Interested Article - Гамма-аминомасляная кислота

cathleen
  • 2020-12-31
  • 1

Метаболизм ГАМК, вовлечение глиальных клеток
Производство, высвобождение, действие и деградация ГАМК при стереотипном ГАМКергическом синапсе
Экспрессию мРНК эмбрионального варианта ГАМК-продуцирующего фермента GAD67 в корональном отделе мозга однодневной с наивысшей экспрессией в субвентрикулярной зоне (svz)

γ -Аминомасляная кислота ( гамма-аминомасляная кислота , сокр. ГАМК ) — органическое соединение , непротеиногенная аминокислота , важнейший тормозной нейромедиатор центральной нервной системы (ЦНС) человека и других млекопитающих. Аминомасляная кислота является биогенным веществом. Содержится в ЦНС и принимает участие в нейромедиаторных и метаболических процессах в мозге.

Получение

Гамма-аминомасляная кислота в организме позвоночных образуется в центральной нервной системе из L-глутаминовой кислоты с помощью фермента глутаматдекарбоксилазы .

Биологическая активность

В нервной системе

γ -Аминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы. При выбросе ГАМК в синаптическую щель происходит активация ионных каналов ГАМК A - и ГАМК C - рецепторов , приводящая к ингибированию нервного импульса. Лиганды рецепторов ГАМК рассматриваются как потенциальные средства для лечения различных расстройств психики и центральной нервной системы, к которым относятся болезни Паркинсона и Альцгеймера , расстройства сна ( бессонница , нарколепсия ), эпилепсия .

Установлено, что ГАМК является основным нейромедиатором, участвующим в процессах центрального торможения.

Вместе с тем, ГАМК не связана исключительно с синаптическим торможением в ЦНС. На ранних этапах развития мозга ГАМК опосредует преимущественно синаптическое возбуждение . В незрелых нейронах ГАМК проявляет возбуждающие и деполяризующие свойства в синергичном взаимодействии с глутаматом . Возбуждающее поведение ГАМК обусловлено высокой внутриклеточной концентрацией ионов хлора, накапливаемого при помощи транспортного белка NKCC, таким образом, открытие ГАМК-рецепторов приводит к потере этих анионов и возникновению ВПСП на мембране нейрона. Во взрослом мозге возбуждающая функция ГАМК сохраняется лишь частично, уступая место синаптическому торможению .

Под влиянием ГАМК активируются также энергетические процессы мозга, повышается дыхательная активность тканей, улучшается утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение. В экстремальных условиях при большом недостатке энергии ГАМК окисляется в мозге бескислородным путём , при этом выделяется много энергии и нормализуется содержание гистамина и серотонина в мозге.

Действие ГАМК в ЦНС осуществляется путём её взаимодействия со специфическими ГАМКергическими рецепторами , которые в последнее время подразделяют на ГАМК A - и ГАМК B -рецепторы и др. В механизме действия целого ряда центральных нейротропных веществ (снотворных, противосудорожных, судорожных и др.) существенную роль играет их агонистическое или антагонистическое взаимодействие с ГАМК-рецепторами. Связываясь с α- и γ-субъединицами ГАМК-А рецептора, бензодиазепины , барбитураты и некоторые другие депрессанты ЦНС ( золпидем , метаквалон ) потенцируют, а флумазенил и бемегрид - ослабляют эффекты ГАМК.

Наличие ГАМК в ЦНС было обнаружено в середине 1950-х годов, в 1963 году осуществлён её синтез (Krnjević K., Phillis J. W. ). В конце 1960-х годов под названием «Гаммалон» ГАМК была предложена для применения в качестве лекарственного средства за рубежом, затем — под названием « Аминалон » — в России.

За пределами нервной системы

В 2007 году была впервые описана ГАМКергическая система в эпителии дыхательных путей. Система активируется под воздействием аллергенов и может играть роль в механизмах астмы .

Другая ГАМКергическая система описана в яичках , она может влиять на работу клеток Лейдига .

Исследователи больницы St. Michael, Торонто, Канада, установили в июле 2011 года, что ГАМК играет роль в предотвращении и, возможно, обратном развитии сахарного диабета у мышей .

ГАМК обнаружена в бета-клетках поджелудочной железы в концентрациях, сопоставимых с таковыми в ЦНС. Секреция ГАМК в бета-клетках происходит совместно с секрецией инсулина . ГАМК опосредованно ингибирует секрецию глюкагона , связанную с повышением концентрации глюкозы в крови .

Пищевая добавка

ГАМК в виде пищевых добавок применяется при умственной отсталости, после инсульта и травм мозга, для лечения энцефалопатии и ДЦП .

Традиционно считалось, что экзогенная ГАМК не проникает через гематоэнцефалический барьер , однако более современные исследования ставят это утверждение под сомнение . Во-первых, есть свидетельства того, что ГАМК транспортируется в мозг с помощью специфических мембранных транспортеров и . А во-вторых, экзогенная ГАМК в форме пищевых добавок может оказывать ГАМКергические эффекты и на энтеральную нервную систему [ неизвестный термин ] , которая, в свою очередь, стимулирует выработку эндогенной ГАМК .

Это согласуется с хорошо изученным влиянием микробиоты кишечника на настроение, стресс и возбуждение и данными о широком распространении рецепторов ГАМК по всей ЭНС кишечника .

Принимать ГАМК кормящим и беременным женщинам не рекомендуется.

Потребление естественного и биосинтетического ГАМК может оказывать благотворное влияние на стресс и сон. Однако необходимы дальнейшие исследования для установления времени введения дозы, продолжительности и взаимосвязи реакции как для природных, так и для биосинтетических форм ГАМК.

См. также

Примечания

  1. Popp A., Urbach A., Witte O.W., Frahm C. Adult and embryonic GAD transcripts are spatiotemporally regulated during postnatal development in the rat brain (англ.) // PLoS ONE : journal / Reh, Thomas A.. — 2009. — Vol. 4 , no. 2 . — P. e4371 . — doi : . — Bibcode : . — . — PMC .
  2. Carmine D. Clemente. . — Academic Press, 2012. — С. 82. — 491 с. — ISBN 978-0-323-14835-1 . 7 января 2022 года.
  3. Yehezkel Ben-Ari. // Nature Reviews. Neuroscience. — 2002-9. — Т. 3 , вып. 9 . — С. 728—739 . — ISSN . — doi : . 24 февраля 2019 года.
  4. . www.frontiersin.org. Дата обращения: 13 декабря 2018. 24 февраля 2019 года.
  5. Krnjević K., Phillis J. W. // The Journal of Physiology. — 1963. — Vol. 165(2). — P. 274—304. — PMID .
  6. Krnjević Krešimir. From ‘soup physiology’ to normal brain science // The Journal of Physiology. — 2005. — Vol. 569. — P. 1—2. — doi : . [ ]
  7. Xiang Y. Y. et al. (англ.) // Nat. Med. — 09 июля 2007. — Vol. 13 , no. 7 . — P. 862—867 . — doi : . — . 11 июля 2015 года.
  8. Mayerhofer A. Neuronal Signaling Molecules and Leydig Cells // The Leydig cell in health and disease (англ.) / Eds.: Payne A. H., Hardy M. P. — Humana Press, 2007. — P. 299. — (Contemporary Endocrinology). — ISBN 1-58829-754-3 , 978-1-58829-754-9. — doi : .
  9. Soltani N. et al. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2011. — Vol. 108. — P. 11692—11697. — doi : . [ ]
  10. P. Rorsman, P. O. Berggren, K. Bokvist, H. Ericson, H. Möhler. (англ.) // Nature. — 1989-09-21. — Vol. 341 , iss. 6239 . — P. 233—236 . — ISSN . — doi : . 16 мая 2011 года.
  11. Машковский М. Д. «Лекарственные средства» (16-е изд.), Новая волна, 2012, ISBN: 978-5-7864-0218-7, стр. 117
  12. Evert Boonstra, Roy de Kleijn, Lorenza S. Colzato, Anneke Alkemade, Birte U. Forstmann. (англ.) // Frontiers in Psychology. — 2015. — Т. 6 . — ISSN . — doi : . 25 февраля 2021 года.
  13. Diegel J. G., Pintar M. M. (англ.) // J. Natl. Cancer Inst. — 1975. — Vol. 55 , no. 3 . — P. 725—726 . — .
  14. E. Barrett, R.P. Ross, P.W. O'Toole, G.F. Fitzgerald, C. Stanton. (англ.) // Journal of Applied Microbiology. — 2012-08. — Vol. 113 , iss. 2 . — P. 411–417 . — doi : .
  15. Laura Steenbergen, Roberta Sellaro, Saskia van Hemert, Jos A. Bosch, Lorenza S. Colzato. (англ.) // Brain, Behavior, and Immunity. — 2015-08. — Vol. 48 . — P. 258–264 . — doi : . 28 февраля 2021 года.
  16. John F. Cryan, Timothy G. Dinan. (англ.) // Nature Reviews Neuroscience. — 2012-10. — Vol. 13 , iss. 10 . — P. 701–712 . — ISSN . — doi : . 25 февраля 2021 года.
  17. J. A. Bravo, P. Forsythe, M. V. Chew, E. Escaravage, H. M. Savignac. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2011-09-20. — Vol. 108 , iss. 38 . — P. 16050–16055 . — ISSN . — doi : .
  18. Michelangelo Auteri, Maria Grazia Zizzo, Rosa Serio. (англ.) // Pharmacological Research. — 2015-03-01. — Vol. 93 . — P. 11–21 . — ISSN . — doi : .
  19. Oketch-Rabah HA, Madden EF, Roe AL, Betz JM (August 2021). . Nutrients . 13 (8). doi : . PMC . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )
  20. Hepsomali P, Groeger JA, Nishihira J, Scholey A (2020). . Front Neurosci . 14 : 923. doi : . PMC . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )

Литература

  • Ben-Ari Y., Gaiarsa J. L., Tyzio R., Khazipov R. (англ.) // Physiol. Rev. — 2007. — Vol. 87 . — P. 1215—1284 . — .

Ссылки

Источник —

cathleen
  • 2020-12-31
  • 1
  • Tags:
Гамма-​аминомасляная кислота
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование 		4-​аминобутановая кислота
Хим. формула C 4 H 9 O 2 N
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 103,120 г/ моль
Плотность 1,11 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления 203 °C
• кипения 247,9 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты 4,05
Растворимость
• в воде 130 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS
PubChem
Рег. номер EINECS 200-258-6
SMILES
InChI
RTECS ES6300000
ChEBI
ChemSpider
Безопасность
ЛД 50 12 680 мг/кг (мыши, перорально)
Токсичность слаботоксичное вещество, ирритант
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Same as Гамма-аминомасляная кислота

The title for the last searches