Glutamat (nörotransmitter) tanımı ve fonksiyonları

glutamat Merkezi Sinir Sisteminin (CNS) en uyarıcı sinapslarına aracılık eder. Beyin sinapslarının% 80-90'ında mevcut olan duyusal, motor, bilişsel, duygusal bilgilerin temel aracıdır ve hatıraların oluşumuna ve iyileşmelerine müdahale eder.. 

Bunların çok az olması durumunda, aynı zamanda nöroplastisiteye, öğrenme süreçlerine de müdahale eder ve CNS'nin ana inhibitör nörotransmitteri olan GABA'nın öncüsüdür. Başka bir molekül için ne istenebilir??

Glutamat nedir?

muhtemelen sinir sisteminde en çok çalışılan nörotransmiterlerden biri olmuştur. Son yıllarda, çeşitli hastalıklarda güçlü bir farmakolojik hedef haline getiren çeşitli nörodejeneratif patolojiler (Alzheimer hastalığı gibi) ile olan ilişkisi nedeniyle çalışmaları artmaktadır.. 

Ayrıca, reseptörlerinin karmaşıklığı göz önüne alındığında, bu çalışma için en karmaşık nörotransmiterlerden biri olduğunu belirtmekte fayda var..

Sentez süreci

Glutamatın sentez süreci Krebs döngüsünde veya trikarboksilik asitlerin döngüsünde başlamaktadır. Krebs döngüsü metabolik bir yoldur ya da bizim anlamamız için, mitokondride hücresel solunum üretmek için kimyasal reaksiyonların art arda. Metabolik bir döngü, her dişlinin bir işlevi yerine getirdiği bir saatin mekanizması olarak anlaşılabilir ve bir parçanın basit arızası saatin bozulmasına veya zamanı iyi işaretlememesine neden olabilir. Biyokimyadaki çevrimler aynıdır. Sürekli enzimatik reaksiyonlar (saat dişlileri) aracılığıyla bir molekül, hücresel bir işleve yol açmak için şeklini ve bileşimini değiştirir. Glutamatın ana öncüsü, glutamat olmak üzere transaminasyon yoluyla bir amino grubu alacak olan alfa-ketoglutarat olacaktır..

Glutamin: Ayrıca oldukça önemli bir öncüden bahsetmeye değer. Hücre, hücre dışı boşluğa glutamat bıraktığında, bir tür glial hücre tipi olan astrositler, bu glutamatı geri kazanır; bu, glutamin sentetaz adı verilen bir enzim yoluyla glutamin haline gelir. sonra, astrositler, tekrar glutamat haline dönüşecek olan nöronlar tarafından geri kazanılan glutamini serbest bırakırlar.. Ve muhtemelen birden fazlası aşağıdakileri soracaktır: Ve eğer nötarondaki glutamine geri glutamine dönmeleri gerekiyorsa, astrosit neden glutamini zayıf glutatata dönüştürür? Ben de bilmiyorum. Belki de astrositler ve nöronlar aynı fikirde değil ya da belki de Sinirbilim bu kadar karmaşık. Olaylardan herhangi birinde astrositleri gözden geçirmek istedim çünkü işbirlikleri% 40’ı devir glutamat, yani glutamatın çoğu bu glial hücreler tarafından geri kazanılır.

Hücre dışı boşluğa salınan glutamatın geri kazanıldığı başka öncüller ve başka yollar da vardır. Örneğin, glutamatı doğrudan nörona geri kazandıran ve uyarıcı sinyalin bitmesine izin veren spesifik bir glutamat taşıyıcı -EAAT1 / 2- içeren nöronlar vardır. Glutamat sentezi ve metabolizması hakkında daha fazla bilgi için kaynakça okumanızı öneriyorum.

Glutamat reseptörleri

Bize genellikle öğrettikleri gibi, Her bir nörotransmiterin postsinaptik hücrede reseptörleri vardır.. Hücre zarında bulunan reseptörler, bir nörotransmiterin, hormonun, nöropeptidin, vb. Bağlandığı, reseptör içinde bulunduğu hücrenin hücresel metabolizmasında bir dizi değişikliğe yol açan proteinlerdir. Nöronlarda, reseptörleri genellikle postsinaptik hücrelere yerleştiririz, ancak gerçekte bu şekilde olması gerekmez. 

Ayrıca ilk yarışta iki tip ana reseptör bulunduğunu da öğrendik: iyonotropik ve metabotropik. İyonotropikler, ligandları bağlandığında - reseptörün "anahtarı" olan iyonların hücreye geçişine izin veren kanalları açtıklarıdır. Metabotropikler ise ligand bağlandığında hücrede ikinci haberciler vasıtasıyla değişikliklere neden olur. Bu derlemede, Glutamatın başlıca iyonotropik reseptör tipleri hakkında konuşacağım, ancak metabotropik reseptörlerin bilgisi için kaynakça çalışmasını tavsiye ediyorum. Burada ana iyonotropik reseptörlerinden alıntı yapıyorum:

• NMDA alıcısı.
• AMPA alıcısı.
• Kainado alıcısı.

NMDA ve AMPA reseptörleri ve yakın ilişkileri

Her iki reseptör tipinin, dört zardan etki alanı tarafından oluşturulan makromoleküller olduğu, yani hücre zarının lipit çift tabakasını geçen dört alt birimden oluştuğu ve her ikisinin de pozitif yüklü katyon kanallarını açacak olan glutamat reseptörleri oldukları düşünülmektedir. Ancak, yine de, onlar oldukça farklı.

Farklılıklarından biri de aktif oldukları eşiktir. İlk olarak, AMPA reseptörleri aktif hale gelmek için çok daha hızlıdır; NMDA reseptörleri, nöronun yaklaşık -50mV'luk bir membran potansiyeline sahip olana kadar aktive edilemezken, inaktive edildiğinde genellikle bir nöron, -70mV civarındadır. İkincisi, adım katyonları her durumda farklı olacaktır. AMPA reseptörleri, NMDA reseptörlerinden çok daha yüksek membran potansiyeline ulaşacak ve bu, çok daha mütevazı bir şekilde birleşecektir. Buna karşılık, NMDA alıcıları zamanla AMPA'nınkilerden çok daha fazla sürdürülebilir aktivasyon elde edecekler. bu nedenle, AMPA'dakiler hızlı bir şekilde aktive edilir ve daha güçlü uyarıcı potansiyeller üretir, ancak hızla devre dışı bırakılır.. Ve NMDA'dakilerin harekete geçmesi yavaş, ancak ürettikleri uyarıcı potansiyelleri çok daha uzun süre tutmayı başardılar..

Daha iyi anlamak için, asker olduğumuzu ve silahlarımızın farklı alıcıları temsil ettiğini düşünelim. Hücre dışı boşluğun bir siper olduğunu hayal edin. İki çeşit silahımız var: tabanca ve el bombaları. El bombaları basit ve hızlıdır: halkayı, şeritleri çıkarır ve patlamasını beklersiniz. Çok fazla yıkıcı potansiyele sahipler, ama bir kez hepsini çöpe attıktan sonra, bitti. Tabanca yüklemek için zaman alan bir silahtır çünkü davul söküp mermileri tek tek koymak zorundasınız. Ancak bir kez yüklediğimizde, bir el bombasından çok daha az potansiyele sahip olmasına rağmen, bir süre hayatta kalabileceğimiz altı atışımız var. Beyin revolverlerimiz NMDA alıcıları ve el bombalarımız AMPA.

Glutamatın aşırılıkları ve tehlikeleri

Aşırı derecede hiçbir şeyin iyi olmadığını ve glutamat durumunda yerine getirildiğini söylüyorlar. sonra fazla miktarda glutamatın ilişkili olduğu bazı patolojiler ve nörolojik problemlerden bahsedeceğiz.

1. Glutamat analogları ekotoksisiteye neden olabilir

Glutamat benzeri ilaçlar - yani NMDA reseptörünün adını aldığı Glutamat benzeri NMDA ile aynı işleve sahiptirler.- En savunmasız beyin bölgelerinde yüksek dozda nörodejeneratif etkilere neden olabilir Hipotalamusun kavisli çekirdeği gibi. Bu nörodejenerasyona katılan mekanizmalar çeşitlidir ve farklı tip glutamat reseptörleri içerir.

2. Diyetimizde tüketebileceğimiz bazı nörotoksinler, aşırı glutamatla nöronal ölüm uygulamaktadır.

Bazı hayvanların ve bitkilerin farklı zehirlenmeleri, etkilerini glutamatın sinir yollarında gösterir. Bir örnek Pasifik adasında Guam adasında bulabildiğimiz zehirli bir bitki olan Cycas Circinalis tohumlarının zehiridir. Bu zehir, sakinlerinin günlük olarak iyi huylu olduğuna inandığı bu adada Amyotrofik Lateral Skleroz prevalansına yol açtı..

3. Glutamat, iskemi tarafından nöronal ölüme katkıda bulunur

Glutamat, kalp krizi gibi akut beyin bozukluklarında ana nörotransmiterdir., kalp durması, pre / perinatal hipoksi. Beyin dokusunda oksijen eksikliğinin olduğu bu olaylarda, nöronlar kalıcı depolarizasyon durumunda kalır; çünkü farklı biyokimyasal işlemler. Bu, daha sonra glutamat reseptörlerinin sürekli aktivasyonu ile hücrelerden kalıcı glutamat salınımına yol açar. NMDA reseptörü, diğer iyonotropik reseptörlere kıyasla kalsiyum için özellikle geçirgendir ve fazla kalsiyum, nöronal ölüme yol açar. Bu nedenle, glutamaterjik reseptörlerin hiperaktivitesi, intranöronal kalsiyumun artmasından dolayı nöronal ölüme yol açar.

4. Epilepsi

Glutamat ve epilepsi arasındaki ilişki iyi belgelenmiştir. Epileptik aktivitenin özellikle AMPA reseptörleri ile ilişkili olduğu düşünülmektedir, ancak epilepsi ilerledikçe NMDA reseptörleri önem kazanmaktadır..

Glutamat iyi midir? Glutamat kötü mü?

Genellikle, bu tür bir metni okuduğunuzda, molekülleri “iyi” veya “kötü” olarak etiketleyerek insanlaştırırsınız. insanbiçimcilik, Ortaçağda çok moda sırt. Gerçek bu basit kararlardan uzaktır. 

“Sağlık” kavramını yarattığımız bir toplumda, doğa mekanizmalarının bazıları bizi rahatsız edecek kadar kolaydır. Sorun, doğanın "sağlığı" anlamamasıdır. Bunu ilaç, ilaç endüstrisi ve psikoloji ile yarattık. Bu sosyal bir kavramdır ve herhangi bir sosyal kavram toplumun ilerlemesine tabi olduğundan, insan veya bilimsel olarak. Gelişmeler, glutamatın çok sayıda patolojiyle ilişkili olduğunu göstermektedir Alzheimer veya Şizofreni gibi. Bu, insanoğluna evrimin kötü bir gözü değil, doğanın hala anlamadığı bir kavramın biyokimyasal uyumsuzluğudur: 21. yüzyılda insan toplumu.

Ve her zamanki gibi, neden bunu çalışsın? Bu durumda cevabın çok açık olduğunu düşünüyorum. Glutamatın çeşitli nörodejeneratif patolojilerdeki rolü nedeniyle, önemli - aynı zamanda karmaşık - farmakolojik bir hedefle sonuçlanır.. Bu hastalıkların bazı örnekleri, bu derlemede onlar hakkında konuşmamamıza rağmen, yalnızca bu konuda bir yazı yazabileceğinizi düşünüyorum, çünkü Alzheimer hastalığı ve şizofreni. Subjektif olarak, şizofreni için yeni ilaçlar aramayı özellikle temelde iki nedenden dolayı ilginç buluyorum: Bu hastalığın prevalansı ve ilgili sağlık maliyeti; ve mevcut antipsikotiklerin birçok durumda terapötik uyumu engelleyen olumsuz etkileri.

Metin Frederic Muniente Peix tarafından düzenlendi ve düzenlendi

Bibliyografik referanslar:

kitaplar:

• Siegel, G. (2006). Temel nörokimya. Amsterdam: Elsevier.

makaleler:

• Citri, A. ve Malenka, R. (2007). Sinaptik Plastisite: Çoklu Formlar, Fonksiyonlar ve Mekanizmalar, Nöropsikofarmakoloji, 33 (1), 18-41. http://dx.doi.org/10.1038/sj.npp.1301559
• Hardingham, G. ve Bading, H. (2010). Sinaptik ve ekstrasinaptik NMDA reseptörü sinyalleşmesine karşı sinyal: nörodejeneratif hastalıkların etkileri. Nature Reviews Neuroscience, 11 (10), 682-696. http://dx.doi.org/10.1038/nrn2911
• Hardingham, G. ve Bading, H. (2010). Sinaptik ve ekstrasinaptik NMDA reseptörü sinyalleşmesine karşı sinyal: nörodejeneratif hastalıkların etkileri. Nature Reviews Neuroscience, 11 (10), 682-696. http://dx.doi.org/10.1038/nrn2911
• Kerchner, G. ve Nicoll, R. (2008). Sessiz sinapslar ve LTP için bir postsinaptik mekanizmanın ortaya çıkışı. Nature Reviews Neuroscience, 9 (11), 813-825. http://dx.doi.org/10.1038/nrn2501
• Papouin, T. ve Oliet, S. (2014). Ekstrasinaptik NMDA reseptörlerinin organizasyonu, kontrolü ve fonksiyonu. Kraliyet Toplumunun Felsefi İşlemleri B: Biyolojik Bilimler, 369 (1654), 20130601-20130601. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2013.0601