The glutamát Je to neurotransmiter s nejhojnější excitační funkcí v nervovém systému organismů obratlovců. Hraje zásadní roli ve všech excitačních funkcích, což znamená, že souvisí s více než 90% všech synaptických spojení v lidském mozku.
Biochemické glutamátové receptory lze rozdělit do tří tříd: AMPA receptory, NMDA receptory a metabotropní glutamátové receptory. Někteří odborníci identifikují čtvrtý typ, známý jako receptory kainátu. Nacházejí se ve všech oblastech mozku, ale v některých oblastech jsou obzvláště hojné.
Glutamát hraje zásadní roli v synaptické plasticitě. Z tohoto důvodu se zvláště týká určitých pokročilých kognitivních funkcí, jako je paměť a učení. Specifická forma plasticity, známá jako dlouhodobá potenciace, se vyskytuje u glutamátergních synapsí v oblastech, jako je hipokamp nebo kůra..
Kromě toho všeho má glutamát také řadu zdravotních výhod, pokud je konzumován moderovanou stravou. Může však také způsobit některé negativní účinky, pokud se příliš soustředíte, a to jak na úrovni mozku, tak v potravinách. V tomto článku vám o něm povíme všechno.
Rejstřík článků
Glutamát je jednou z hlavních složek velkého množství bílkovin. Z tohoto důvodu je to jedna z nejhojnějších aminokyselin v celém lidském těle. Za normálních okolností je možné získat dostatek tohoto neurotransmiteru dietou, takže není nutné jej syntetizovat.
Glutamát je však považován za neesenciální aminokyselinu. To znamená, že v případě nouze jej tělo může metabolizovat z jiných látek. Konkrétně jej lze syntetizovat z kyseliny alfa-ketoglutarové, která se vyrábí cyklem kyseliny citronové z citrátu.
Na úrovni mozku není glutamát sám o sobě schopen překonat hematoencefalickou bariéru. Pohybuje se však přes centrální nervový systém prostřednictvím vysokoafinitního transportního systému. To slouží k regulaci jeho koncentrace a udržování konstantního množství této látky v mozkových tekutinách..
V centrálním nervovém systému je glutamát syntetizován z glutaminu v procesu známém jako "glutamát-glutaminergní cyklus", působením enzymu glutaminázy. K tomu může dojít jak v presynaptických neuronech, tak v gliových buňkách, které je obklopují..
Na druhou stranu je glutamát sám o sobě předzvěstí dalšího velmi důležitého neurotransmiteru, GABA. Proces transformace se provádí působením enzymu glutamát dekarboxylázy.
Ve skutečnosti je drtivá většina glutamátových receptorů umístěna na dendritech postsynaptických buněk; a vážou se na molekuly uvolněné do intrasynaptického prostoru presynaptickými buňkami. Na druhou stranu jsou také přítomny v buňkách, jako jsou astrocyty a oligodendrocyty..
Glutaminové receptory lze rozdělit na dva podtypy: ionotropní a metabotropní. Dále uvidíme, jak každý z nich funguje podrobněji.
Ionotropní glutamátové receptory mají primární funkci umožňující průchod iontů sodíku, draslíku a někdy i vápníku mozkem v reakci na vazbu glutamátu. Když dojde k navázání, antagonista stimuluje přímé působení centrálního póru receptoru, iontového kanálu, což umožňuje průchod těchto látek..
Přechod iontů sodíku, draslíku a vápníku způsobuje postsynaptický excitační proud. Tento proud se depolarizuje; a pokud je aktivován dostatečný počet glutamátových receptorů, lze dosáhnout akčního potenciálu v postsynaptickém neuronu.
Všechny typy glutamátových receptorů jsou schopné produkovat postsynaptický excitační proud. Rychlost a doba trvání tohoto proudu se však u každého z nich liší. Každý z nich má tedy různé účinky na nervový systém..
Metabotropní glutamátové receptory patří do podrodiny receptorů proteinu G C. Jsou rozděleny do tří skupin, které jsou zase u savců rozděleny do osmi podtypů..
Tyto receptory jsou tvořeny třemi odlišnými částmi: extracelulární oblastí, transmembránovou oblastí a intracelulární oblastí. V závislosti na tom, kde dochází k vazbě s molekulami glutamátu, dojde v těle nebo v nervovém systému k odlišnému účinku..
Extracelulární oblast se skládá z modulu známého jako „mucholapka“, která je zodpovědná za vazbu glutamátu. Má také část bohatou na cystein, která hraje zásadní roli při přenosu změny proudu směrem k části transmembrány..
Transmembránová oblast je tvořena sedmi oblastmi a její hlavní funkcí je spojit extracelulární zónu s intracelulární zónou, kde obvykle dochází ke spojování proteinů..
Vazba glutamátových molekul v extracelulární oblasti způsobí, že proteiny, které se dostanou do intracelulární oblasti, budou fosforylovány. To ovlivňuje velké množství biochemických drah a iontových kanálů v buňce. Z tohoto důvodu mohou metabotropní receptory způsobovat velmi širokou škálu fyziologických účinků..
Předpokládá se, že glutamátové receptory hrají klíčovou roli při přijímání stimulů, které způsobují chuť „umami“, což je podle nejnovějšího výzkumu v této oblasti jedna z pěti základních příchutí. Z tohoto důvodu je známo, že existují receptory této třídy v jazyku, konkrétně v chuťových pohárcích..
Je také známo, že iontové glutamátové receptory existují v srdeční tkáni, i když jejich role v této oblasti není dosud známa. Disciplína známá jako „imunhistochemie“ lokalizovala některé z těchto receptorů do koncových nervů, ganglií, vodivých vláken a některých kardiomyocytů..
Na druhou stranu je také možné najít malý počet těchto receptorů v určitých oblastech slinivky břišní. Jeho hlavní funkcí je regulovat sekreci látek, jako je inzulín a glukagon. Tím se otevřely dveře k výzkumu možnosti regulace cukrovky pomocí antagonistů glutamátu..
Dnes také víme, že kůže má určité množství NMDA receptorů, které mohou být stimulovány k vyvolání analgetického účinku. Stručně řečeno, glutamát má v těle velmi rozmanité účinky a jeho receptory se nacházejí v celém těle.
Už jsme viděli, že glutamát je nejhojnějším neurotransmiterem v mozku savců. Je to hlavně proto, že plní v našem těle velké množství funkcí. Zde vám řekneme, které jsou hlavní.
Glutamát je nejdůležitějším neurotransmiterem při regulaci normálních mozkových funkcí. Prakticky všechny excitační neurony v mozku a míchě jsou glutamatergické.
Glutamát vysílá signály jak do mozku, tak do celého těla. Tyto zprávy pomáhají s funkcemi, jako je paměť, učení nebo uvažování, kromě toho, že hrají sekundární roli v mnoha dalších aspektech fungování našeho mozku..
Například dnes víme, že při nízké hladině glutamátu je nemožné vytvářet nové vzpomínky. Kromě toho může abnormálně nízké množství tohoto neurotransmiteru vyvolat záchvaty schizofrenie, epilepsie nebo psychiatrických problémů, jako je deprese a úzkost..
Studie na myších dokonce ukazují, že abnormálně nízké hladiny glutamátu v mozku mohou souviset s poruchami autistického spektra..
Glutamát je také základem, který tělo používá k tvorbě dalšího velmi důležitého neurotransmiteru, kyseliny gama-aminomáselné (GABA). Kromě svalové kontrakce hraje tato látka při učení velmi důležitou roli. Je také spojován s funkcemi, jako je spánek nebo relaxace.
Glutamát může být absorbován z potravy, což je tento neurotransmiter hlavním zdrojem energie pro buňky trávicího systému a také důležitým substrátem pro syntézu aminokyselin v této části těla..
Glutamát přítomný v potravinách způsobuje v těle několik zásadních reakcí. Například aktivuje vagový nerv takovým způsobem, že je podporována produkce serotoninu v zažívacím systému. To podporuje stolici, stejně jako zvyšuje tělesnou teplotu a produkci energie..
Některé studie ukazují, že užívání perorálních doplňků glutamátu může zlepšit trávení u pacientů s problémy v tomto ohledu. Kromě toho může tato látka také chránit žaludeční stěnu před škodlivým účinkem některých léků..
Ačkoli nevíme přesně, jak k tomuto účinku dochází, glutamát má velmi důležitý regulační účinek na chuť k jídlu a sytost.
Díky jeho přítomnosti v potravinách se tedy cítíme více hladoví a chceme více jíst; ale také to po nás vzbuzuje pocit nasycení.
Některé buňky imunitního systému mají také glutamátové receptory; například T buňky, B buňky, makrofágy a dendritické buňky. To naznačuje, že tento neurotransmiter hraje důležitou roli jak ve vrozeném, tak v adaptivním imunitním systému..
Některé studie používající tuto látku jako léčivo ukázaly, že může mít velmi příznivý účinek na nemoci, jako je rakovina nebo bakteriální infekce. Kromě toho se zdá, že do určité míry také chrání před neurodegenerativními poruchami, jako je Alzheimerova choroba.
Dnes víme, že glutamát hraje zásadní roli v růstu a vývoji kostí a při udržování jejich zdraví.
Tato látka zabraňuje vzniku buněk, které poškozují kosti, jako jsou osteoklasty; a mohly by být použity k léčbě nemocí, jako je osteoporóza u lidí.
Na druhou stranu také víme, že glutamát hraje zásadní roli ve svalové funkci. Například během cvičení je tento neurotransmiter zodpovědný za dodávání energie do svalových vláken a produkci glutathionu.
A konečně, některé nedávné studie naznačují, že glutamát může mít velmi příznivý účinek na proces stárnutí buněk. Ačkoli to ještě nebylo testováno na lidech, experimenty na zvířatech ukazují, že zvýšení této látky ve stravě může snížit úmrtnost.
Předpokládá se, že tento účinek je způsoben tím, že glutamát oddaluje nástup příznaků buněčného stárnutí, což je jedna z hlavních příčin smrti související s věkem..
Když se přirozené hladiny glutamátu změní v mozku nebo v těle, je možné trpět nejrůznějšími problémy. K tomu dochází, ať už je v těle méně látky, než potřebujeme, nebo pokud jsou hladiny zvýšeny přehnaně.
Například změna hladin glutamátu v těle byla spojena s duševními poruchami, jako je deprese, úzkost a schizofrenie. Kromě toho se zdá, že to souvisí s autismem, Alzheimerovou chorobou a všemi druhy neurodegenerativních onemocnění.
Na druhé straně se na fyzické úrovni zdá, že přebytek této látky by byl spojen s problémy, jako je obezita, rakovina, cukrovka nebo amyotrofická laterální skleróza. Mohlo by to mít také velmi škodlivé účinky na zdraví určitých složek těla, jako jsou svaly a kosti..
Všechna tato nebezpečí by na jedné straně souvisela s přebytkem čistého glutamátu ve stravě (ve formě glutamátu sodného, který je schopen překonat hematoencefalickou bariéru). Kromě toho by také měli co do činění s přebytkem pórovitosti ve stejné bariéře.
Glutamát je jednou z nejdůležitějších látek produkovaných naším tělem a hraje zásadní roli ve všech druzích funkcí a procesů. A
V tomto článku jste se dozvěděli, jak to funguje a jaké jsou jeho hlavní výhody; ale také nebezpečí, která má, když se v našem těle nachází v příliš vysokých množstvích.
Zatím žádné komentáře