Acidul glutamic este un aminoacid care construiește proteine care alcătuiesc corpul nostru. În același timp, este cel mai important neurotransmițător excitator din sistemul nervos. Învățarea și procesele amintite depind de activitatea sa. În același timp, concentrația sa prea mare ucide celulele nervoase. Ce altceva joacă acidul glutamic în organism?
Cuprins
- Acid glutamic ca aminoacid
- Acid glutamic ca neurotransmițător
- Echilibru între glutamat și acid gamma aminobutiric
- Depresia și activitatea acidului glutamic
- Acid glutamic și schizofrenie
- Acid glutamic și boala Alzheimer
- Importanța acidului glutamic pentru viitorul medicinii
Acidul glutamic se găsește de obicei în organism sub forma unui anion numit glutamat. Acest compus este un aminoacid, adică blocul de construcție organic bazic din care sunt fabricate proteinele. În același timp, este unul dintre cei mai importanți neurotransmițători. Acest termen acoperă substanțele care sunt implicate în transmiterea informațiilor între celulele nervoase. Se crede că această substanță este cel mai important compus implicat în formarea urmelor de memorie din creier. Din acest motiv, prezența sa este esențială în procesul de învățare și amintire a evenimentelor.
Cu toate acestea, concentrația excesivă de acid glutamic în sistemul nervos central nu este benefică. Deteriorează celulele nervoase. Există studii care arată că toxicitatea nivelurilor ridicate de glutamat este implicată în formarea de leziuni ale zonelor creierului în timpul bolii Alzheimer. Aceste modificări duc la tulburări în procesele cognitive.
Acidul glutamic este foarte des asociat cu aditivi alimentari chimici. Acest lucru se datorează faptului că sarea sa, adică glutamatul monosodic, este un potențiator de aromă adăugat vaselor și amestecurilor de condimente. Este una dintre cele mai populare substanțe chimice utilizate în industria alimentară. Glutamatul monosodic nu este oficial recunoscut ca substanță dăunătoare în Uniunea Europeană.
Glutamatul este o componentă proteică și, prin urmare, este o componentă alimentară obișnuită. Gustul său este vizibil numai atunci când nu este legat în proteine. Un exemplu de aliment care conține acid glutamic este sosul de soia.Senzația de gust cauzată de acest compus chimic a fost numită „umami”.
Acid glutamic ca aminoacid
Glutamatul este un aminoacid din punct de vedere chimic. Acest nume înseamnă că are o grupă de acid carboxilic și o grupare amino în structura sa, plasată la un atom de carbon. Aminoacizii legați între ei prin legături chimice, dispuse într-un lanț lung, alcătuiesc toate proteinele existente.
Acidul glutamic este un aminoacid endogen, adică unul care poate fi sintetizat de corpul nostru. Desigur, sursa sa poate fi proteina alimentată cu alimente. Toate carnea, păsările de curte, peștele, ouăle și produsele lactate sunt surse excelente de acid glutamic. Anumite alimente vegetale bogate în proteine pot fi, de asemenea, surse de proteine. De exemplu, glutenul, principala proteină din grâu, conține 30% până la 35% acid glutamic.
Citește și: Veganism și sănătate: cum afectează organismul o dietă pe bază de plante?
Acid glutamic ca neurotransmițător
Glutamatul, în afară de a fi implicat în formarea proteinelor, acționează și ca neurotransmițător. Aceasta înseamnă că este o substanță eliberată în decalajul dintre două celule nervoase. Intrarea moleculelor de glutamat de la o celulă nervoasă la receptori, pe de altă parte, provoacă excitație. Receptorii sunt structuri proteice specializate care recunosc un neurotransmițător specific.
Acidul glutamic, utilizat ca neurotransmițător, este produs direct de neuronii glutamatergici. Ele sunt partea dominantă a celulelor nervoase găsite în creier. Prin urmare, întreruperea transmiterii acidului glutamic are consecințe foarte grave. Aceasta duce la boli neurologice și tulburări mentale.
Acidul glutamic este depozitat în vezicule speciale care sunt localizate în sinapse, adică în capetele celulelor nervoase care se conectează între ele. Impulsurile nervoase declanșează eliberarea glutamatului în fisura sinaptică, ceea ce declanșează în cele din urmă un alt neuron. Receptorii de glutamat, cum ar fi receptorul NMDA sau AMPA, sunt responsabili pentru primirea informațiilor transportate de acest neurotransmițător. Conexiunea moleculei de acid glutamic cu receptorul determină activarea acesteia și, astfel, transmiterea impulsului nervos în continuare.
Glutamatul este cel mai frecvent neurotransmițător excitator în sistemul nervos al vertebratelor, inclusiv al oamenilor. Este implicat în funcțiile cognitive din creier, cum ar fi învățarea și memoria. Este prezent la sinapsele glutamatergice din hipocamp, neocortex și alte părți ale creierului.
Echilibru între glutamat și acid gamma aminobutiric
Acidul glutamic, ca principal neurotransmițător excitator, în condiții fiziologice există în echilibru cu principalul neurotransmițător inhibitor, adică acid gamma aminobutiric (GABA). Relația adecvată a acestor substanțe determină buna funcționare a sistemului nervos.
În cazul stărilor de boală, vom vorbi de obicei despre superioritatea transmisiei legate de glutamat față de GABA. Un astfel de dezechilibru duce la stări psihotice. Există teorii care leagă supraactivitatea receptorilor de acid glutamic de schizofrenie. Din acest motiv, căutarea de medicamente psihotrope care inhibă sistemul glutamatergic este în curs.
Oamenii de știință au fost asociați cu următoarele tulburări cu hiperactivitate sau activitate scăzută a neurotransmisiei glutamatului:
- anxietate
- depresie
- schizofrenie
- boli neurodegenerative
- tulburare bipolara
Depresia și activitatea acidului glutamic
Oamenii de știință și medicii nu sunt siguri de rolul sistemului glutamatergic în depresie. Unele lucrări de cercetare sugerează o creștere a activității acestui neurotransmițător în timpul acestei boli. Alții arată că transmisia glutamatului este inhibată.
Studiile au arătat că utilizarea medicamentelor care blochează activitatea glutamatului produce un efect antidepresiv pe termen scurt. Un exemplu de astfel de medicament este ketamina, care este un anestezic în chirurgie și medicina veterinară.
Efectul îmbunătățirii bunăstării apare și în cazul tulburării bipolare după administrarea medicamentelor din acest grup.
Medicamentul riluzol are capacitatea de a reduce cantitatea de acid glutamic eliberat de neuroni. Astfel, inhibă transmisia glutamatergică. Studiile au arătat că acest medicament acționează ca un antidepresiv la pacienții cu această tulburare.
Testele menționate privind medicamentele care inhibă sistemul glutamatergic sugerează o corelație puternică între hiperactivitatea acestuia și simptomele depresive. Cercetările suplimentare în acest domeniu pot stabili o nouă direcție în tratamentul depresiei și tulburării bipolare.
Acid glutamic și schizofrenie
Există o ipoteză a genezei schizofreniei asociată cu tulburări ale activității glutamatului. Teoria s-a bazat inițial pe un set de descoperiri clinice și neuropatologice care sugerează o semnalizare glutamatergică subactivă prin intermediul receptorilor NMDA. În anii următori, au existat și date genetice care susțin această teză.
Cu toate acestea, cunoștințele actuale arată că această tulburare are atât anomalii glutaminergice, cât și dopaminergice. Acestea fac parte dintr-un sistem complex de factori neurochimici, psihologici, psihosociali și derivați din creier care, împreună, reprezintă schizofrenia.
Acid glutamic și boala Alzheimer
Numeroase studii au arătat o legătură între nefrotoxicitatea nivelurilor ridicate de glutamat și modificările demenței în boala Alzheimer. Aceste daune rezultă din influența activării excesive a receptorilor de către acest neurotransmițător. Ca urmare, apare umflarea și deteriorarea celulelor nervoase.
Pentru a reduce simptomele bolii Alzheimer, se administrează memantadină. Acest medicament blochează receptorii de glutamat. În cele din urmă, stimularea de către acest neurotransmițător este redusă, ducând la o inhibare a proceselor neurodegenerative.
Importanța acidului glutamic pentru viitorul medicinii
În prezent descoperim importanța sistemului glutamatergic. O înțelegere aprofundată a mecanismelor care o guvernează oferă speranță pentru dezvoltarea unor medicamente eficiente în tratamentul tulburărilor mentale și neurologice.
Cercetările privind acidul glutamic, activ în creierul uman, sunt, de asemenea, o șansă de a înțelege modul în care funcționează memoria umană.
Literatură:
- Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamat și receptorii săi sau modul în care creierul poate fi vindecat, Univers 2017
- Meldrum, B. S. "Glutamatul ca neurotransmițător în creier: Revizuirea fiziologiei și patologiei". Jurnalul de nutriție. 2000.
- Anna Szymczak, „Acid glutamic”, neuropsychologia.org
- Acid glutamic (CID: 611) în PubChem, Biblioteca Națională de Medicină a Statelor Unite.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW și colab. "Cadrul bazat pe circuite pentru înțelegerea interacțiunilor neurotransmițătorului și a genelor de risc în schizofrenie". Tendințe în Neuroștiințe. 2008, acces on-line
Citiți mai multe articole ale acestui autor
