Glutamiinihappo on aminohappo, joka rakentaa proteiineja, jotka muodostavat kehomme. Samanaikaisesti se on tärkein hermoston välittäjäaine. Oppiminen ja muistetut prosessit riippuvat sen aktiivisuudesta. Samanaikaisesti sen liian suuri pitoisuus tappaa hermosolut. Mitä muuta glutamiinihappo pelaa kehossa?
Sisällysluettelo
- Glutamiinihappo aminohappona
- Glutamiinihappo välittäjäaineena
- Tasapaino glutamaatin ja gamma-aminovoihapon välillä
- Masennus ja glutamiinihapon aktiivisuus
- Glutamiinihappo ja skitsofrenia
- Glutamiinihappo ja Alzheimerin tauti
- Glutamiinihapon merkitys lääketieteen tulevaisuudessa
Glutamiinihappoa esiintyy yleensä kehossa anionin muodossa, jota kutsutaan glutamaatiksi. Tämä yhdiste on aminohappo, so. Emäksinen orgaaninen rakennusosa, josta proteiinit valmistetaan. Samalla se on yksi tärkeimmistä välittäjäaineista. Tämä termi kattaa aineet, jotka osallistuvat hermosolujen väliseen tiedonsiirtoon. Tämän aineen uskotaan olevan tärkein yhdiste, joka liittyy muistijäljen muodostumiseen aivoissa. Tästä syystä sen läsnäolo on olennaista tapahtumien oppimisessa ja muistamisessa.
Glutamiinihapon liiallinen pitoisuus keskushermostossa ei kuitenkaan ole hyödyllistä. Se vahingoittaa hermosoluja. On olemassa tutkimuksia, jotka osoittavat, että korkeiden glutamaattitasojen myrkyllisyys liittyy aivojen vaurioiden muodostumiseen Alzheimerin taudin aikana. Nämä muutokset johtavat kognitiivisten prosessien häiriöihin.
Glutamiinihappo liittyy hyvin usein kemiallisiin elintarvikelisäaineisiin. Tämä johtuu siitä, että sen suola, so. Natriumglutamaatti, on makua lisäävä aine, joka lisätään astioihin ja mausteseoksiin. Se on yksi suosituimmista kemikaaleista, joita käytetään elintarviketeollisuudessa. Mononatriumglutamaattia ei ole virallisesti tunnustettu haitalliseksi aineeksi Euroopan unionissa.
Glutamaatti on proteiinikomponentti ja on siksi yleinen elintarvikekomponentti. Sen maku tuntuu vain, kun se ei ole sitoutunut proteiineihin. Esimerkki glutamiinihappoa sisältävästä ruoasta on soijakastike.Tämän kemiallisen yhdisteen aiheuttamaa makuaistia on kutsuttu "umamiksi".
Glutamiinihappo aminohappona
Glutamaatti on kemiallisesti aminohappo. Tämä nimi tarkoittaa, että sen rakenteessa on karboksyylihapporyhmä ja aminoryhmä, jotka on sijoitettu yhteen hiiliatomiin. Aminohapot, jotka on liitetty toisiinsa kemiallisilla sidoksilla, järjestettyinä pitkään ketjuun, muodostavat kaikki olemassa olevat proteiinit.
Glutamiinihappo on endogeeninen aminohappo, ts. Sellainen, jonka kehomme voi syntetisoida. Tietenkin sen lähde voi olla ruoan mukana toimitettavat proteiinit. Kaikki liha, siipikarja, kala, munat ja maitotuotteet ovat erinomaisia glutamiinihapon lähteitä. Tietyt proteiinipitoiset kasviruoat voivat myös olla proteiinin lähteitä. Esimerkiksi vehnän tärkein proteiini, gluteeni, sisältää 30-35% glutamiinihappoa.
Lue myös: Veganismi ja terveys: miten kasvipohjainen ruokavalio vaikuttaa kehoon?
Glutamiinihappo välittäjäaineena
Sen lisäksi, että glutamaatti osallistuu proteiinien muodostumiseen, se toimii myös välittäjäaineena. Tämä tarkoittaa, että se on aine, joka vapautuu kahden hermosolun väliseen aukkoon. Glutamaattimolekyylien pääsy hermosoluista toisen reseptoreihin aiheuttaa viritystä. Reseptorit ovat erikoistuneita proteiinirakenteita, jotka tunnistavat tietyn välittäjäaineen.
Glutamiinihappoa, jota käytetään välittäjäaineena, tuottaa suoraan glutamatergiset neuronit. Ne ovat hallitseva osa aivojen hermosoluja. Täten glutamiinihapon siirtymisen häiriöllä on erittäin vakavia seurauksia. Se johtaa neurologisiin sairauksiin ja mielenterveyden häiriöihin.
Glutamiinihappoa varastoidaan erityisissä vesikkeleissä, jotka sijaitsevat synapseissa, toisin sanoen hermosolujen päissä, jotka yhdistyvät toisiinsa. Hermoimpulssit laukaisevat glutamaatin vapautumisen synaptiseen rakoon, mikä lopulta laukaisee toisen neuronin. Glutamaattireseptorit, kuten NMDA-reseptori tai AMPA, ovat vastuussa tämän välittäjäaineen kantaman tiedon vastaanottamisesta. Glutamiinihappomolekyylin yhteys reseptoriin aiheuttaa sen aktivoitumisen ja siten hermoimpulssin siirtymisen edelleen.
Glutamaatti on yleisin virittävä hermovälittäjäaine selkärankaisten, myös ihmisten, hermostossa. Se osallistuu aivojen kognitiivisiin toimintoihin, kuten oppimiseen ja muistiin. Sitä esiintyy glutamatergisissa synapseissa hippokampuksessa, neokorteksissa ja muissa aivojen osissa.
Tasapaino glutamaatin ja gamma-aminovoihapon välillä
Glutamiinihappo, pääasiallisena kiihottavana hermovälittäjäaineena, esiintyy fysiologisissa olosuhteissa tasapainossa pääasiallisen estävän hermovälittäjäaineen eli gamma-aminovoihapon (GABA) kanssa. Näiden aineiden asianmukainen suhde määrää hermoston asianmukaisen toiminnan.
Sairastilojen tapauksessa puhumme yleensä glutamaattiin liittyvän tartunnan paremmuudesta GABA: han nähden. Tällainen epätasapaino johtaa psykoottisiin tiloihin. On olemassa teorioita, jotka yhdistävät glutamiinihapporeseptorien yliaktiivisuuden skitsofreniaan. Tästä syystä glutamatergista järjestelmää estävien psykotrooppisten lääkkeiden etsintä jatkuu.
Tutkijoihin on liittynyt seuraavia häiriöitä, joilla on hyperaktiivisuutta tai vähentynyt glutamaatti-neurotransmissio:
- ahdistus
- masennus
- skitsofrenia
- neurodegeneratiiviset sairaudet
- kaksisuuntainen mielialahäiriö
Masennus ja glutamiinihapon aktiivisuus
Tutkijat ja lääkärit eivät ole varmoja glutamatergisen järjestelmän roolista masennuksessa. Jotkut tutkimustyöt viittaavat tämän välittäjäaineen aktiivisuuden lisääntymiseen tämän taudin aikana. Toiset osoittavat, että glutamaatin siirtyminen on estetty.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että glutamaattiaktiivisuutta estävien lääkkeiden käyttö tuottaa lyhytaikaisen masennuslääkkeen. Esimerkki sellaisesta lääkkeestä on ketamiini, joka on anestesia kirurgiassa ja eläinlääketieteessä.
Hyvinvoinnin parantamisen vaikutus esiintyy myös kaksisuuntaisen mielialahäiriön tapauksessa tämän ryhmän lääkkeiden antamisen jälkeen.
Rilutsolilääke pystyy vähentämään hermosoluista vapautuvan glutamiinihapon määrää. Siten se estää glutamatergisen leviämisen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että tämä lääke toimii masennuslääkkeenä potilailla, joilla on tämä häiriö.
Mainitut glutamatergista järjestelmää estäviä lääkkeitä koskevat testit viittaavat vahvaan korrelaatioon sen hyperaktiivisuuden ja masennusoireiden välillä. Tämän alueen jatkotutkimus voi asettaa uuden suuntaviivan masennuksen ja kaksisuuntaisen mielialahäiriön hoidossa.
Glutamiinihappo ja skitsofrenia
Skotofrenian geneesistä on hypoteesi, joka liittyy glutamaattiaktiivisuuden häiriöihin. Teoria perustui alun perin joukkoihin kliinisiä ja neuropatologisia löydöksiä, jotka viittasivat aliaktiiviseen glutamatergiseen signalointiin NMDA-reseptorien kautta. Myöhempinä vuosina tätä väitettä tukee myös geneettinen aineisto.
Nykyinen tieto osoittaa kuitenkin, että tällä häiriöllä on sekä glutaminergisiä että dopaminergisiä poikkeavuuksia. Ne ovat osa monimutkaista neurokemiallisten, psykologisten, psykososiaalisten ja aivoihin liittyvien tekijöiden järjestelmää, jotka yhdessä muodostavat skitsofrenian.
Glutamiinihappo ja Alzheimerin tauti
Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet yhteyden korkeiden glutamaattitasojen nefrotoksisuuden ja dementian muutosten välillä Alzheimerin taudissa. Nämä vahingot johtuvat reseptorien liiallisen aktivoitumisen vaikutuksesta tämän välittäjäaineen kautta. Seurauksena on hermosolujen turvotus ja vaurioituminen.
Alzheimerin taudin oireiden vähentämiseksi annetaan memantadiinia. Tämä lääke estää glutamaattireseptorit. Viime kädessä tämän välittäjäaineen stimulointi vähenee, mikä johtaa neurodegeneratiivisten prosessien estoon.
Glutamiinihapon merkitys lääketieteen tulevaisuudessa
Olemme parhaillaan saamassa selville glutamatergisen järjestelmän merkityksen. Syvällinen tuntemus sitä hallitsevista mekanismeista antaa toivoa sellaisten lääkkeiden kehittämiselle, jotka ovat tehokkaita mielenterveyden ja neurologisten häiriöiden hoidossa.
Ihmisen aivoissa aktiivisen glutamiinihapon tutkimus on myös mahdollisuus ymmärtää, miten ihmisen muisti toimii.
Kirjallisuus:
- Joanna M.Wierońska, Paulina Cieślik, glutamaatti ja sen reseptorit tai kuinka aivot voidaan parantaa, maailmankaikkeus 2017
- Meldrum, B. S. "Glutamaatti aivojen välittäjäaineena: katsaus fysiologiaan ja patologiaan". Journal of Nutrition. 2000.
- Anna Szymczak, "glutamiinihappo", neuropsychologia.org
- Glutamiinihappo (CID: 611) PubChemissä, Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW et ai. "Piiripohjainen kehys hermovälittäjäaineiden ja riskigeenien vuorovaikutusten ymmärtämiseen skitsofreniassa". Neurotieteiden trendit. 2008, online-yhteys
Lue lisää tämän kirjoittajan artikkeleita
