Plik glutaminian Jest neuroprzekaźnikiem o najobszerniejszej funkcji pobudzającej w układzie nerwowym organizmów kręgowców. Odgrywa fundamentalną rolę we wszystkich funkcjach pobudzających, co oznacza, że jest powiązany z ponad 90% wszystkich połączeń synaptycznych w ludzkim mózgu.
Biochemiczne receptory glutaminianu można podzielić na trzy klasy: receptory AMPA, receptory NMDA i metabotropowe receptory glutaminianu. Niektórzy eksperci identyfikują czwarty typ, znany jako receptory kainate. Występują we wszystkich obszarach mózgu, ale są szczególnie obfite w niektórych obszarach.
Glutaminian odgrywa podstawową rolę w plastyczności synaps. Z tego powodu jest szczególnie związany z niektórymi zaawansowanymi funkcjami poznawczymi, takimi jak pamięć i uczenie się. Specyficzna forma plastyczności, znana jako długotrwałe wzmocnienie, występuje w synapsach glutaminergicznych w obszarach takich jak hipokamp lub kora..
Oprócz tego glutaminian ma również szereg korzyści zdrowotnych, gdy jest spożywany z umiarem w diecie. Jednak może również powodować pewne negatywne skutki, jeśli będziesz się zbyt mocno koncentrować, zarówno na poziomie mózgu, jak i na jedzeniu. W tym artykule opowiemy Ci o nim wszystko.
Indeks artykułów
Glutaminian jest jednym z głównych składników dużej liczby białek. Z tego powodu jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych aminokwasów w całym organizmie człowieka. W normalnych warunkach możliwe jest uzyskanie wystarczającej ilości tego neuroprzekaźnika z pożywienia, tak że nie ma potrzeby jego syntetyzowania.
Jednak glutaminian jest uważany za nieistotny aminokwas. Oznacza to, że w nagłych przypadkach organizm może go metabolizować z innych substancji. W szczególności można go syntetyzować z kwasu alfa-ketoglutarowego, który jest wytwarzany w cyklu kwasu cytrynowego z cytrynianu.
Na poziomie mózgu glutaminian nie jest w stanie samodzielnie przekroczyć bariery krew-mózg. Jednak przemieszcza się przez ośrodkowy układ nerwowy za pośrednictwem układu transportowego o wysokim powinowactwie. Służy to regulacji jego stężenia i utrzymaniu stałej ilości tej substancji znajdującej się w płynach mózgowych..
W ośrodkowym układzie nerwowym glutaminian jest syntetyzowany z glutaminy w procesie znanym jako „cykl glutaminianowo-glutaminergiczny”, poprzez działanie enzymu glutaminazy. Może to nastąpić zarówno w neuronach presynaptycznych, jak iw otaczających je komórkach glejowych..
Z drugiej strony, glutaminian jest sam w sobie prekursorem innego bardzo ważnego neuroprzekaźnika, GABA. Proces transformacji odbywa się poprzez działanie enzymu dekarboksylazy glutaminianowej.
W rzeczywistości ogromna większość receptorów glutaminianu znajduje się na dendrytach komórek postsynaptycznych; i wiążą się z cząsteczkami uwalnianymi do przestrzeni intra-synaptycznej przez komórki presynaptyczne. Z drugiej strony są również obecne w komórkach, takich jak astrocyty i oligodendrocyty..
Receptory glutaminy można podzielić na dwa podtypy: jonotropowy i metabotropowy. Następnie zobaczymy bardziej szczegółowo, jak każdy z nich działa.
Jonotropowe receptory glutaminianu pełnią główną funkcję polegającą na przepuszczaniu jonów sodu, potasu i czasami jonów wapnia przez mózg w odpowiedzi na wiązanie glutaminianu. Kiedy zachodzi wiązanie, antagonista stymuluje bezpośrednie działanie środkowych porów receptora, kanału jonowego, umożliwiając w ten sposób przejście tych substancji..
Przejście jonów sodu, potasu i wapnia powoduje powstanie postsynaptycznego prądu pobudzającego. Ten prąd jest depolaryzujący; i jeśli aktywowana jest wystarczająca liczba receptorów glutaminianu, można osiągnąć potencjał czynnościowy w neuronie postsynaptycznym.
Wszystkie typy receptorów glutaminianu są zdolne do wytwarzania postsynaptycznego prądu pobudzającego. Jednak prędkość i czas trwania tego prądu są różne dla każdego z nich. Zatem każdy z nich ma inny wpływ na układ nerwowy..
Receptory metabotropowe glutaminianu należą do podrodziny C receptorów białka G. Są one podzielone na trzy grupy, które z kolei w przypadku ssaków dzielą się na osiem podtypów..
Receptory te składają się z trzech odrębnych części: regionu zewnątrzkomórkowego, regionu transbłonowego i obszaru wewnątrzkomórkowego. W zależności od tego, gdzie zachodzi wiązanie z cząsteczkami glutaminianu, inny efekt wystąpi w organizmie lub układzie nerwowym..
Obszar zewnątrzkomórkowy składa się z modułu znanego jako „muchołówka”, który jest odpowiedzialny za wiązanie glutaminianu. Ma również rolę bogatą w cysteinę, która odgrywa fundamentalną rolę w przekazywaniu zmiany prądu w kierunku części transbłonowej..
Region transbłonowy składa się z siedmiu obszarów, a jego główną funkcją jest połączenie strefy zewnątrzkomórkowej ze strefą wewnątrzkomórkową, w której na ogół zachodzi sprzężenie białek..
Wiązanie cząsteczek glutaminianu w regionie zewnątrzkomórkowym powoduje fosforylację białek docierających do regionu wewnątrzkomórkowego. Wpływa to na wiele szlaków biochemicznych i kanałów jonowych w komórce. Z tego powodu receptory metabotropowe mogą powodować bardzo szeroki zakres efektów fizjologicznych..
Uważa się, że receptory glutaminianu odgrywają kluczową rolę w odbieraniu bodźców powodujących smak „umami”, jeden z pięciu podstawowych smaków według najnowszych badań w tej dziedzinie. Dzięki temu wiadomo, że w języku znajdują się receptory tej klasy, a konkretnie w kubkach smakowych..
Wiadomo, że jonotropowe receptory glutaminianu występują również w tkance serca, chociaż ich rola w tym obszarze jest nadal nieznana. Dyscyplina znana jako „immunhistochemia” zlokalizowała niektóre z tych receptorów w końcowych nerwach, zwojach, włóknach przewodzących i niektórych kardiomiocytach..
Z drugiej strony można również znaleźć niewielką liczbę tych receptorów w niektórych obszarach trzustki. Jego główną funkcją jest tutaj regulacja wydzielania takich substancji jak insulina i glukagon. Otworzyło to drzwi do badań nad możliwością regulacji cukrzycy za pomocą antagonistów glutaminianu..
Dziś wiemy również, że skóra posiada pewną ilość receptorów NMDA, które można stymulować do działania przeciwbólowego. Krótko mówiąc, glutaminian ma bardzo zróżnicowane działanie w całym organizmie, a jego receptory znajdują się w całym organizmie.
Widzieliśmy już, że glutaminian jest najpowszechniejszym neuroprzekaźnikiem w mózgu ssaków. Wynika to głównie z tego, że spełnia w naszym organizmie bardzo wiele funkcji. Tutaj powiemy Ci, które są główne.
Glutaminian jest najważniejszym neuroprzekaźnikiem w regulacji normalnych funkcji mózgu. Praktycznie wszystkie neurony pobudzające w mózgu i rdzeniu kręgowym są glutaminergiczne.
Glutaminian wysyła sygnały zarówno do mózgu, jak i całego ciała. Te komunikaty pomagają w funkcjach takich jak pamięć, uczenie się lub rozumowanie, a także odgrywają drugorzędną rolę w wielu innych aspektach funkcjonowania naszego mózgu..
Na przykład dzisiaj wiemy, że przy niskim poziomie glutaminianu niemożliwe jest tworzenie nowych wspomnień. Ponadto nienormalnie mała ilość tego neuroprzekaźnika może wywołać ataki schizofrenii, epilepsji lub problemów psychiatrycznych, takich jak depresja i lęk..
Badania na myszach pokazują nawet, że nienormalnie niski poziom glutaminianu w mózgu może być powiązany z zaburzeniami ze spektrum autyzmu..
Glutaminian jest również bazą, z której organizm korzysta do wytworzenia innego bardzo ważnego neuroprzekaźnika, kwasu gamma-aminomasłowego (GABA). Substancja ta odgrywa bardzo ważną rolę w nauce, oprócz skurczu mięśni. Jest również kojarzony z funkcjami takimi jak sen czy relaks.
Glutaminian może być wchłaniany z pożywienia, będąc tym neuroprzekaźnikiem głównym źródłem energii dla komórek układu pokarmowego, a także ważnym substratem do syntezy aminokwasów w tej części organizmu..
Glutaminian obecny w pożywieniu powoduje kilka podstawowych reakcji w całym organizmie. Na przykład aktywuje nerw błędny w taki sposób, że pobudza produkcję serotoniny w układzie pokarmowym. To zachęca do wypróżnień, a także zwiększa temperaturę ciała i produkcję energii..
Niektóre badania pokazują, że stosowanie doustnych suplementów glutaminianu może poprawić trawienie u pacjentów z problemami w tym zakresie. Ponadto substancja ta może również chronić ścianę żołądka przed szkodliwym działaniem na nią niektórych leków..
Chociaż nie wiemy dokładnie, jak ten efekt występuje, glutaminian ma bardzo ważny wpływ regulacyjny na obwód apetytu i uczucie sytości.
Tak więc jego obecność w pożywieniu sprawia, że czujemy się bardziej głodni i chcemy jeść więcej; ale także sprawia, że po zażyciu czujemy się bardziej nasyceni.
Niektóre komórki układu odpornościowego mają również receptory glutaminianu; na przykład limfocyty T, limfocyty B, makrofagi i komórki dendrytyczne. Sugeruje to, że ten neuroprzekaźnik odgrywa ważną rolę zarówno we wrodzonym, jak i adaptacyjnym układzie odpornościowym..
Niektóre badania wykorzystujące tę substancję jako lek wykazały, że może ona mieć bardzo korzystny wpływ na choroby takie jak rak czy infekcje bakteryjne. Ponadto wydaje się, że w pewnym stopniu chroni również przed chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera.
Dziś wiemy, że glutaminian odgrywa fundamentalną rolę we wzroście i rozwoju kości, a także w utrzymaniu ich zdrowia.
Substancja ta zapobiega pojawianiu się komórek niszczących kości, takich jak osteoklasty; i może być stosowany do leczenia chorób, takich jak osteoporoza u ludzi.
Z drugiej strony wiemy również, że glutaminian odgrywa fundamentalną rolę w funkcjonowaniu mięśni. Na przykład podczas ćwiczeń ten neuroprzekaźnik jest odpowiedzialny za dostarczanie energii do włókien mięśniowych i produkcję glutationu.
Wreszcie, niektóre niedawne badania sugerują, że glutaminian może mieć bardzo korzystny wpływ na proces starzenia się komórek. Chociaż nie został jeszcze przetestowany na ludziach, eksperymenty na zwierzętach pokazują, że wzrost tej substancji w diecie może zmniejszyć wskaźniki śmiertelności.
Uważa się, że efekt ten jest spowodowany przez glutaminian opóźniający wystąpienie objawów starzenia komórkowego, które jest jedną z głównych przyczyn zgonów związanych z wiekiem..
Kiedy naturalny poziom glutaminianu zmienia się w mózgu lub w organizmie, można cierpieć na różnego rodzaju problemy. Dzieje się tak niezależnie od tego, czy w organizmie jest mniej substancji, niż potrzebujemy, lub jeśli poziomy są podwyższone w przesadny sposób.
Tak więc, na przykład, zmiana poziomu glutaminianu w organizmie została powiązana z zaburzeniami psychicznymi, takimi jak depresja, lęk i schizofrenia. Ponadto wydaje się, że ma to związek z autyzmem, chorobą Alzheimera i wszelkiego rodzaju chorobami neurodegeneracyjnymi.
Z drugiej strony na poziomie fizycznym wydaje się, że nadmiar tej substancji wiązałby się z problemami takimi jak otyłość, rak, cukrzyca czy stwardnienie zanikowe boczne. Może również mieć bardzo szkodliwy wpływ na zdrowie niektórych elementów ciała, takich jak mięśnie i kości..
Wszystkie te zagrożenia wiązałyby się z jednej strony z nadmiarem czystego glutaminianu w diecie (w postaci glutaminianu sodu, który wydaje się być zdolny do przekraczania bariery krew-mózg). Ponadto musiałyby mieć do czynienia z nadmiarem porowatości w tej samej barierze.
Glutaminian to jedna z najważniejszych substancji wytwarzanych przez nasz organizm, która pełni fundamentalną rolę we wszelkiego rodzaju funkcjach i procesach. I
W tym artykule dowiedziałeś się, jak to działa i jakie są jego główne zalety; ale także niebezpieczeństwa, jakie stwarza, gdy występuje w zbyt dużych ilościach w naszym organizmie.
Jeszcze bez komentarzy