: biopsychology.net.
6. Monografia Gamma-amminobutirrico (GABA). (2007). Revisione della medicina alternativa, 12 (3): 274-279.
7. Konkel, L. (16 ottobre 2015). Cos'è GABA? Recupero dalla salute di tutti i giorni: everydayhealth.com.
8. Cos'è il GABA? - Funzione, vantaggi ed effetti collaterali. (N.d.). Estratto il 22 marzo 2017 da Study: study.com.