Что такое GABA A-рецепторы и как они работают

Содержание
Автор: Людмила Жаворонкова - дерматовенерология
Y-Аминомасляная кислота, она же ГАМК, GABA, γ-aminobutyric acid – это непротеиногенная аминокислота  органического происхождения, важнейший блокирующий нейромедиатор центральной нервной системы человека. Это биовещество, которое принимает участие в метаболизме церебральных структур и аффилированно с гормоном жировой ткани – лептином. Источником гамма-аминомасляной кислоты в организме  является  глутаминовая кислота, которая претерпевает изменения под влиянием фермента глутаматдекарбоксилазы. О том, почему одним из механизмов действия препаратов против ожирения считается контакт с этим биовеществом, вы узнаете из статьи.

Что такое ГАМК

Гамма-аминомасляная кислота  или ГАМК считается основным блокиратором нейротрансмиссии. Это мягко действующее биовещество уравновешенно, но не особенно координировано в своих усилиях. Его цель – регулирование возбуждения, которые посылают другие нейротрансмиттерами. Это дает возможность сосудам и мышцам и кровеносным расслабиться, а телу человека – спать спокойно. Не окажись в организме ГАМК, человек погиб бы от судорог.

По сути, главным нейротрансмиттером возбуждения является глутамат, родственник GABA. Большинство препаратов, которые встают на пути деятельности гамма-аминомасляной кислот, это седативные средства, включая спиртные напитки, гамма-гидроксимасляную кислоту (GHB), барбитураты и бензодиазепины. Но ГАМК – монополист в области процессов торможения ЦНС и постоянно отстаивает пальму первенства у своего прародителя – глутамата. GABA обладает удивительной способностью уговаривать нейроны человека не реагировать на агрессивные действия своих соседей-родственников, чтобы не заработать себе инсульт, например. Кажется логичным и то, что ГАМК участвует в нормализации сна и повышает усвоение глюкозы.

Получается, что Гамма-аминомасляная кислота – главный блокиратор возбуждения в нервной системе. Однако только у тех, у кого она уже действует, а не находится в зачаточном состоянии. Если это не так, то поначалу ей иногда помогает разношерстная компания очень известных веществ. Давайте, приглядимся к ГАМК поближе.

Медиатор покоя в церебральных структурах и его связь с лептином

Гамма-аминомасляная кислота образуется в мозге из глутаминовой кислоты, которая тоже является мощным нейромедиатором. Происходит декарбоксилирование глутаминовой кислоты, то есть удаление карбоксильной группы из основной цепи. Согласно химической классификации γ-aminobutyric acid или GABA – это не привычная аминокислота, используемая для синтеза белка, в которой аминогруппа соединена к первому атому углерода в цепочке, а биовещество аминогруппа которого связана с третьим атомом карбоксигруппы. Это и позволяет ферменту глутаматдекарбоксилазе (GAD) трансформировать глутамат в ГАМК.

Гамма-аминомасляная кислота продуцируется нейронами мозга непосредственно на месте и связывается с двумя типами рецепторов на поверхности нейронов: ГМК-рецепторами типа А и В. Рецепторы А – ионотропные, связываясь с ними GABA открывает в мембране нервных клеток новый канал  для ионной трансмиссии и хлор устремляется внутрь нейронов, минимизируя их реактивность. Мембрана нейрона сама по себе стабильна, поскольку обладает потенциалом покоя. Внутри клетки меньше заряженных ионов, чем снаружи, что создает разницу зарядов. Снаружи доминирует хлор, кальций, натрий, а внутри – калий и ряд отрицательно заряженных молекул органической природы.

Теоретически есть два варианта развития событий: де- или гиперполяризация клеточной мембраны. Если в покое потенциал мембраны составляет около 70 мВ, то при включении нервной системы в работу он «разрывается» между возбуждением, которое деполяризирует клетку и торможением, гипреполяризирующим ее. Необходимо перераспределение ионов внутри и снаружи, чтобы мембранный заряд достиг определенного порога. Если это случается, то мембрана продолжает и дальше деполяризоваться, и возбужденный нейрон передает информацию по цепочке. Потом следует инверсия – время, когда потенциал мембраны положителен. Затем идет реполяризация, и заряд мембраны возвращается в исходное состояние.

Чтобы четко понимать ситуацию, следует принять во внимание два момента. Первое – на один нейрон одновременно способны влиять несколько противоположно направленных сил: например, пять возбуждающих и три тормозящих сигнала. При этом они могут воздействовать на дендрит нервной клетки и на аксон пресинапса. Второе – нейрон под влиянием разновекторных сил работает по принципу «все или ничего». Он не может одновременно послать и не послать сигнал. Все сигналы, пришедшие в нейрон, суммируются и, если итог превышает порог возбуждения, сигнал передается дальше. Если этого не происходит, наступает блок, который требует дубля.

ГАМК в любом случае контактирует с рецептором ионного канала, который так сложно устроен, что раскрывается и пропускает внутрь клетки только отрицательные ионы хлора. Они гиперполяризируют мембрану клетки, и она становится менее восприимчивой к возбуждению. Это и есть основная функция GABA. Ее рецептор – гетеропентамер включает в себя  из 8 разных семейств. Они формируют открытый ионный канал, и поочередно связываясь с парой рецепторов, меняют свою пространственную конфигурацию, открывая доступ для проникновения анионов. Только рецепторы типа В влияют на клеточный обмен. Они тоже минимизируют степень возбуждения клетки, но медленнее, посредством G-белков. В-рецепторы снижают чувствительность к возбуждению посредством воздействия на кальциевые и калиевые каналы.

Чувство тревожности

Ещё по теме:
Вариант питания при лептинорезистентности
Если тучный человек обладает жировыми накоплениями преимущественно в абдоминальной области, при этом он постоянно испытывает чувство голода, ему хочется сладкого,...
Лептин и эстетическая диетология
Лептин – гормон жировой ткани зарекомендовал себя в коррекции фигуры и в косметологии. С помощью контроля уровня гормона составляется программа...
ГАМК синтезируется нейронами головного мозга, которые образуют специальную систему распределения гама-аминомасляной кислоты, аналогичную другим энергетическим системам. Ряд структур локализованы глубоко в церебральных структурах, откуда нервные волокна, выделяющие ГАМК, идут в другие отделы нервной системы. Поэтому ГАМК способна тормозить возбуждение от мышц до структур, контролирующих эмоции человека.

Ядра нейронов в глубине мозга тянут свои отростки к разным частям нервной системы, чтобы минимизировать уровень возбуждения. Но истинно тормозным медиатором ГАМК становится исключительно в зрелом мозге, в развивающейся нервной ткани ГАМК-нейроны способны генерировать возбуждающии сигналы для клетки, меняя проницаемость мембраны для ионов хлора. Незрелые нейроны содержат высокую концентрацию хлора, и активация рецепторов ГАМК дает возможность вывести эти анионы из клетки с последующей деполяризацией мембраны. Со временем зреет основа возбуждения мозга на базе глутамата и ГАМК, что наделяет медиаторы способностью к гиперполяризации мембраны клеток.

Само созревание мозга – сложный процесс, который регулируется множеством генов. Нарушение этих процессов приводит к разным неврологическим патологиям, например, эпилепсии. Это одно из наиболее распространенных неврологических заболеваний, при котором нейроны головного мозга генерируют извращенные нервные импульсы: чрезвычайно часто и сильно. Это формирует патологический очаг возбуждения в мозге. Его существование ведет к припадкам – основному и самому опасному симптому эпилепсии. Такая «разрядка» дает возможность минимизировать возбуждение в ЦНС. Генные мутации позволяют ГАМК- нейронам оказываться в непривычных местах и лишают их возможности полноценно выполнять свои блокирующие возбуждение функции.

Другим фактором, тормозящим действия ГАМК, является влияние на эмоции, например, на чувство тревожности. Вообще, тревога – достаточно широкое понятие, в котором сосредоточены, как абсолютно нормальные реакции человека на стресс: экзамен, темный переулок, любовная сцена, так и патологические состояния: тревожные расстройства в медицинском смысле этого слова. Исходя из постулатов современной психиатрии, тревогу можно поделить на нормальную тревогу и тревогу как заболевание. Тревога трансформируется в болезнь, когда она мешает повседневной или профессиональной жизни, блокируя принятие любых решений.

Отдел мозга, который отвечает за эмоции, это миндалевидное тело, являющееся скоплением нервных клеток в глубине церебральных структур. Особенностью миндалевидного тела являются отрицательные эмоции: гнев, злость, страх, тревожность. ГАМК дает возможность минимизировать интенсивность этих переживаний.

Таблетка от стресса

Лекарства, которые противостоят тревоге и стрессу, обязательно контактируют с рецепторами ГАМК. Они не стимулируют их напрямую, то есть, не грузят собой ту же часть молекулы, что и ГАМК. Их предназначение в активации чувствительности ионной поры к ГАМК, чуть изменяя ее пространственную ориентацию. Такие вещества называют аллостерическими модуляторами. Это: этанол, например, бензодиазепины и барбитураты.

При чем тут лептин и ожирение? Связь очевидна: стресс стимулирует обмен веществ, активируя аппетит и неукротимое желание насыщения. Лептин не в состоянии противостоять самостоятельно нормализации ситуации и ему на подмогу приходят препараты, которые балансируют обмен веществ через ГАМК-рецепторы и их влияние на нейроны.

Подобным действием обладает алкоголь, который известен своим антистрессовым действием. Спиртное успокаивает нервы, связываясь с рецепторами ГАМК и помогая расслабиться. Перебор в дозировке алкоголя дает обратный эффект, что связано с нарастающей утратой контроля над своими поступками и увеличением чувства заторможенности. Алкогольное гиперраслабление способно спровоцировать алкогольную кому – так сильно угнетается центральная нервная система.

Еще одна фармгруппа – барбитураты – сегодня применяются в неврологии для коррекции судорог при эпилепсии. Все лекарства, относящиеся к ним – производные барбитала. Это вещество больше известно под именем Веронала или Люминала. Препараты, на его основе, с прошлого столетия считаются первыми относительно безопасными лекарствами для борьбы с эпилепсией. Они же эффективны для борьбы с бессонницей, но в небольшой дозировке.

Бензодиазепины, как и предыдущие вещества, контактируют с рецептором ГАМК типа А и проявляют седативное и противотревожное, противосудорожное действие. Однако к ним развивается привыкание, а отмена провоцирует стойкие нарушения сна и возобновление тревоги. По этим причинам бензодиазепины назначают только короткими курсами (максимум несколько суток). Кроме зависимости бензодиазепины обладают побочными эффектами, ухудшая память человека , что особенно криминально у пожилых.  Для лечения стресса и тревоги сегодня используют антидепрессанты. Они участвуют в комплексной терапии ожирения в контексте выработки гормонов гипоталамусом.

Например, хорошо известно, что на серотониновых рецепторах лежит ответственность за огромное количество лекарств, проходящих через центры гипоталамуса.  А серотонин не очень-то и участвует в формировании настроения. Основа возбуждения, как уже понятно – это глутамат, а торможения – ГАМК. Серотонин, дофамин, норадреналин и прочие гормоны выполняют вспомогательную функцию, поэтому и в лечении ожирения, то есть, в балансировке уровня лептина  в крови, играют больше фоновую, а не обязательную роль.

Таким образом, ГАМК, несмотря на свою узкую специализацию – уникальный нейромедиатр. В развивающихся церебральных структурах он возбуждает нейроны, а в зрелом – минимизирует их активность. ГАМК сама по себе контролирует чувство спокойствия, а препараты, которые стимулируют ее рецепторы, дают врачам повод для тревоги и простор для дальнейших исследований.

Поделиться:

Автор статьи
Людмила Жаворонкова, дерматовенерология

Образование: высшее. В 1976 году закончила ГМИ им. С. М. Кирова, специальность – «лечебное дело», диплом А-1, № 620803 от 26...

Что такое GABA A-рецепторы и как они работают
  • Раздел:Обмен веществ

Задать вопрос

Оставьте свое сообщение и контакты для связи.
Мы с вами обязательно свяжемся.