גלוטמט (נוירוטרנסמיטר) סינתזה, מנגנון פעולה, פונקציות וסיכונים

ה גלוטמט הוא הנוירוטרנסמיטר עם תפקוד מרגש ביותר בשפע של מערכת העצבים של האורגניזמים החולייתנים. הוא משחק תפקיד בסיסי בכל הפונקציות מרגש, מה שמרמז כי הוא קשור יותר מ 90% של כל הקשרים הסינפטיים במוח האנושי.

את הקולטנים הביוכימיים של גלוטמט ניתן לחלק לשלושה סוגים: קולטני AMPA, קולטני NMDA, וקולטני גלוטמט מטבוטרופיים. כמה מומחים מזהים סוג רביעי, המכונה קולטני קאינאט. הם נמצאים בכל אזורי המוח, אבל הם בשפע במיוחד באזורים מסוימים.

גלוטמט משחק תפקיד בסיסי פלסטיות סינפטית. בגלל זה, זה קשור במיוחד פונקציות קוגניטיביות מתקדמות מסוימות כגון זיכרון ולמידה. צורה מסוימת של פלסטיות, הידועה כ"פוטנטיאציה ארוכת טווח ", מתרחשת בסינפסות גלוטמטריות באזורים כמו היפוקמפוס או קליפת המוח..

בנוסף לכל זה, גלוטמט יש גם מספר יתרונות בריאותיים כאשר נצרך באמצעות אכילה מתונה. עם זאת, זה יכול גם לגרום כמה תופעות שליליות אם מרוכזים יתר על המידה, הן במוח והן במזון. במאמר זה אנו לספר לך הכל עליו.

אינדקס

• 1 תקציר
• מנגנון פעולה
  • 2.1 קולטנים יונוטרופיים
  • 2.2 קולטנים מטבטרופיים
  • 2.3 קולטנים מחוץ למערכת העצבים המרכזית
• 3 פונקציות
  • 3.1 עזרה לתפקוד תקין של המוח
  • 3.2 זה מבשר של GABA
  • 3.3 משפר את תפקוד מערכת העיכול
  • 3.4 מסדיר את התיאבון ואת מחזור השובע
  • 3.5 משפר את המערכת החיסונית
  • 3.6 משפר את תפקוד השרירים והעצמות
  • 3.7 יכול להגדיל את תוחלת החיים
• 4 סכנות
• 5 סיכום
• 6 הפניות

סינתזה

גלוטמט הוא אחד המרכיבים העיקריים של כמות גדולה של חלבונים. בגלל זה, הוא אחד החומצות האמיניות ביותר בשפע בגוף האדם כולו. בנסיבות רגילות, ניתן לקבל מספיק של נוירוטרנסמיטר זה דרך האכלה, באופן כזה כי אין צורך לסנתז את זה.

עם זאת, גלוטמט נחשב חומצת אמינו לא חיונית. משמעות הדבר היא כי, בעתות חירום, הגוף יכול לחילוף החומרים מחומרים אחרים. באופן ספציפי, זה יכול להיות מסונתז מחומצה אלפא- ketoglutaric, אשר מיוצר על ידי מחזור חומצת לימון מ citrate.

ברמת המוח, גלוטמט אינו מסוגל לחצות את מחסום הדם במוח בפני עצמו. עם זאת, הוא נע דרך מערכת העצבים המרכזית באמצעות מערכת זיקה גבוהה זיקה. זה משמש כדי לווסת את הריכוז ולשמור קבוע את כמות החומר הזה שנמצא נוזלי המוח.

במערכת העצבים המרכזית, גלוטמט מסונתז מגלוטמין בתהליך הנקרא "מחזור גלוטמט-גלוטמינרגי", באמצעות פעולת האנזים גלוטמינאז. זה יכול להתרחש הן נוירונים presynaptic, ובתאי גלייה המקיפים אותם.

מצד שני, גלוטמט עצמו הוא מבשר של נוירוטרנסמיטר אחר בעל חשיבות רבה, GABA. תהליך השינוי מתבצע באמצעות פעולה של האנזים גלוטמט דקרבוזילאז.

מנגנון פעולה

גלוטמט מפעילה את השפעתה על האורגניזם על ידי קישור לארבעה סוגים שונים של קולטנים ביוכימיים: קולטני AMPA, קולטני NMDA, קולטני גלוטמט מטבוטרופיים ורצפטורים של קאינאט. רובם נמצאים בתוך מערכת העצבים המרכזית.

למעשה, הרוב המכריע של קולטני גלוטמט ממוקמים הדנדריטים של תאים postsynaptic; והם קשורים למולקולות המשתחררות בחלל intraynaptic על ידי תאים presynaptic. מצד שני, הם נמצאים גם בתאים כגון astrocytes ו oligodendrocytes.

קולטנים גלוטמינרגיים ניתן לחלק לשני סוגים: יונוטרופיים metabotropic. הבא נראה איך כל אחד מהם עובד בפירוט רב יותר.

קולטנים יונוטרופיים

קולטני הגלוטמט ionotropic יש את הפונקציה העיקרית של המאפשר מעבר של יונים נתרן, אשלגן ולפעמים סידן במוח בתגובה הקשר גלוטמט. כאשר האג"ח מיוצר, אנטגוניסט מגרה את הפעולה הישירה של הנקבובית המרכזית של הקולטן, ערוץ יון, אשר מאפשר את המעבר של חומרים אלה.

המעבר של יונים, אשלגן וסידן יונים גורם הנוכחי persynaptic מעוררת. הנוכחי הוא depolarizing; ואם קולטנים גלוטמט מספיק מופעלים, פוטנציאל הפעולה הנוירון postsynaptic ניתן להגיע.

כל סוגי קולטני גלוטמט מסוגלים לייצר זרם מעורר postynaptaptic. עם זאת, המהירות ומשך הנוכחי הנוכחי שונה עבור כל אחד מהם. לכן, לכל אחד מהם יש השפעות שונות על מערכת העצבים.

קולטנים מטבטרופיים

קולטני הגלוטמט המטבוטרופיים שייכים לתת-גילי של קולטני החלבון G. הם מחולקים לשלוש קבוצות, אשר בתורן מחולקים לשמונה תת סוגים במקרה של יונקים.

קולטנים אלה מורכבים משלושה חלקים נפרדים: האזור תאיים, האזור טרנסממברני, ואת האזור תאיים. תלוי איפה הקישור עם מולקולות גלוטמט מתרחשת, השפעה שונה על הגוף או מערכת העצבים תתרחש.

האזור תאיים מורכב מודול המכונה ונוס Flytrap, אשר אחראי על גלוטמט מחייב. יש לה גם חלק עשיר בציסטאין הממלא תפקיד בסיסי בהעברת השינוי הנוכחי לכיוון החלק הטרנסממברני.

האזור טרנסממברני מורכב משבעה אזורים, והתפקוד העיקרי שלו הוא לחבר את האזור תאיים עם אזור תאיים, שבו צימוד חלבון בדרך כלל מתרחש..

הכריכה של מולקולות גלוטמט באזור תאיים גורם חלבונים המגיעים תאיים הם phosphorylated. זה משפיע על מספר גדול של מסלולים ביוכימיים ותעלות יון בתא. בגלל זה, קולטנים metabotropic יכול לגרום מגוון רחב מאוד של השפעות פיזיולוגיות.

קולטנים מחוץ למערכת העצבים המרכזית

הוא האמין כי קולטני גלוטמט לשחק תפקיד בסיסי הקבלה של גירויים המעוררים את "אומאמי" טעם, אחד מחמשת הטעמים הבסיסיים על פי המחקר העדכני ביותר בתחום זה. בשל כך, ידוע כי ישנם קולטנים מסוג זה בשפה, במיוחד את בלוטות הטעם.

זה ידוע גם כי ישנם קולטני גלוטמט ionotropic ברקמת הלב, למרות הפונקציה שלה בתחום זה עדיין לא ידוע. המשמעת הידועה בשם "אימונוכיסטוכימיה" מצאה חלק מהקולטנים הללו בעצבים סופניים, גרעינים, סיבים מוליכים וחלק מהמיוקרדיוציטים.

מצד שני, אפשר גם למצוא מספר קטן של קולטנים אלה באזורים מסוימים של הלבלב. תפקידה העיקרי כאן הוא להסדיר את הפרשת חומרים כגון אינסולין גלוקגון. זה פתח את הדלת כדי לחקור את האפשרות של ויסות סוכרת באמצעות antagonists גלוטמט.

אנו יודעים גם כי העור יש כמות מסוימת של קולטני NMDA, אשר יכול להיות מגורה לייצר אפקט משכך כאבים. בקיצור, גלוטמט יש השפעות מגוונות מאוד בכל הגוף, הקולטנים שלה ממוקמים בכל הגוף.

פונקציות

כבר ראינו כי גלוטמט הוא הנוירוטרנסמיטור השופע ביותר במוח היונקים. זה בעיקר בשל העובדה כי הוא ממלא מספר רב של פונקציות האורגניזם שלנו. הבא אנו אומרים לך מהם העיקריים.

זה עוזר לתפקוד המוח תקין

גלוטמט הוא הנוירוטרנסמיטר בעל חשיבות עליונה בוויסות תפקודי המוח הנורמליים. כמעט כל הנוירונים מעוררי המוח וחוט השדרה הם glutamatergic.

גלוטמט שולח אותות למוח כמו גם בכל הגוף. מסרים אלה מסייעים בפונקציות כגון זיכרון, למידה או חשיבה, בנוסף לתפקוד משני בהיבטים רבים אחרים של תפקוד המוח שלנו.

לדוגמה, כיום אנו יודעים כי עם רמות נמוכות של גלוטמט זה בלתי אפשרי ליצור זיכרונות חדשים. בנוסף, כמות נמוכה באופן חריג של נוירוטרנסמיטר זה עלולה לגרום להתקפות של סכיזופרניה, אפילפסיה או בעיות פסיכיאטריות כמו דיכאון וחרדה.

אפילו מחקרים עם עכברים מראים כי רמות נמוכות באופן חריג של גלוטמט במוח עשויות להיות קשורות להפרעות בספקטרום האוטיזם.

זה מבשר של GABA

גלוטמט הוא גם הבסיס המשמש את הגוף ליצירת נוירוטרנסמיטר נוסף בעל חשיבות רבה, חומצה גמא-אמינוביוטירית (GABA). חומר זה ממלא תפקיד חשוב מאוד בלמידה, בנוסף להתכווצות שרירים. זה קשור גם עם פונקציות כגון שינה או הרפיה.

משפר את תפקוד מערכת העיכול

גלוטמט יכול להיספג מן המזון, נוירוטרנסמיטר זה הוא מקור האנרגיה העיקרי של תאי מערכת העיכול, וכן מצע חשוב לסינתזה של חומצות אמינו בחלק זה של הגוף..

נוכחות הגלוטמט באוכל גורמת למספר תגובות בסיסיות בכל הגוף. לדוגמה, הוא מפעיל את עצב הוואג, באופן כזה שהוא מקדם את הייצור של סרוטונין במערכת העיכול. זה מקדם תנועות המעיים, בנוסף להגדלת טמפרטורת הגוף ואת ייצור האנרגיה.

כמה מחקרים מראים כי השימוש בתוספי הפה של גלוטמט יכול לשפר את העיכול בחולים עם בעיות בהקשר זה. בנוסף, חומר זה יכול גם להגן על קיר הבטן מן ההשפעה המזיקה של תרופות מסוימות על זה..

מסדיר את התיאבון ואת מחזור השובע

למרות שאנו לא יודעים בדיוק איך זה מתרחש אפקט, גלוטמט יש השפעה רגולטורית חשובה מאוד על התיאבון ואת מעגל.

לפיכך, נוכחותם במזון גורמת לנו להרגיש רעבים יותר ואנחנו רוצים לאכול יותר; אבל זה גם גורם לנו להרגיש יותר השבעה לאחר נטילתו.

משפר את המערכת החיסונית

חלק מהתאים של המערכת החיסונית יש גם קולטני גלוטמט; לדוגמה, תאי T, תאי B, מקרופאגים ותאים דנדריטים. זה מצביע על כך נוירוטרנסמיטר זה ממלא תפקיד חשוב הן המולדת ואת מערכות החיסון הסתגלות.

כמה מחקרים באמצעות חומר זה כתרופה הראו כי זה יכול להיות בעל השפעה מועילה מאוד מחלות כגון סרטן או זיהומים בקטריאליים. בנוסף, נראה כי היא מגינה במידה מסוימת על הפרעות נוירודגנרטיביות, כמו אלצהיימר.

משפר את תפקוד השרירים והעצמות

היום אנו יודעים כי גלוטמט משחק תפקיד מפתח בצמיחה ופיתוח של העצמות, כמו גם בשמירה על הבריאות שלך.

חומר זה מונע את הופעתם של תאים המדרדרים עצמות, כגון אוסטאוקלסטים; ויכול לשמש לטיפול במחלות כגון אוסטאופורוזיס בבני אדם.

מצד שני, אנו יודעים גם כי גלוטמט משחק תפקיד בסיסי בתפקוד השרירים. במהלך התרגיל, למשל, נוירוטרנסמיטר זה אחראי על אספקת אנרגיה לסיבי שריר ולהפקת גלוטתיון.

מאי להגדיל את תוחלת החיים

לבסוף, מחקרים שנעשו לאחרונה מראים כי גלוטמט יכול להיות בעל השפעה מועילה מאוד על תהליך ההזדקנות של תאים. למרות שלא נבדק עדיין עם בני אדם, ניסויים בבעלי חיים מראים כי עלייה בחומר זה בתזונה יכולה להפחית את שיעורי התמותה.

הוא האמין כי השפעה זו נובעת גלוטמט עיכוב הופעת הסימפטומים של הזדקנות התא, שהוא אחד הגורמים המובילים למוות הקשורים לגיל.

סכנות

כאשר רמות הטבע של גלוטמט משתנים במוח או בגוף, אפשר לסבול כל מיני בעיות. זה קורה אם יש כמות פחות של חומר בגוף ממה שאנחנו צריכים, כאילו רמות לעלות באופן מוגזם.

כך, למשל, השינוי ברמות הגלוטמט בגוף נקשר להפרעות נפשיות כגון דיכאון, חרדה וסכיזופרניה. בנוסף, נראה כי היא קשורה גם לאוטיזם, לאלצהיימר ולכל סוגי המחלות הנוירודגנרטיביות.

מצד שני, ברמה הפיזית נראה כי עודף של חומר זה יהיה קשור לבעיות כמו השמנת יתר, סרטן, סוכרת, או טרשת לרוחב amyotrophic. זה יכול גם להיות השפעות מזיקות מאוד על הבריאות של רכיבים מסוימים של הגוף, כגון שרירים ועצמות..

כל הסכנות הללו יהיו קשורות, מצד אחד, לעודף גלוטמט טהור בתזונה (בצורת מונוסודיום גלוטמט, שנדמה כי היא מסוגלת לחצות את מחסום הדם בדם). בנוסף, הם היו צריכים לעשות עם עודף נקבוביות באותו מחסום.

מסקנה

גלוטמט הוא אחד החומרים החשובים ביותר המיוצרים על ידי הגוף שלנו, וממלא תפקיד בסיסי בכל מיני פונקציות ותהליכים. ה

n במאמר זה למדת איך זה עובד ומה היתרונות העיקריים שלה; אלא גם את הסכנות שיש לו כאשר הוא נמצא בכמויות גבוהות מדי בגוף שלנו.

הפניות

1. "מה זה גלוטמט? בדיקה של הפונקציות, המסלולים ואת עירור של נוירוטרנסמיטר גלוטמט "ב: Neurohacker. אחזור ב: 26 בפברואר 2019 מ Neurohacker: neurohacker.com.
2. "סקירה כללית של מערכת Glutamatergic" ב: המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה. אחזור: 26 בפברואר 2019 מהמרכז הלאומי לביוטכנולוגיה מידע: ncbi.nlm.nih.gov.
3. "קולטן גלוטמט" ב: ויקיפדיה. אחזור ב: 26 בפברואר 2019 מתוך ויקיפדיה: en.wikipedia.org.
4. "8 תפקידים חשובים של גלוטמט + למה זה רע עודף" ב: פריצה עצמית. אחזור ב: 26 בפברואר 2019 מתוך עצמי פרוצים: selfhacked.com.
5. "גלוטמט (נוירוטרנסמיטר)" ב: ויקיפדיה. אחזור ב: 26 בפברואר 2019 מתוך ויקיפדיה: en.wikipedia.org.