A glutaminsav egy olyan aminosav, amely fehérjéket épít fel szervezetünkben. Ugyanakkor az idegrendszer legfontosabb serkentő neurotranszmitterje. A tanulási és emlékezett folyamatok tevékenységétől függenek. Ugyanakkor túl magas koncentrációja elpusztítja az idegsejteket. Milyen más szerepet játszik a glutaminsav a szervezetben?

A glutaminsaváltalában egy glutamát nevű anion formájában található meg a szervezetben. Ez a vegyület egy aminosav, vagyis az alapvető szerves építőelem, amelyből a fehérjék készülnek. Ugyanakkor az egyik legfontosabb neurotranszmitter. Ez a kifejezés olyan anyagokat takar, amelyek részt vesznek az idegsejtek közötti információátvitelben. Úgy gondolják, hogy ez az anyag a legfontosabb vegyület, amely részt vesz a memórianyomok kialakulásában az agyban. Emiatt jelenléte elengedhetetlen a tanulás és az eseményekre való emlékezés folyamatában.

A glutaminsav túlzott koncentrációja a központi idegrendszerben azonban nem előnyös. Károsítja az idegsejteket. Vannak tanulmányok, amelyek azt mutatják, hogy a magas szintű glutamát toxicitása részt vesz az agyterületek károsodásának kialakulásában az Alzheimer-kór során. Ezek a változások a kognitív folyamatok zavarához vezetnek.

A glutaminsavat nagyon gyakran kémiai élelmiszer-adalékanyagokkal társítják. Ez annak köszönhető, hogy sója, azaz a mononátrium-glutamát ízfokozó, amelyet ételekhez és fűszerkeverékekhez adnak. Az élelmiszeriparban használt egyik legnépszerűbb vegyszer. A mononátrium-glutamátot hivatalosan nem ismerik el káros anyagként az Európai Unióban.

A glutamátfehérjekomponens, ezért gyakori élelmiszer-összetevő. Íze csak akkor érezhető, ha nem kötődik fehérjéhez. A glutaminsavat tartalmazó élelmiszer például a szójaszósz. Az ízérzetet, amelyet ez a vegyszer kelt, „umami”-nak nevezték.

Glutaminsav mint aminosav

A glutamát kémiailag egy aminosav. Ez a név azt jelenti, hogy szerkezetében egy karbonsavcsoport és egy aminocsoport van, amelyek egy szénatomon helyezkednek el. Az aminosavak kémiai kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz, sorba rendeződnekegy hosszú láncban az összes létező fehérjét alkotják.

A glutaminsav egy endogén aminosav, vagyis olyan, amelyet a szervezetünk képes szintetizálni. Természetesen forrása lehet az élelmiszerrel szállított fehérje. Minden hús, baromfi, hal, tojás és tejtermék kiváló glutaminsavforrás. Bizonyos fehérjében gazdag növényi élelmiszerek is lehetnek fehérjeforrások. Például a glutén, a búza fő fehérje, 30-35% glutaminsavat tartalmaz.

Glutaminsav mint neurotranszmitter

A glutamát amellett, hogy részt vesz a fehérjék képzésében, neurotranszmitterként is működik. Ez azt jelenti, hogy ez egy olyan anyag, amely a két idegsejt közötti résbe szabadul fel. A glutamát molekulák bejutása az egyik idegsejtből a másik receptoraiba gerjesztést okoz. A receptorok speciális fehérjestruktúrák, amelyek felismernek egy specifikus neurotranszmittert.

A neurotranszmitterként használt glutaminsavat közvetlenül a glutamáterg neuronok állítják elő. Ezek alkotják az agyban található idegsejtek domináns részét. Ezért a glutaminsav transzmissziójának megzavarása nagyon súlyos következményekkel jár. Neurológiai betegségekhez és mentális zavarokhoz vezet.

A glutaminsav speciális vezikulákban raktározódik, amelyek szinapszisokban, azaz az egymással összekapcsolódó idegsejtek végződéseiben helyezkednek el. Az idegimpulzusok kiváltják a glutamát felszabadulását a szinaptikus hasadékba, amely végül egy másik neuront indít el. A glutamát receptorok, például az NMDA receptor vagy az AMPA felelősek az ezen neurotranszmitter által hordozott információ fogadásáért. A glutaminsav molekulának a receptorhoz való kapcsolódása aktiválja annak aktiválódását, és ezáltal az idegimpulzus továbbadását

A glutamát a gerincesek, köztük az ember idegrendszerében a leggyakoribb serkentő neurotranszmitter. Részt vesz az agy kognitív funkcióiban, például a tanulásban és a memóriában. Jelen van a glutamáterg szinapszisokban a hippocampusban, a neocortexben és az agy más részein.

Egyensúly a glutamát és a gamma-aminovajsav között

A glutaminsav, mint a fő serkentő neurotranszmitter, fiziológiás körülmények között egyensúlyban van a fő gátló neurotranszmitterrel, azaz a gamma-aminovajsavval (GABA). Ezeknek az anyagoknak a megfelelő kapcsolata határozza meg az idegrendszer megfelelő működését

Egészségi állapotok esetén általában előnyről beszélünkglutamát által közvetített átvitel a GABA-n keresztül. Az ilyen egyensúlyhiány pszichotikus állapotokhoz vezet. Vannak olyan elméletek, amelyek összekapcsolják a glutaminsav-receptorok túlműködését a skizofréniával. Emiatt a glutamáterg rendszert gátló pszichotróp szerek keresése folyamatban van.

A túlzott aktivitással vagy csökkent glutamát neurotranszmissziós aktivitással rendelkező kutatók a következő rendellenességekkel járnak:

  • szorongás
  • depresszió
  • skizofrénia
  • neurodegeneratív betegségek
  • bipoláris zavar

Depresszió és a glutaminsav aktivitása

A tudósok és az orvosok nem biztosak abban, hogy a glutamáterg rendszer milyen szerepet játszik a depresszióban. Egyes kutatási tanulmányok azt sugallják, hogy ennek a neurotranszmitternek az aktivitása megnövekszik a betegség során. Mások azt mutatják, hogy a glutamát átvitel gátolt
Tanulmányok kimutatták, hogy a glutamát aktivitást gátló gyógyszerek alkalmazása rövid ideig tartó antidepresszáns hatású. Ilyen gyógyszer például a ketamin, amely érzéstelenítő a sebészetben és az állatgyógyászatban.

A közérzetjavító hatás bipoláris zavar esetén is jelentkezik az ebbe a csoportba tartozó gyógyszerek beadása után

A riluzol gyógyszer képes csökkenteni a neuronokból felszabaduló glutaminsav mennyiségét. Így gátolja a glutamáterg átvitelt. Tanulmányok kimutatták, hogy ez a gyógyszer antidepresszánsként hat az ilyen rendellenességben szenvedő betegeknél.

A glutamáterg rendszert gátló gyógyszerek fent említett tesztjei szoros összefüggésre utalnak a hiperaktivitás és a depressziós tünetek között. Az ezen a területen végzett további kutatások új irányt jelenthetnek a depresszió és a bipoláris zavar kezelésében.

Glutaminsav és skizofrénia

Van egy hipotézis a skizofrénia kialakulásáról, amely a glutamát aktivitás zavaraihoz kapcsolódik. Az elmélet kezdetben olyan klinikai és neuropatológiai eredményeken alapult, amelyek az NMDA receptorokon keresztüli alulaktív glutamáterg jelátvitelre utalnak. A későbbi években genetikai adatok is alátámasztották ezt a tézist.

A jelenlegi ismeretek azonban azt mutatják, hogy ennek a rendellenességnek glutaminerg és dopaminerg eltérései is vannak. Ezek a neurokémiai, pszichológiai, pszichoszociális és az agyhoz kapcsolódó tényezők komplex rendszerének részét képezik, amelyek együttesen hozzájárulnak a skizofrénia kialakulásához.

Glutaminsav és Alzheimer-kór

Számos tanulmány kimutatta a kapcsolatot a magas glutamátszint nefrotoxicitása és a demencia közöttaz Alzheimer-kór lefolyása. Ezek a károsodások a receptorok e neurotranszmitter általi túlzott aktiválódásának következményei. Ennek eredményeként az idegsejtek megduzzadnak és károsodnak.

A memantadint az Alzheimer-kór tüneteinek csökkentésére adják. Ez a gyógyszer blokkolja a glutamát receptorokat. Végső soron ennek a neurotranszmitternek a gerjesztése csökken, ami a neurodegeneratív folyamatok gátlásához vezet.

A glutaminsav jelentősége az orvostudomány jövője szempontjából

Jelenleg a glutamáterg rendszer jelentőségét kutatjuk. Az ezt irányító mechanizmusok mélyreható ismerete reményt ad a mentális és neurológiai rendellenességek kezelésében hatékony gyógyszerek kifejlesztésére.

Az emberi agyban aktív glutaminsav kutatása arra is lehetőséget ad, hogy megértsük, hogyan működik az emberi memória.

A szerzőrőlSara Janowska, MA gyógyszerészA Lublini Orvostudományi Egyetemen és a Białystoki Biotechnológiai Intézetben interdiszciplináris doktori tanulmányokat folytató PhD hallgató a Lublini Orvostudományi Egyetemen és a Biotechnológiai Intézetben. Mesterdiplomát szerzett a gyógyszerbotanika szakterületén húsz mohafajból nyert kivonatok antioxidáns tulajdonságairól. Jelenleg kutatómunkája során új rákellenes anyagok szintézisével, tulajdonságaik rákos sejtvonalakon történő vizsgálatával foglalkozik. Két évig gyógyszerészmesterként dolgozott egy nyitott gyógyszertárban.

Olvasson további cikkeket a szerzőtől

Kategória:

Egészség