GLUTAMAT (NEVROTRANSMITTER): SYNTESE, HANDLING, FUNKSJONER - NEVROPSYKOLOGI - 2026

Den glutamat er de mest tallrike eksitatoriske neurotransmitter i nervesystemet funksjon i virveldyr organismer. Det spiller en grunnleggende rolle i alle eksiterende funksjoner, noe som innebærer at det er relatert til mer enn 90% av alle synaptiske forbindelser i den menneskelige hjernen.

Biokjemiske glutamatreseptorer kan deles inn i tre klasser: AMPA-reseptorer, NMDA-reseptorer og metabotropiske glutamatreseptorer. Noen eksperter identifiserer en fjerde type, kjent som kainatreseptorer. De finnes i alle hjerneområder, men er spesielt rikelig i noen områder.

Kilde: pixabay.com

Glutamat spiller en grunnleggende rolle i synaptisk plastisitet. På grunn av dette er det spesielt relatert til visse avanserte kognitive funksjoner som hukommelse og læring. En spesifikk form for plastisitet, kjent som langsiktig potensiering, forekommer ved glutamatergiske synapser i områder som hippocampus eller cortex.

I tillegg til alt dette, har glutamat også en rekke helsemessige fordeler når den konsumeres gjennom kosthold i moderasjon. Imidlertid kan det også gi noen negative effekter hvis du konsentrerer deg for mye, både hjernenivå og i mat. I denne artikkelen vil vi fortelle deg alt om ham.

syntese

Struktur av L-glutamat

Glutamat er en av hovedkomponentene i et stort antall proteiner. På grunn av dette er det en av de mest tallrike aminosyrene i hele menneskekroppen. Under normale omstendigheter er det mulig å skaffe nok av denne nevrotransmitteren gjennom diett, slik at det ikke er nødvendig å syntetisere den.

Imidlertid regnes glutamat som en ikke-essensiell aminosyre. Dette betyr at kroppen i nødstilfeller kan metabolisere den fra andre stoffer. Spesifikt kan den syntetiseres fra alfa-Ketoglutarsyre, som er produsert av sitronsyresyklusen fra sitrat.

På hjernenivå er ikke glutamat i stand til å krysse blod-hjerne-barrieren av seg selv. Imidlertid beveger det seg gjennom sentralnervesystemet ved hjelp av et transportsystem med høy affinitet. Dette tjener til å regulere konsentrasjonen og holde mengden av dette stoffet som finnes i hjernevæsker konstant.

I sentralnervesystemet syntetiseres glutamat fra glutamin i en prosess kjent som "glutamat-glutaminergic syklus", gjennom virkningen av enzymet glutaminase. Dette kan forekomme både i presynaptiske nevroner og i gliacellene som omgir dem.

På den annen side er glutamat i seg selv en forløper for en annen veldig viktig nevrotransmitter, GABA. Transformasjonsprosessen utføres ved virkning av glutamatdekarboksylase-enzymet.

Virkningsmekanismen

AMPA-reseptoren binder seg til en L-glutamat-antagonist som viser det aminoterminale, ligandbindende domene og transmembrane domene, PDB 3KG2. Curtis Neveu Glutamate utøver sin effekt på kroppen ved å binde seg til fire forskjellige typer biokjemiske reseptorer: AMPA-reseptorer, NMDA-reseptorer, metabotropiske glutamatreseptorer og kainatreseptorer. De fleste av dem er lokalisert i sentralnervesystemet.

Faktisk er det store flertallet av glutamatreseptorer lokalisert på dendrittene til postsynaptiske celler; og de binder seg til molekyler som frigis til det intra-synaptiske rommet av presynaptiske celler. På den annen side er de også til stede i celler som astrocytter og oligodendrocytter.

Glutaminreseptorer kan deles inn i to undertyper: ionotropiske og metabotropiske. Nedenfor ser vi hvordan hver av dem fungerer mer detaljert.

Ionotropiske reseptorer

Ionotropisk reseptor.

De ionotropiske glutamatreseptorene har den primære funksjonen å la natrium-, kalium- og noen ganger kalsiumioner passere gjennom hjernen som svar på glutamatbinding. Når binding skjer, stimulerer antagonisten den direkte virkningen av reseptorens sentrale pore, en ionekanal, og dermed tillater passering av disse stoffene.

Passering av natrium, kalium og kalsiumioner forårsaker en postsynaptisk eksiterende strøm. Denne strømmen er depolariserende; og hvis et tilstrekkelig antall glutamatreseptorer er aktivert, kan handlingspotensialet i den postsynaptiske nevronen nås.

Alle typer glutamatreseptorer er i stand til å produsere en postsynaptisk eksiterende strøm. Hastigheten og varigheten av denne strømmen er imidlertid forskjellig for hver av dem. Dermed har hver av dem forskjellige effekter på nervesystemet.

Metabotropiske reseptorer

Metabotropiske glutamatreseptorer tilhører C-underfamilien til G-proteinreseptorer.De er delt inn i tre grupper, som igjen er delt inn i åtte undertyper for pattedyr.

Disse reseptorene består av tre forskjellige deler: den ekstracellulære regionen, transmembranregionen og den intracellulære regionen. Avhengig av hvor bindingen med glutamatmolekylene forekommer, vil en annen effekt oppstå i kroppen eller i nervesystemet.

Den ekstracellulære regionen består av en modul kjent som "Venus flytrap" som er ansvarlig for binding av glutamat. Den har også en del rik på cystein som spiller en grunnleggende rolle i overføringen av endringen av strøm mot den delen av transmembranen.

Den transmembrane regionen består av syv områder, og dens viktigste funksjon er å koble den ekstracellulære sonen med den intracellulære sonen, der proteinkobling generelt oppstår.

Bindingen av glutamatmolekyler i den ekstracellulære regionen fører til at proteinene som når det intracellulære området fosforyleres. Dette påvirker et stort antall biokjemiske veier og ionekanaler i cellen. På grunn av dette kan metabotropiske reseptorer forårsake et veldig bredt spekter av fysiologiske effekter.

Mottakere utenfor sentralnervesystemet

Glutamatreseptorer antas å spille en nøkkelrolle i å motta stimuli som fremkaller "umami" -smaken, en av de fem grunnleggende smakene i henhold til den nyeste forskningen på dette området. På grunn av dette er reseptorer i denne klassen kjent for å eksistere på tungen, spesielt på smaksløkene.

Ionotrope glutamatreseptorer er også kjent for å eksistere i hjertevev, selv om deres rolle i dette området fremdeles er ukjent. Disiplinen kjent som "immunhistokjemi" har lokalisert noen av disse reseptorene i terminale nerver, ganglier, ledende fibre og noen kardiomyocytter.

På den annen side er det også mulig å finne et lite antall av disse reseptorene i visse regioner i bukspyttkjertelen. Den viktigste funksjonen her er å regulere sekresjonen av stoffer som insulin og glukagon. Dette har åpnet for å undersøke muligheten for å regulere diabetes ved hjelp av glutamatantagonister.

Vi vet også i dag at huden har en viss mengde NMDA-reseptorer, som kan stimuleres til å gi en smertestillende effekt. Kort sagt, glutamat har veldig varierte effekter i kroppen, og reseptorene er plassert i hele kroppen.

Egenskaper

Vi har allerede sett at glutamat er den mest tallrike nevrotransmitteren i pattedyrhjernen. Dette skyldes hovedsakelig det faktum at det utfører et stort antall funksjoner i kroppen vår. Her forteller vi deg hvilke som er de viktigste.

Støtter normal hjernefunksjon

Glutamat er den viktigste nevrotransmitteren i regulering av normale hjernefunksjoner. Så godt som alle eksitatoriske nevroner i hjernen og ryggmargen er glutamatergiske.

Glutamate sender signaler både til hjernen og i hele kroppen. Disse meldingene hjelper til med funksjoner som hukommelse, læring eller resonnement, i tillegg til at de spiller en sekundær rolle i mange andre aspekter av hjernens funksjon.

For eksempel vet vi i dag at med lave glutamatnivåer er det umulig å danne nye minner. Videre kan en unormalt lav mengde av denne nevrotransmitteren utløse angrep av schizofreni, epilepsi eller psykiatriske problemer som depresjon og angst.

Selv studier med mus viser at unormalt lave nivåer av glutamat i hjernen kan knyttes til autismespekterforstyrrelser.

Det er en forløper for GABA

Glutamat er også basen som kroppen bruker for å danne en annen veldig viktig nevrotransmitter, gamma-aminobutyric acid (GABA). Dette stoffet spiller en veldig viktig rolle i læring, i tillegg til muskelsammentrekning. Det er også assosiert med funksjoner som søvn eller avslapning.

Forbedrer fordøyelsessystemets funksjon

Glutamat kan tas opp fra mat, og er denne nevrotransmitteren som er den viktigste energikilden for cellene i fordøyelsessystemet, samt et viktig underlag for syntese av aminosyrer i denne delen av kroppen.

Glutamatet i maten forårsaker flere grunnleggende reaksjoner i hele kroppen. For eksempel aktiverer den vagusnerven, på en slik måte at produksjonen av serotonin i fordøyelsessystemet fremmes. Dette oppmuntrer tarmbevegelser, samt øker kroppstemperatur og energiproduksjon.

Noen studier viser at bruk av orale glutamattilskudd kan forbedre fordøyelsen hos pasienter med problemer i denne forbindelse. I tillegg kan dette stoffet også beskytte mageveggen mot den skadelige effekten av visse medisiner på den.

Regulerer syklusen av appetitt og metthetsfølelse

Selv om vi ikke vet nøyaktig hvordan denne effekten oppstår, har glutamat en veldig viktig reguleringseffekt på appetittkretsen og metthetsfølelsen.

Dermed får dens tilstedeværelse i mat oss til å føle oss mer sulten og vil spise mer; men det gjør også at vi føler oss mer fornøyde etter å ha tatt den.

Forbedrer immunforsvaret

Noen av cellene i immunforsvaret har også glutamatreseptorer; for eksempel T-celler, B-celler, makrofager og dendritiske celler. Dette antyder at denne nevrotransmitteren spiller en viktig rolle i både det medfødte og det adaptive immunsystemet.

Noen studier som bruker dette stoffet som medisin, har vist at det kan ha en veldig gunstig effekt på sykdommer som kreft eller bakterieinfeksjoner. I tillegg ser det ut til å også beskytte til en viss grad mot nevrodegenerative lidelser, for eksempel Alzheimers.

Forbedrer muskel- og beinfunksjonen

I dag vet vi at glutamat spiller en grunnleggende rolle i vekst og utvikling av bein, samt i å opprettholde deres helse.

Dette stoffet forhindrer utseendet på celler som forverrer bein, for eksempel osteoklaster; og det kan brukes til å behandle sykdommer som osteoporose hos mennesker.

På den annen side vet vi også at glutamat spiller en grunnleggende rolle i muskelfunksjonen. Under trening er for eksempel denne nevrotransmitteren ansvarlig for å gi energi til muskelfibre og produsere glutation.

Kan øke levetiden

Endelig antyder noen nyere studier at glutamat kan ha en veldig gunstig effekt på aldringsprosessen til celler. Selv om det ennå ikke er testet på mennesker, viser dyreforsøk at en økning i dette stoffet i kostholdet kan redusere dødeligheten.

Denne effekten antas å skyldes glutamat som forsinker begynnelsen av symptomer på cellulær aldring, som er en av de viktigste årsakene til aldersrelatert død.

farer

Når de naturlige nivåene av glutamat endres i hjernen eller kroppen, er det mulig å lide alle slags problemer. Dette skjer enten det er mindre stoff i kroppen enn vi trenger, eller hvis nivåene heves på en overdrevet måte.

For eksempel har endringer i glutamatnivåer i kroppen vært assosiert med psykiske lidelser som depresjon, angst og schizofreni. I tillegg ser det ut til å være relatert til autisme, Alzheimers og alle slags nevrodegenerative sykdommer.

På det andre siden ser det ut til at fysisk nivå er et overskudd av dette stoffet som vil være assosiert med problemer som overvekt, kreft, diabetes eller amyotrof lateral sklerose. Det kan også ha svært skadelige effekter på helsen til visse komponenter i kroppen, for eksempel muskler og bein.

Alle disse farene ville være relatert på den ene siden til overskuddet av rent glutamat i dietten (i form av monosodium glutamat, som ser ut til å være i stand til å krysse blod-hjerne-barrieren). I tillegg vil de også ha å gjøre med et overskudd av porøsitet i denne samme barrieren.

konklusjon

Glutamat er et av de viktigste stoffene som produseres av kroppen vår, og det spiller en grunnleggende rolle i alle slags funksjoner og prosesser. OG

n denne artikkelen har du lært hvordan den fungerer og hva de viktigste fordelene er; men også farene det har når det finnes i for høye mengder i kroppen vår.

referanser

1. "Hva er glutamat? En undersøkelse av funksjonene, traséene og eksitasjonen av glutamat-nevrotransmitteren ”i: Neurohacker. Hentet den: 26. februar 2019 fra Neurohacker: neurohacker.com.
2. "Oversikt over det glutamatergiske systemet" i: Nasjonalt senter for bioteknologiinformasjon. Hentet den: 26. februar 2019 fra Nasjonalt senter for bioteknologiinformasjon: ncbi.nlm.nih.gov.
3. "Glutamatreseptor" på: Wikipedia. Hentet den: 26. februar 2019 fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. "8 viktige roller med glutamat + hvorfor det er dårlig i overskudd" i: Self Hacked. Hentet den: 26. februar 2019 fra Self Hacked: selfhacked.com.
5. "Glutamate (nevrotransmitter)" på: Wikipedia. Hentet den: 26. februar 2019 fra Wikipedia: en.wikipedia.org.