Glutaminsyra är en aminosyra som bygger upp proteiner i vår kropp. Samtidigt är det den viktigaste excitatoriska signalsubstansen i nervsystemet. Lärande och ihågkomna processer beror på dess aktivitet. Samtidigt dödar dess för höga koncentration nervceller. Vilken annan roll spelar glutaminsyra i kroppen?

Glutaminsyrafinns vanligtvis i kroppen i form av en anjon som kallas glutamat. Denna förening är en aminosyra, det vill säga den grundläggande organiska byggstenen från vilken proteiner framställs. Samtidigt är det en av de viktigaste signalsubstanserna. Denna term omfattar ämnen som är involverade i överföringen av information mellan nervceller. Detta ämne tros vara den viktigaste föreningen som är involverad i bildandet av minnesspåret i hjärnan. Av denna anledning är dess närvaro väsentlig i processen att lära sig och komma ihåg händelser.

Överdriven koncentration av glutaminsyra i centrala nervsystemet är dock inte fördelaktigt. Det skadar nervcellerna. Det finns studier som visar att toxiciteten av höga nivåer av glutamat är involverad i bildandet av skador på delar av hjärnan under Alzheimers sjukdom. Dessa förändringar leder till störningar i kognitiva processer.

Glutaminsyra förknippas mycket ofta med kemiska livsmedelstillsatser. Detta beror på att dess s alt, det vill säga mononatriumglutamat, är en smakförstärkare som tillsätts i rätter och kryddblandningar. Det är en av de mest populära kemikalierna som används i livsmedelsindustrin. Mononatriumglutamat är officiellt inte erkänt som ett skadligt ämne i Europeiska unionen.

Glutamatär en proteinkomponent och är därför en vanlig matkomponent. Dess smak känns bara när den inte är bunden i protein. Ett exempel på ett livsmedel som innehåller glutaminsyra är sojasås. Smakkänslan som denna kemikalie producerar har kallats "umami".

Glutaminsyra som aminosyra

Glutamat är kemiskt en aminosyra. Detta namn betyder att den har en karboxylsyragrupp och en aminogrupp i sin struktur, placerad vid en kolatom. Aminosyror sammanlänkade genom kemiska bindningar, uppradadei en lång kedja utgör de alla befintliga proteiner.

Glutaminsyra är en endogen aminosyra, det vill säga en som kan syntetiseras av vår kropp. Naturligtvis kan dess källa vara proteiner som levereras med mat. Allt kött, fågel, fisk, ägg och mejeriprodukter är utmärkta källor till glutaminsyra. Vissa proteinrika vegetabiliska livsmedel kan också vara proteinkällor. Till exempel innehåller gluten, huvudproteinet i vete, 30 % till 35 % glutaminsyra.

Glutaminsyra som signalsubstans

Glutamat, förutom att vara involverat i bildandet av proteiner, fungerar också som en signalsubstans. Det betyder att det är ett ämne som släpps ut i gapet 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 signalsubstans, produceras direkt av glutamaterga neuroner. De utgör den dominerande delen av nervcellerna som finns i hjärnan. Därför har störningen av glutaminsyraöverföringen mycket allvarliga konsekvenser. Det leder till neurologiska sjukdomar och psykiska störningar.

Glutaminsyra lagras i speciella vesiklar som finns i synapser, det vill säga i ändarna på nervceller som ansluter till varandra. Nervimpulser utlöser frisättningen 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. Kopplingen mellan glutaminsyramolekylen och receptorn orsakar dess aktivering och därmed överföringen av nervimpulsen ytterligare.

Glutamat är den vanligaste excitatoriska signalsubstansen i nervsystemet hos ryggradsdjur, inklusive människor. Det är involverat i kognitiva funktioner i hjärnan, såsom inlärning och minne. Det finns vid glutamaterga synapser i hippocampus, neocortex och andra delar av hjärnan.

Balans mellan glutamat och gamma-aminosmörsyra

Glutaminsyra, som den huvudsakliga excitatoriska neurotransmittorn, uppträder under fysiologiska förhållanden i jämvikt med den huvudsakliga hämmande neurotransmittorn, d.v.s. gamma-aminosmörsyra (GABA). Det lämpliga förhållandet mellan dessa ämnen bestämmer nervsystemets korrekta funktion.

Vid medicinska tillstånd kommer vi vanligtvis att prata om en fördelglutamatmedierad överföring över GABA. Sådan obalans leder till psykotiska tillstånd. Det finns teorier som kopplar överaktivitet av glutaminsyrareceptorer med schizofreni. Av denna anledning pågår sökandet efter psykotropa läkemedel som hämmar det glutamaterga systemet.

Forskare med överaktivitet eller minskad glutamat-neurotransmissionsaktivitet är associerade med följande störningar:

  • ångest
  • depression
  • schizofreni
  • neurodegenerativa sjukdomar
  • bipolär sjukdom

Depression och aktiviteten av glutaminsyra

Forskare och läkare är osäkra på vilken roll det glutamaterga systemet spelar vid depression. Vissa forskningsstudier tyder på en ökning av aktiviteten hos denna signalsubstans under denna sjukdom. Andra visar att glutamatöverföringen hämmas
Studier har visat att användningen av läkemedel som blockerar glutamataktiviteten har en kortvarig antidepressiv effekt. Ett exempel på ett sådant läkemedel är ketamin, som är ett bedövningsmedel inom kirurgi och veterinärmedicin

Effekten av att förbättra välbefinnandet inträffar även 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 ovan nämnda testerna för läkemedel som hämmar det glutamaterga systemet tyder på en stark korrelation mellan dess hyperaktivitet och depressiva symtom. 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 relaterad till störningar i glutamataktivitet. Teorin baserades initi alt 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 stödde denna avhandling.

Aktuell kunskap visar dock att denna störning har både glutaminerga och dopaminerga avvikelser. De är en del av ett komplext system av neurokemiska, psykologiska, psykosociala och hjärnrelaterade faktorer som tillsammans bidrar till schizofreni.

Glutaminsyra och Alzheimers sjukdom

Många studier har visat ett samband mellan nefrotoxiciteten av höga glutamatnivåer och demens iförloppet av Alzheimers sjukdom. Dessa skador beror på påverkan av den överdrivna aktiveringen av receptorer av denna neurotransmittor. Som ett resultat är nervcellerna svullna och skadade.

Memantadine administreras för att minska symptomen på Alzheimers sjukdom. Detta läkemedel blockerar glutamatreceptorer. I slutändan reduceras excitation av denna signalsubstans, vilket leder till hämning av neurodegenerativa processer.

Betydelsen av glutaminsyra för framtidens medicin

Vi undersöker för närvarande vikten av det glutamaterga systemet. En djupgående förståelse för de mekanismer som styr det ger hopp om utvecklingen av läkemedel som är effektiva vid behandling av psykiska och neurologiska störningar.

Forskning om glutaminsyra, som är aktiv i den mänskliga hjärnan, är också en chans att förstå hur mänskligt minne fungerar.

Om författarenSara Janowska, MA i farmaciDoktorand i tvärvetenskapliga doktorandstudier inom området för farmaceutiska och biomedicinska vetenskaper vid Medicinska universitetet i Lublin och Institutet för bioteknologi i Białystok. Examen i farmaceutiska studier vid Medicinska universitetet i Lublin med inriktning mot växtmedicin. Hon tog en magisterexamen och försvarade en avhandling inom området farmaceutisk botanik om antioxidantegenskaperna hos extrakt erhållna från tjugo arter av mossor. För närvarande, i sitt forskningsarbete, sysslar han med syntesen av nya anticancerämnen och studiet av deras egenskaper på cancercellinjer. I två år arbetade hon som farmaceut i ett öppet apotek.

Läs fler artiklar av denna författare

Kategori:

Hälsa