Acid aminobutiric - biologie

bun în apă (1300 g · l −1 la 25 ° C) [2]

GABA este

12.680 mg kg -1 (șoarece, peroral) [2]

γ-Acid aminobutiric (GABA, din englezi gamma-Acid aminobutiric) este amina biogenă a acidului glutamic, o amină a acidului butiric și cel mai important neurotransmițător inhibitor (inhibitor) din sistemul nervos central. Din punct de vedere chimic structural, este un aminoacid neproteogenogen. Dintre proteinogenii (adică se găsesc în proteine) α-Aminoacizii diferă în poziția grupului amino față de grupul carboxi: GABA este unul γ-Aminoacid, deoarece grupa amino se află pe al treilea atom de carbon după atomul de carbon carboxil. Dintre cele găsite în proteine α-Cu toate acestea, în aminoacizi, grupa amino este localizată pe carbonul adiacent atomului de carbon carboxi.

Receptoare

GABA se leagă de receptori specifici. Există receptori ionotropi și metabotropici GABA:

  • receptorul GABAA este un canal ionic cu clorură cu ligand (ionotrop) care se deschide și declanșează un semnal inhibitor de îndată ce GABA se leagă de acesta.
  • receptorul GABAA-ρ, cunoscut odată ca receptor GABAC, este un receptor ionotrop. Diferă de receptorul GABAA prin faptul că este compus din subunități ρ și multe substanțe farmacologice, cum ar fi benzodiazepinele și barbituricele, sunt ineficiente la acest receptor.
  • receptorul GABAB aparține grupului de receptori cuplați cu proteina G (metabotropi). Acesta mediază o probabilitate crescută de deschidere a canalelor de potasiu. Acest lucru duce la hiperpolarizarea membranei celulare. Mai mult, probabilitatea deschiderii canalelor de calciu este redusă. Acest efect se observă în principal presinaptic, aici eliberarea emițătorului este inhibată.

Biosinteza și metabolismul

GABA este creat din glutamat folosind glutamat decarboxilază (GAD). Într-o etapă, cel mai important neurotransmițător excitator devine cel mai important neurotransmițător inhibitor.

$ \ longrightarrow $ CO2 +

GABA este parțial transportat către celulele gliale vecine. Acolo este convertit în succinat semialdehidă de transaminaza GABA și poate fi astfel introdus în ciclul acidului citric și descompus.

Receptorii GABA se găsesc adesea pe celula presinaptică, ceea ce duce la inhibarea presinaptică. După utilizare, neurotransmițătorul GABA poate fi preluat din nou în celula presinaptică și depozitat în vezicule, metabolizat de transaminaza GABA sau procesat ulterior în ciclul glutaminei în celulele gliale.

Receptorii GABA joacă, de asemenea, un rol important în dezvoltarea creierului. Interesant este că GABA are un efect de excitare la făt și este esențial pentru stabilirea conexiunilor neuronale.

Rolul GABA în pancreas

GABA este cunoscut ca un neurotransmițător inhibitor. În diferite celule endocrine, GABA inhibă secreția hormonală prin hiperpolarizarea membranei celulare. Cel mai important efect al pancreasului este inhibarea secreției de glucagon de către celulele alfa ale insulelor Langerhans.

Sinteza și secreția

În celula beta formatoare de insulină a insulelor Langerhans din pancreas, GABA este produsă din glutamat de enzima GAD65 (glutamat decarboxilază) și de izoforma GAD67. Celula beta secretă GABA prin trei sisteme: prin SLMV (microvesicule asemănătoare sinaptice, care se aseamănă cu vezicule sinaptice), pe o mică parte a LDCV (vezicule mari cu miez dens, care conține complexul insulină-zinc), și probabil și prin intermediul sistemelor de transport (nespecifice?) ale membranei plasmatice pentru acizi organici și aminoacizi.

Veziculele respective au un transportor GABA (VIAAT/VGAT) și o H + -ATPază vacuolară, care construiește un gradient electrochimic prin transportarea protonilor în granule (acidificare) și astfel formează unitatea de încărcare a granulelor.

regulament

Secreția GABA este inițial constitutivă (întregul corp este secretat la fiecare patru ore). În plus, are loc secreția veziculară, care este reglată de afluxul de calciu, similar cu cel al insulinei (10% din granulele de insulină LDCV conțin GABA; SLMV sunt secretate și la afluxul de calciu). Cantitatea de GABA secretabilă va fi u. A. reglată de cAMP/PKA (stimularea sistemului, de exemplu de peptida 1 asemănătoare glucagonului (GLP1)) prin inducerea GAD67 și contrar tuturor conceptelor fiziologice, reduse mai degrabă de glucoză, din moment ce GABA prin intermediul Shunt GABA este metabolizat în mitocondrii. Enzima limitativă este GABA transaminaza GABA-T.

efect

GABA secretat este situat în spațiul intercelular și ajunge la mantaua insulelor prin difuzie sau prin fluxul capilar regulat. Acolo ajunge la celulele alfa producătoare de glucagon. Acestea au un receptor ionotrop GABAA. Activarea acestuia determină un aflux de clorură și hiperpolarizarea membranei plasmatice și astfel inhibarea secreției de glucagon.

fiziologie

Un concept vechi este acela că glucoza inhibă secreția de glucagon. Un principiu relevant aici este că glucoza crește numărul de receptori GABAA pe celula alfa. GABA este prezent în concentrație mare (constituțional). Aproximativ 30% din efectul glucozei poate fi astfel explicat de GABA. GABA nu are efect asupra receptorilor asupra celulei beta; secreția de somatostatină cu celule delta este, de asemenea, inhibată.

Perspectiva clinică

Se încearcă explicarea formării crescute a glucagonului la diabetici prin lipsa GABA (din cauza lipsei de sinteză în cazul celulelor beta lipsă sau epuizate). Există o idee despre suprimarea activității limfocitelor T mediată de receptorul GABAA.