Glutaminsyra är en aminosyra som bygger proteiner som utgör vår kropp. Samtidigt är det den viktigaste excitatoriska neurotransmittorn i nervsystemet. Lärande och minnesprocesser beror på dess aktivitet. Samtidigt dödar nervcellerna för hög koncentration. Vad mer spelar glutaminsyra i kroppen?
Innehållsförteckning
- Glutaminsyra som en aminosyra
- Glutaminsyra som neurotransmittor
- Balans mellan glutamat och gamma-aminosmörsyra
- Depression och aktiviteten av glutaminsyra
- Glutaminsyra och schizofreni
- Glutaminsyra och Alzheimers sjukdom
- Betydelsen av glutaminsyra för medicinens framtid
Glutaminsyra finns vanligtvis i kroppen i form av en anjon som kallas glutamat. Denna förening är en aminosyra, dvs det grundläggande organiska byggstenen som proteiner framställs från. Samtidigt är det en av de viktigaste neurotransmittorerna. Denna term täcker ämnen som är inblandade i överföring av information mellan nervceller. Detta ämne tros vara den viktigaste föreningen som är involverad i bildandet av minnesspår i hjärnan. Av denna anledning är dess närvaro viktigt i processen att lära sig och komma ihåg händelser.
Emellertid är överdriven koncentration av glutaminsyra i centrala nervsystemet inte fördelaktig. Det skadar nervcellerna. Det finns studier som visar att toxiciteten hos höga nivåer av glutamat är involverad i bildandet av skador på hjärnområden under Alzheimers sjukdom. Dessa förändringar leder till störningar i kognitiva processer.
Glutaminsyra är ofta förknippad med kemiska livsmedelstillsatser. Detta beror på det faktum att dess salt, dvs. mononatriumglutamat, är en smakförstärkare tillsatt till rätter och kryddblandningar. Det är en av de mest populära kemikalierna som används i livsmedelsindustrin. Mononatriumglutamat erkänns officiellt inte som ett skadligt ämne i Europeiska unionen.
Glutamat är en proteinkomponent och är därför en vanlig livsmedelskomponent. Dess smak känns bara när den inte är bunden i protein. Ett exempel på en mat som innehåller glutaminsyra är sojasås.Smakupplevelsen orsakad av denna kemiska förening har kallats "umami".
Glutaminsyra som en aminosyra
Glutamat är kemiskt en aminosyra. Detta namn betyder att den har en karboxylsyregrupp och en aminogrupp i sin struktur, placerad vid en kolatom. Aminosyror kopplade samman genom kemiska bindningar, ordnade i en lång kedja, utgör alla befintliga proteiner.
Glutaminsyra är en endogen aminosyra, dvs. en som kan syntetiseras av vår kropp. Naturligtvis kan dess källa vara proteiner som levereras med mat. Allt kött, fjäderfä, fisk, ägg och mejeriprodukter är utmärkta källor till glutaminsyra. Vissa proteinrika växtfoder kan också vara proteinkällor. Till exempel innehåller gluten, huvudproteinet i vete, 30% till 35% glutaminsyra.
Läs också: Veganism och hälsa: hur påverkar en växtbaserad diet kroppen?
Glutaminsyra som neurotransmittor
Glutamat fungerar, förutom att vara involverat i bildandet av proteiner, också som en neurotransmittor. Detta betyder att det är ett ämne som släpps ut i klyftan mellan två nervceller. Inträdet av glutamatmolekyler från en nervcell till receptorer på den andra orsakar excitation. Receptorer är specialiserade proteinstrukturer som känner igen en specifik neurotransmittor.
Glutaminsyra, som används som en neurotransmittor, produceras direkt av glutamatergiska nervceller. De är den dominerande delen av nervcellerna som finns i hjärnan. Följaktligen har störningen av glutaminsyraöverföring mycket allvarliga konsekvenser. Det leder till neurologiska sjukdomar och psykiska störningar.
Glutaminsyra lagras i speciella vesiklar som ligger i synapser, dvs. i ändarna på nervceller som ansluter till varandra. Nervimpulser utlöser frisättning av glutamat i den synaptiska klyftan, vilket så småningom utlöser en annan neuron. Glutamatreceptorer, såsom NMDA-receptorn eller AMPA, är ansvariga för att ta emot informationen som bärs av denna neurotransmittor. Anslutningen av glutaminsyramolekylen med receptorn orsakar dess aktivering och därmed överföring av nervimpulsen ytterligare.
Glutamat är den vanligaste excitatoriska neurotransmittorn i nervsystemet hos ryggradsdjur, inklusive människor. Det är involverat i kognitiva funktioner i hjärnan, såsom inlärning och minne. Det är närvarande vid glutamatergiska synapser i hippocampus, neocortex och andra delar av hjärnan.
Balans mellan glutamat och gamma-aminosmörsyra
Glutaminsyra, som den huvudsakliga excitatoriska neurosändaren, existerar under fysiologiska förhållanden i jämvikt med den huvudsakliga hämmande neurotransmittorn, dvs. gamma-aminosmörsyra (GABA). Det korrekta förhållandet mellan dessa ämnen avgör nervsystemets funktion.
När det gäller sjukdomstillstånd kommer vi vanligtvis att prata om överlägsenheten av glutamatrelaterad överföring över GABA. Sådan obalans leder till psykotiska tillstånd. Det finns teorier som kopplar överaktivitet hos glutaminsyrareceptorer med schizofreni. Av denna anledning pågår sökandet efter psykotropa läkemedel som hämmar det glutamatergiska systemet.
Forskare har associerats med följande störningar med hyperaktivitet eller minskad aktivitet av neurotransmission av glutamat:
- ångest
- depression
- schizofreni
- neurodegenerativa sjukdomar
- bipolär sjukdom
Depression och aktiviteten av glutaminsyra
Forskare och läkare är osäkra på det glutamatergiska systemets roll i depression. Vissa forskningsarbeten tyder på en ökning av aktiviteten hos denna neurotransmittor under denna sjukdom. Andra visar att överföring av glutamat är hämmad.
Studier har visat att användningen av läkemedel som blockerar glutamataktivitet ger en kortvarig antidepressiv effekt. Ett exempel på ett sådant läkemedel är ketamin, som är ett bedövningsmedel vid kirurgi och veterinärmedicin.
Effekten av att förbättra humöret uppträder också vid bipolär sjukdom efter administrering av läkemedel från denna grupp.
Läkemedlet riluzol har förmågan att minska mängden glutaminsyra som frigörs från nervceller. Således hämmar det glutamatergisk överföring. Studier har visat att detta läkemedel fungerar som ett antidepressivt medel hos patienter med denna sjukdom.
De nämnda testerna avseende läkemedel som hämmar det glutamatergiska systemet tyder på en stark korrelation mellan dess hyperaktivitet och depressiva symptom. Ytterligare forskning inom detta område kan sätta en ny riktning i behandlingen av depression och bipolär sjukdom.
Glutaminsyra och schizofreni
Det finns en hypotes om uppkomsten av schizofreni associerad med störningar i glutamataktivitet. Teorin baserades ursprungligen på en uppsättning kliniska och neuropatologiska fynd som tyder på en underaktiv glutamatergisk signalering via NMDA-receptorer. Under senare år fanns det också genetiska data som stöder denna avhandling.
Nuvarande kunskap visar dock att denna störning har både glutaminerga och dopaminerga abnormiteter. De är en del av ett komplext system av neurokemiska, psykologiska, psykosociala och hjärnrelaterade faktorer som tillsammans står för schizofreni.
Glutaminsyra och Alzheimers sjukdom
Många studier har visat en koppling mellan nefrotoxiciteten hos höga glutamatnivåer och demensförändringar i Alzheimers sjukdom. Dessa skador beror på påverkan av överdriven aktivering av receptorer av denna neurotransmittor. Som ett resultat uppstår svullnad och skada på nervceller.
För att minska symtomen på Alzheimers sjukdom ges memantadin. Detta läkemedel blockerar glutamatreceptorer. I slutändan reduceras stimulering av denna neurotransmittor, vilket leder till en hämning av neurodegenerativa processer.
Betydelsen av glutaminsyra för medicinens framtid
Vi upptäcker för närvarande vikten av det glutamatergiska systemet. En fördjupad förståelse för de mekanismer som styr den ger hopp för utveckling av läkemedel som är effektiva vid behandling av psykiska och neurologiska störningar.
Forskning på glutaminsyra, som är aktiv i den mänskliga hjärnan, är också en chans att förstå hur mänskligt minne fungerar.
Litteratur:
- Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamate och dess receptorer, eller hur hjärnan kan läka, Universum 2017
- Meldrum, B. S. "Glutamat som en neurotransmittor i hjärnan: Granskning av fysiologi och patologi". Journal of Nutrition. 2000.
- Anna Szymczak, "Glutaminsyra", neuropsychologia.org
- Glutaminsyra (CID: 611) i PubChem-databasen, United States National Library of Medicine.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW, et al. "Kretsbaserat ramverk för att förstå neurotransmittorer och riskgeninteraktioner vid schizofreni". Trender inom neurovetenskap. 2008, online-åtkomst
Läs fler artiklar av denna författare
