γ-aminobuterna kislina, na kratko znana tudi kot GABA (gama-aminomaslena kislina), je biogeni amin glutaminske kisline. Hkrati je GABA glavni zaviralec nevrotransmiter v osrednjem živčni sistem (CNS).
Kaj je γ-aminomaslena kislina?
γ-aminobuterna kislina je derivat glutaminske kisline in amin maslene kisline. Amini so organski derivati amoniak v katerem ena ali več vodik atomi so nadomeščeni z alkilnimi skupinami ali z arilnimi skupinami. Kemično je γ-aminomaslena kislina neproteinogena aminokislina. Neproteinogena aminokisline so aminokisline, ki niso vključene v beljakovin med prevajanjem. Delujejo kot antagonisti aminokislin pri presnovi encimov v telesu. Γ-aminomaslena kislina se razlikuje od ostalih proteinogenih α-aminokisline po položaju aminokisline. GABA je y-aminokislina, ker je njena aminokislina na tretji ogljika atom za karboksilnim ogljikovim atomom. GABA se veže na določene receptorje v telesu. Deluje kot zaviralni (inhibitorni) nevrotransmiter v telesu.
Funkcija, učinki in vloge
GABA učinkuje na različne receptorje v telesu. GABAa receptorji so kloridionski kanali, vezani na ligand. Ko se GABA veže na receptor, klorid to teče. To ima zaviralni učinek na prizadete živčne celice. GABAa receptorji so široko razširjeni v možganov. Imajo pomembno vlogo v ravnovesje med slabljenjem in vzbujanjem v osrednji živčni sistem. Več droge ki delujejo depresivno na receptorje GABAa. Ti agenti vključujejo benzodiazepini, antiepileptična zdravila, propofolin barbiturati. Receptorji GABAa-ρ imajo podoben učinek kot receptorji GABAa. Vendar pa na njih ne more vplivati droge zgoraj omenjeno. GABAb receptorji so tako imenovani receptorji, povezani z G-proteini. Ko se γ-aminomaslena kislina veže na te receptorje, se poveča kalij teče v živčne celice. Hkrati se zmanjšuje odtok kalcij. Tako pride do presinaptične hiperpolarizacije in zaviranja sproščanja oddajnika. Za sinaptična špranja, po drugi strani pa se povečuje dotok kalij. Posledično se razvije zaviralni postsinaptični potencial (IPSP). Mišični relaksant baklofen deluje natančno na ta receptor. Na splošno GABA vsebuje antianksiozne, analgetične, relaksantne, antikonvulzivne in kri učinki na stabilizacijo tlaka. Poleg tega ima GABA učinek, ki spodbuja spanje. Vendar GABA ne deluje le kot zaviralec nevrotransmiter. GABA zavira tudi izločanje hormonov v različnih endokrinih žlezah. Pomemben učinek ima γ-aminomaslena kislina v trebušni slinavki. Tam kislina zavira izločanje glukagon v alfa celicah Langerhansovih otočkov. Vendar pa GABA deluje centralno tudi na hipotalamus in s tem na izločanje sproščanja hormoni. GABAergični nevroni oskrbujejo tudi hipofiza, tako da nastanek hipofize prolaktina, ACTH, TSH in na LH vpliva tudi GABA. GABA stimulira tudi hipotalamični hormon, ki sprošča HGH. Poleg tega naj bi γ-aminomaslena kislina imela imunomodulatorni učinek. Preko receptorjev GABA, ki se nahajajo na celicah T, γ-aminomaslena kislina blokira izločanje protivnetnih citokinov, hkrati pa zavira aktivacijo in proliferacijo celic T.
Oblikovanje, pojavnost, lastnosti in optimalne ravni
γ-aminobuterna kislina nastane iz glutamat. Za to je potreben encim glutamat dekarboksilaza (GAD). Glutamat je glavni vzbujevalni nevrotransmiter. Samo z enim korakom se učinek skoraj obrne in nastane zaviralni nevrotransmiter. Takoj po tvorbi se nekaj γ-aminomaslene kisline prenese v sosednje glialne celice. Tam lahko GABA pretvori v sukcinatni semialdehid s pomočjo GABA transaminaze. Tako ga je mogoče vključiti v citratni cikel in razgraditi. V trebušni slinavki se GABA proizvaja v insulina-producirajo beta celice Langerhansovih otočkov. GABA iz glutamata tvori encim GAD65. Izločanje poteka po eni strani preko SLMV. SLMV so sinaptične mikrovezikule, ki spominjajo na sinaptične vezikule. Vendar se GABA v majhnem delu izloča tudi v trebušni slinavki preko LDCV, tako imenovanih velikih gostih jedrnih veziklov. Ti mehurčki vsebujejo tipičen kompleks insulina in cink. Ustrezne vezikule imajo transporter GABA. Izločanje GABA v trebušni slinavki se pojavi vsake štiri ure. Poleg tega pride do vezikularnega izločanja.
Bolezni in motnje
Nizke ravni γ-aminobuterne kisline redno najdemo pri različnih boleznih. Sem spadajo na primer kronične bolečina, hipertenzija, razdražljiv debelo črevo, predmenstrualni sindrom (PMS), depresija, shizofrenijain epilepsija. Pomanjkanje γ-aminomaslene kisline lahko povzroči nočno znojenje, impulzivnost, tesnobo in spomin prizadetost. Nestrpnost, hiter srčni utrip, zvonjenje v ušesih (tinitus), hrepenenje po sladkem in mišična napetost so tudi simptomi pomanjkanja GABA. Pomanjkanje GABA lahko zdravimo na različne načine. Na primer, prizadeti lahko vzamejo predhodnik GABA glutamin. Podobno lahko zdravljenje opravimo v kombinaciji z majhno aminokislino glicinom. Vendar ustno uprava GABA prizadene predvsem obrobje, tj. endokrine organe in tkiva. Osrednjega učinka ni mogoče doseči, ker kri-možganov ovira pri sprejemanju γ-aminomaslene kisline. Lahko pa se tudi predozira γ-aminomaslena kislina. Kombinacija z benzodiazepini, alkohol, antipsihotiki, hipnotiki, anestetiki, triciklični antidepresivi, opioidiin mišične relaksante je še posebej nevarno. Lahko povečajo učinke in neželene učinke γ-aminomaslene kisline. Preveliko odmerjanje γ-aminomaslene kisline lahko povzroči omotica in mišična oslabelost. Bolniki imajo zaspanost in upočasnjen srčni utrip. Počutijo se šibke, dihajo depresija, epileptični napadi in trpijo zaradi spomin izguba. Ko se γ-aminobuterna kislina kombinira z drugimi osrednjimi živčnimi snovmi, ki ogrožajo življenje srčni zastoj lahko pojavijo. Zdi se, da ima GABA tudi vlogo pri patofiziologiji sladkorna bolezen mellitus. Tako se je povečalo glukagon naj bi nastanek pri diabetikih povzročil pomanjkanje GABA. Poleg tega se zdi, da je aktivnost limfocitov T zmanjšana z GABA.