Защо спортистите се нуждаят от гама-аминомаслена киселина (GABA) и защо се счита за легален допинг? Как да повишим нивата на GABA и да ограничим глутаминовата киселина

Гама-аминомаслена киселина (GABA)- основният инхибиторен предавател в нервната система на човека. Но само тези от нас, които вече са го разработили. А за да ни осигури наистина олимпийско спокойствие, понякога й помага пъстра група от много добре познати вещества. Ще разгледаме по-отблизо GABA и ще разберем, че тази молекула не е толкова проста, колкото изглежда на пръв поглед.

Невротрансмитер в покой

Гама-аминомаслена киселина(GABA; γ-aminobutyric acid, GABA) се синтезира в мозъка от глутаминова киселина, друг невротрансмитер, чрез декарбоксилиране (отстраняване на карбоксилната група от основната верига) (фиг. 1). Според химическата класификация GABA е аминокиселина, но не обичайната, т.е. използвана за синтеза на протеинови молекули, α-аминокиселина, където аминогрупата е прикрепена към първия въглероден атом във веригата. В GABA аминогрупата е свързана с третия атом от карбоксилната група (в глутамата това е първият атом преди декарбоксилирането).

GABA се синтезира директно в мозъка и се свързва с два вида рецептори на повърхността на невроните - GABA рецептори тип А и В. Рецептори тип Апреди това бяха разделени на типове рецептори и (открити главно в ретината), но впоследствие бяха обединени поради общото им действие. Този тип рецептор е йонотропен: когато GABA се свърже с тях, йонен канал се отваря в мембраната на нервната клетка и хлоридните йони се втурват в клетката, намалявайки нейната реактивност. Мембраната на нервната клетка има потенциал за почивка. В клетката има по-малко заредени йони, отколкото извън нея, и това създава разлика в заряда. Отвън превъзходството се създава от хлор, калций и натрий, докато отвътре преобладават калиеви йони и редица отрицателно заредени органични молекули. В теоретичен смисъл мембранният потенциал има два пътя: увеличаване (наречено деполяризация) и намаляване ( хиперполяризация) (фиг. 2). В покой мембранният потенциал е приблизително −70...−90 mV (миливолта), а когато нервната система работи, започва „дърпане на въже“ между две сили - тези, които възбуждат клетката (деполяризират мембраната) и тези, които го инхибират (хиперполяризиращи).

Фигура 2. Схема на възникване на потенциал за действие върху клетъчната мембрана.Необходимо е да се промени съдържанието на йони вътре и извън клетката с такава сила, че стойността на заряда на мембраната да се промени и да достигне определен праг. Ако това се случи, мембраната продължава да се деполяризира допълнително, невронът се възбужда и предава сигнал на други клетки. Превишаване(инверсия) - периодът, когато мембранният потенциал е положителен. Това е последвано от фаза на реполяризация и зарядът на мембраната се връща към предишните си стойности.

За да разберете как работи това, трябва да имате предвид две точки. Първият е, че върху един неврон могат да действат едновременно няколко противоположно насочени сили: например пет възбуждащи и три инхибиращи неврона се събират в една клетка в тази част на нервната система. В същото време те могат да засегнат дендрита на този неврон и аксона в пресинаптичната част. Вторият момент е, че нервната клетка, която изпитва тези влияния, ще работи според принципа „всичко или нищо“. Тя не може да изпрати сигнал и да не го изпрати едновременно. Всички ефекти от сигналите, пристигащи в клетката, се сумират и ако получените промени в мембранния потенциал надвишават определена стойност (наречена праг на възбуждане), тогава сигналът ще бъде предаден на друга клетка през синапса. Ако праговата стойност не е достигната, тогава съжаляваме - опитайте отново, момчета. Всичко това напомня баснята на Крилов за лебед, рак и щука: всеки се дърпа в своята посока, но не е много ясно какво ще излезе от това.

И така, молекулата на GABA се е свързала с рецептора на йонния канал. Йонният канал, който има доста сложна структура (фиг. 3), се отваря и започва да пропуска отрицателно заредени хлорни йони в клетката. Под въздействието на тези йони мембраната се хиперполяризира и клетката става по-малко податлива на възбуждащите сигнали на други неврони. Това е първата и може би основна функция на GABA - инхибиране на активността на нервните клетки в нервната система.

Фигура 3. Йонотропен GABA рецептор. GABA A рецепторът е хетеропентамер: той се състои от 5 протеинови субединици, които в зависимост от хомологията на аминокиселинните последователности могат да принадлежат към осем различни семейства (по-често - към α, β, γ; членове на ρ-семейството homo -олигомеризират - получените GABA A -ρ рецептори, “предишен » GABA C). Това определя разнообразието от GABA A рецептори. А - Структурна схема на рецептора.Наляво:Всяка от субединиците в дългия глобуларен N-край, който се простира до повърхността на неврона, има характерна цистеинова бримкова структура и места за свързване за GABA и други лиганди. Това е последвано от 4 α-спирални трансмембранни домена (между последния от тях има голяма цитоплазмена бримка, отговорна за свързването с цитоскелета и "вътрешните" модулатори) и къс С-край. На дясно:Пет субединици образуват йонен канал, ориентиран от втория трансмембранен домен ( оранжев цилиндър) един на друг. Това е кватернерната структура на рецептора. Когато се свързва с две GABA молекули, рецепторът променя конформацията, отваряйки пори за анионен транспорт. b - Микроснимка на GABA рецептора в мозъка на прасето.

Друг аспект на инхибиторния ефект на GABA е ефектът му върху емоционалните процеси - по-специално тревожността. Тревожността е много широко понятие. Той съдържа както напълно здрави реакции на човека към стресови влияния (изпит, тъмна уличка, декларация в любов), така и патологични състояния (тревожни разстройства в медицинския смисъл на думата). Въз основа на разпоредбите на съвременната психиатрична наука можем да кажем, че има нормална тревожностИ безпокойството е като болест. Тревожността се превръща в болест, когато пречи на ежедневния или професионалния ви живот, блокирайки ви да вземете каквито и да било решения – дори и най-необходимите.

Частта от мозъка, която отговаря за емоционалните реакции, е амигдала- колекция от нервни клетки в дълбините на главата ни. Това е една от най-древните и важни части на нервната система при животните. Специалната специалност на амигдалата са отрицателните емоции - ние се чувстваме ядосани, ядосани, уплашени и тревожни чрез амигдалата. GABA позволява на мозъка да намали интензивността на тези преживявания.

Хапче за нерви

Лекарствата, които са ефективни при лечение на тревожност и гърчове, трябва да се свържат с GABA рецептора. Те не са директни рецепторни стимулатори, т.е. не се свързват със същата част от молекулата като GABA. Тяхната роля е, че повишават чувствителността на йонния канал към GABA, като леко променят неговата пространствена организация. Такива химикали се наричат алостерични модулатори. Алостеричните модулатори на GABA рецепторите включват етанол, бензодиазепини и барбитурати.

Алкохолът е известен със своите релаксиращи и анти-тревожни ефекти. Решения етилов алкохолв различни концентрации отдавна се използват широко от населението на Земята за успокояване на нервите. Етанолът дава на хората релаксация, като се свързва с GABA рецептора и улеснява по-нататъшното му взаимодействие с невротрансмитера. Случва се хората да надценяват способността си да пият алкохол и това води до постепенна загуба на контрол върху действията им и увеличаване на инхибирането. Настъпва алкохолна свръхрелаксация, която при продължителна употреба може да доведе до алкохолна кома - толкова силен е инхибиторният ефект на алкохола върху централната нервна система. Потенциално алкохолът може да се използва по време на хирургични операции като анестетик (преди това в критични ситуации - например на фронта - това се правеше - Изд.), но обхватът на концентрациите, при който изключва чувствителността към болка и все още не „изключва“ човека напълно, е твърде малък.

Фигура 7. Кутия Veronal от компанията Байер(в горния ляв ъгъл).

Тази и други групи лекарства, използвани в комплексното лечение не на тревожност, а на депресия, са описани в „сочната“ рецензия „ Кратка история на антидепресантите“: с всички тънкости на това състояние, с теории/хипотези и съмнения за тях. - Изд.

Фигура 8. GABA A рецептор и места за свързване на лекарството.Най-често срещаната комбинация от субединици в централната нервна система (около 40% от GABA A рецепторите) е две α1, две β2 и една γ2s, разположени около хлоридната пора ( поглед отгоре). GABA място (на повърхността, съединение α и β) – мястото, където GABA се прикрепя към рецептора; BDZ място (на повърхността, съединението на α и γ) е мястото на свързване за бензодиазепини, ETF място (на β) е етифоксин, NS място (в канала) е невростероиди. Свързващите места за барбитуратите и етанола вероятно са разположени дълбоко в канала (върху трансмембранните домени). В първия случай β субединицата вероятно играе основна роля; различни субединици, включително ρ и δ, взаимодействат с етанол, но тяхната чувствителност е различна.

Причината за неприязънта към бензодиазепините се крие в техните странични ефекти, които са доста и не всички се вземат предвид от официалните структури. Първо, бензодиазепините, както всички GABAergic лекарства, водят до пристрастяване. Второ, бензодиазепините увреждат паметта на човека. Употребата на лекарства от тази група засилва инхибиторния ефект на GABA върху клетките на хипокампуса, центъра на паметта. Това може да доведе до затруднения при запомняне на нова информация, което се наблюдава при прием на бензодиазепини, особено при по-възрастни хора.

GABA, въпреки тясната си „специалност“, е невероятен невротрансмитер. В развиващия се мозък γ-аминомаслената киселина възбужда нервните клетки, а в развития мозък, напротив, намалява тяхната активност. Той е отговорен за усещането за спокойствие, а лекарствата, които активират неговите рецептори, дават на лекарите много причини за безпокойство. Ето как гама-аминомаслената киселина се появи пред нас - проста молекула, отговорна за това мозъците ни да не „изгорят“.

Гама-аминомаслената киселина е биогенно вещество, аминокиселина, която се съдържа в човешкия мозък и отговаря за метаболитните и невротрансмитерните процеси в него. GABA или GABA е важен инхибиторен невротрансмитер на централната нервна система, неговият благоприятен ефект се простира до активиране на енергийните процеси в мозъка, повишаване на дихателните функции на тъканта, подобряване на кръвоснабдяването и използването на глюкоза.

GABA ви позволява да облекчите напрежението в нервните окончания, има успокояващ и тонизиращ ефект, понякога служи като транквилизатор, анксиолитичен ефект, с изключение на етапа на пристрастяване.

В медицината GABA аминокиселините се използват за лечение на сексуална дисфункция поради техния релаксиращ ефект.

Фармацевтични продукти, съдържащи GABA

Най-често срещаното лекарство, съдържащо GABA, е Aminalon, предназначено да засили метаболитните процеси в мозъка. Това лекарство се характеризира с високо съдържание на GABA, висока степен на абсорбция и последваща концентрация в кръвта и организиране на силни връзки с плазмата.

Разграждането на лекарството се извършва в бъбреците и черния дроб, след което се екскретира от тялото с въглероден диоксид в урината, като е нетоксично лекарство.

Също така в голямо търсене сред спортистите са лекарствата Gamibetal и Gammalon, Picamilon, които са доста ефективни и високоактивни лекарства, съдържащи вещества.

Как да приемате GABA

За пълния ефект на гама-аминомаслената киселина е необходимо дозировката да бъде 3,5 - 3,75 грама на ден. GABA трябва да се приема два пъти дневно по желание на получателя, няма строги противопоказания или специфични норми за приемане на лекарството. Поради високата си усвояемост, може да се приема както след тренировка, така и преди, най-важното, преди хранене.

GABA в бодибилдинга

За силовите атлети GABA е особено ценна поради функцията си да стимулира активно предната хипофизна жлеза, което води до производството на растежен хормон.

Приемът на GABA ви позволява да постигнете ефективно изгаряне на мазнини и анаболен ефект. В допълнение, заслужава да се отбележат редица други значителни постижения за тялото на спортиста, които са резултат от приемането на тази аминокиселина:

• подобрен сън и концентрация;
• релеф на тялото;
• мускулна активност;
• седативен ефект;
• без токсичност.

Странични ефекти

Препаратите с гама-аминомаслена киселина практически нямат отрицателни последици след приложение или предозиране. По правило всички негативни ефекти се свеждат до прекомерно изпотяване, повишена тревожност, паническа тревожност, гадене и в изключителни случаи повръщане. Понякога GABA може да причини странични ефекти като треска и нестабилност на кръвното налягане.

GABA е противопоказан за хора, страдащи от бъбречна недостатъчност и хронични нарушения на съня, в други случаи може да възникне индивидуална непоносимост към активното вещество.

В случай на възможно предозиране, жертвата се промива стомаха и се дава почивка.

Оценка на ефективността на GABA

От 2003 г. медицинските институции по света започнаха активни изследвания, насочени към потвърждаване на ефективността на GABA. Дългосрочните експерименти напълно потвърдиха способността на гама-аминомаслената киселина да повишава секрецията на растежен хормон под въздействието на физическата активност.

От 2008 г. експериментите с GABA започнаха да се провеждат изключително с участието на културисти, което отново доказва ефективността на използването му. Средно резултатите от изследванията показват, че концентрацията на растежен хормон при използване на тази аминокиселина се увеличава до шест пъти.

Гама-аминомаслена киселина (GABA)е един от основните невротрансмитери, които мозъчните клетки използват, за да комуникират помежду си. Той действа като „спирачка“, която успокоява ума, когато е необходимо. GABA получава по-малко внимание, отколкото например, но е не по-малко важно за нашето психическо благополучие.

Когато химикалите са в баланс, ние се чувстваме енергизирани по време на работа и можем да се отпуснем по време на почивка. С ниски нива на GABA животът ни е като шофиране без спирачки. Мозъкът е постоянно в положение „включено“ и един ден има претоварване.

Ето най-характерните признаци на дефицит на GABA:

1. Постоянно се чувствате тревожни, въпреки че няма видими причини за това.
2. Често закъснявате и не можете да организирате правилно деня си.
3. Хващате се за всичко наведнъж, но в края на деня се оказва, че резултатите са нулеви.
4. Дори когато нещата вървят добре, вие със сигурност ще намерите причини да се тревожите.
5. Не можете да се отпуснете и да прогоните тревожните мисли през нощта.
6. Ядете много сладко или се опитвате да се успокоите с алкохол.
7. Понякога усещате силно сърцебиене.

Всъщност повечето хора имат тези симптоми, особено тези, които живеят в модерните градове. Друго нещо е, че едната половина се бори с тях, а другата в крайна сметка получава генерализирано тревожно разстройство, синдром на раздразнените черва и фибромиалгия.

Много малък процент от хората имат генетична неспособност да синтезират GABA. Всички останали могат значително да повишат нивото му и то по няколко начина.

Можете да започнете да приемате "Ксанакс" е лекарство от класа на бензодиазепините, което повишава чувствителността на GABA рецепторите, или намерете добавки, които съдържат GABA. Но изследователите отдавна са установили, че киселинните молекули са твърде големи и не могат да преодолеят кръвно-мозъчната бариера.

Хората, които забелязват реално подобрение след приема на GABA добавки, трябва да бъдат предпазливи, защото такива добавки работят само ако има повреда в системата за безопасност на мозъка. Микроскопичните пролуки в бариерата позволяват не само на GABA молекулите да навлязат в мозъка, но и на токсини, тежки метали и патогени. Такива пропуски възникват в резултат на разделянето на епителните клетки и молекулата е отговорна за целия този позор "микроРНК-155", който отвори врати през 2014 г.

Друго притеснение относно добавките с GABA е това никой не знае как си взаимодействат с храната и различните лекарства.

Най-добрият ви залог е да опитате да увеличите GABA по друг начин, като използвате безопасни, изпитани във времето добавки, за да помогнете с това.

Как да увеличим синтеза на гама-аминомаслена киселина

1. Можете да започнете с таурин- аминокиселина, която е предшественик на GABA и лесно преминава през кръвно-мозъчната бариера. Тауринът активира GABA рецепторите и действа почти по същия начин като самия невротрансмитер, тоест успокоява ума.

2. Следващото необходимо вещество е, което много често ни липсва. Това се дължи на изчерпването на почвата, стреса, лекарствата и стареенето. Магнезият се свързва с GABA и стимулира рецепторите в мозъка. Препоръчително е хората с безсъние да приемат този минерал.

3. L-теанин – уникална аминокиселина, открита само в зеления чай. Повишава нивата на три основни невротрансмитера: серотонин, допамин и GABA. L-теанинът ви помага спокойно да възприемате проблемите, като променя диапазона на вълните. GABA и L-теанин увеличават алфа вълните, които насърчават състояние на релаксация, и намаляват бета вълните, които са свързани с тревожност и стрес. Три чаши чай на ден имат невероятни ползи.

4. Кава-кава растениенякога е бил незаменим атрибут на древните церемонии. Това билково лекарство вече е добре проучено и се използва при лечението на генерализирано тревожно разстройство. Кава кава е добро облекчаване на стреса и повишава нивата на GABA. Някои хора предпочитат да варят кава като чай.

5.Йога- Много популярно средство за облекчаване на напрежението. Само една сесия на йога повишава нивата на GABA с 27%.

6. Някои храни също помагат за увеличаване на GABA.. Ето списък, съставен от д-р Брейвърман, автор на много изследвания и книги за мозъчната функция:

• банан
• броколи
• цитруси
• камбала
• леща за готвене
• зелен чай и билков чай ​​с маточина
• ядки
• овесена каша
• спанак
• вътрешности
• пълнозърнест.

Тук можете да добавите и кисело мляко и кисело зеле, тъй като ферментиралите храни имат положителен ефект върху имунната система и повишават защитните сили на организма.

И така, има три начина за подпомагане на синтеза на GABA: приемане на определени добавки, правилно хранене и упражнения. Ако коригирате начина си на живот, нивото на GABA винаги ще бъде високо, което означава, че ще можем по-лесно да устоим на ударите на съдбата.

Невъзможно е да се отдели въпросът за увеличаване на GABA (гама-аминомаслена киселина, калк. GABA) от задачата за ограничаване на глутаминовата киселина, тъй като и двете вещества са в сложно и взаимосвързано взаимодействие. Всеки от тях е важен невротрансмитер, който има дълбоко въздействие върху нашето физическо и психическо здраве. GABA е лекарство, което намалява възбуждането на мозъчните клетки, докато глутаминовата киселина, напротив, стимулира тяхната активност. Както е случаят с всички невротрансмитери, твърде много или твърде малко от всеки от тях води до проблеми.

Когато веществата са във взаимен баланс, цялата система работи нормално. Въпреки това, има много фактори, които лесно могат да нарушат деликатния баланс и да доведат до ситуация, при която нивото на GABA е недостатъчно, а глутаминовата киселина е твърде висока, което е изключително лошо за вашето здраве.

Какво е глутаминова киселина?

Глутаминова киселина ( НЕ бива да се бърка с глутамин!) - Това е един от основните невротрансмитери, които предават възбудата. (Забележка: Глутаминовата киселина се нарича още глутамат).

В резултат на действието на глутаминовата киселина можете да говорите, да мислите, да обработвате вече получена информация и да възприемате нова информация, да поддържате внимание и да запомняте информация, която ви интересува. Научните изследвания показват, че колкото повече рецептори имате, толкова по-умни сте. За съжаление, изобилието от рецептори за глутаминова киселина има и обратна страна: с увеличаването им се увеличава и рискът от епилептични припадъци и инсулт.

Въпреки че глутаминовата киселина е невротрансмитер, открит в големи количества в мозъка, тя съществува в много ниски концентрации. Ако концентрацията му се увеличи, тогава невроните се превъзбуждат и работата им престава да бъде нормална. Така, когато се свръхстимулира, глутаминовата киселина се превръща в токсин.

Прекомерните нива на глутаминова киселина са основен фактор за редица неврологични заболявания като аутизъм, амиотрофична латерална склероза, болест на Паркинсон, мигрена, синдром на неспокойните крака, синдром на Турет, фибромиалгия, множествена склероза, болест на Хънтингтън и епилепсия. Излишъкът му също така увеличава вероятността от инсулт и причинява безсъние, енуреза, хиперактивност, тревожност и стереотипи при деца с аутизъм. (е повтарящо се поведение, насочено към самостимулация, което се проявява под формата на люлеене, ходене от една страна на друга, въртене на място, пляскане с ръце, въртене или редене на играчки, ехолалия, повтаряне на едни и същи думи).

Твърде много глутаминовата киселина може да доведе до увеличаване на брояеозинофили, което води до възпаление, което уврежда кръвоносните съдове и причинява мигрена и скокове на кръвното налягане, както и уврежда хипоталамуса и клетките на Пуриние, важни за речта и разбирането на езика.

Живакът в кръвта става токсичен в присъствието на високи нива на глутаминова киселина. Съществува и възможност излишъкът му да допринася за ускореното размножаване на раковите клетки.

Но това не е всичко: повишените нива на глутаминова киселина карат мозъка да произвежда естествени опиоиди (ендорфини и енкефалини), за да се защити от възможни вреди. Това причинява затруднения с ориентацията и вниманието и изчерпва както собствените ви запаси от опиоиди, така и нивата на опиоиди, които са важни за детоксикацията, контрола на възпалението и здравето на червата.

Глутатионът защитава мозъчните клетки, липсата му води до по-бърза и по-голяма смърт на клетките. Глутаминовата киселина също води до оцеляването на патогените в червата и може да причини повишена киселинност и киселини.

Когато има твърде много глутаминова киселина, това може да доведе до повишаване на нивата на ацетилхолин, а твърде много глутаминова киселина също има стимулиращ ефект - като по този начин изостря проблема още повече.

Какво е GABA?

GABA е акроним за гама-аминомаслена киселина, основен инхибиторен невротрансмитер. Неговата роля е да успокоява и отпуска мозъка. GABA също е много важен за разбирането на речта и езика. Именно GABA не позволява на речта ви да се превърне в продължителен картечен залп. Мозъкът го използва, за да улесни сензорната интеграция. Без адекватно производство на GABA, звуците на нашата реч биха се сблъскали един с друг, образувайки бъркотия, и ние бихме имали затруднения с разбирането на думите, отправени към нас.

Вашият стомашно-чревен тракт има много GABA рецептори и това вещество е важно за чревните контракции. Недостатъчните нива водят до коремна болка, запек и разстройство на изпражненията. GABA също поддържа адекватни нива на имуноглобулин А (антитела, които предпазват чревната лигавица, както и други лигавици, от инвазията на патогенни бактерии). Това е много важно за здравето на имунната система.

Липсата на GABA води до нервност, безпокойство, пристъпи на паника, агресивно поведение, избягване на зрителен контакт, проблеми с вниманието, проблеми с фокусирането на очите, синдроми на хронична болка и други заболявания. Може да доведе и до ГЕРБ.

Ниските нива на GABA правят хората по-склонни към алкохолизъм и наркомания, тъй като тези вещества изкуствено повишават временно нивата на GABA. Алкохолът и подобни лекарства обаче изчерпват невротрансмитерите, като само влошават проблема.

GABA присъства в почти всяка област на мозъка, но хипоталамусът съдържа особено голям брой от своите рецептори, което го прави важен за много жизненоважни функции. Сред тях са регулирането на съня, телесната температура, апетита, жаждата, сексуалното желание и функционирането на хипофизната жлеза и автономната нервна система. Основната роля на хипоталамуса е да поддържа хомеостазата в цялото тяло, което е невъзможно без достатъчно GABA.

Както всички невротрансмитери, GABA и глутаминовата киселина играят важна роля в регулирането на автономната нервна система и поддържането на баланса между симпатиковата и парасимпатиковата нервна система. Липсата на GABA води до нарушения на автономната нервна система като безсъние, синдром на хроничната умора и пристъпи на паника.

Баланс на GABA и глутаминова киселина

Когато нивата на GABA са ниски, има твърде много глутаминова киселина и обратно. По този начин, за да се повиши нивото на GABA, е необходимо, наред с други неща, да се реши проблемът с премахването на излишната глутаминова киселина.

Прочетете също Влиянието на диетата върху хода на аутизма: къде и как да търсим шансове за подобрение

Важно е да знаете, че глутаминовата киселина е вещество, което е необходимо за синтеза на GABA и при нормални условия всеки излишък от глутаминова киселина се превръща автоматично от тялото в GABA. Понякога обаче тялото ви не може да извърши тази трансформация правилно (има редица причини за това, които ще обсъдим по-долу).

За да се превърне едно вещество в друго, е необходим ензим, наречен глутамат декарбоксилаза. Предполага се, че проблемите с глутамат декарбоксилазата може да са в основата на проблеми с достатъчни нива на GABA.

Вирусът на рубеола, който е част от ваксината срещу морбили, паротит и рубеола, може да намали активността на глутамат декарбоксилазата наполовина. Това може да е една от причините децата с аутизъм да показват някои от симптомите на аутизъм веднага след ваксинацията, тъй като, както казахме, GABA е важна за говора и мозъчната функция.

Други вирусни инфекции и бактерии също пречат на действието на глутамат декарбоксилазата. Стрептококите се размножават особено добре в условия на излишък от глутаминова киселина, което води до много деца с аутизъм с персистиращи стрептококови инфекции.

Метилирането също влияе върху баланса на GABA и глутаминовата киселина. Ако този процес се провали, тогава солите на фолиевата киселина не се екскретират, а се превръщат в глутаминова киселина. Освен това, ако метилирането не се случи правилно, тялото може да няма силата да потисне патогенните бактерии и вируси, което означава, че те ще присъстват и ще пречат на глутамат декарбоксилазата.

Процесът на метилиране може да причини проблеми поради недостиг на микроелементи в храната, токсини, генетични мутации или свръхрастеж на кандида. Метилирането е силно зависимо от цикъла на Кребс (цикъл на трикарбоксилната киселина) и обратно, така че проблемите с цикъла на Кребс ще доведат до проблеми с метилирането, което от своя страна ще причини дисбаланс на GABA и глутаминовата киселина.

В допълнение, синтезът на GABA също има връзка с цикъла на Кребс, така че цикълът на трикарбоксилната киселина има както пряко, така и косвено въздействие върху липсата на GABA. Цикълът на Кребс може също да бъде нарушен от свръхрастеж на кандида, дефицит на витамин B или наличие на тежки метали и токсини.

Глутамат декарбоксилазата се произвежда от панкреаса, така че проблемите с нея могат да доведат до липса на ензима. Известно е, че в тялото на хората с диабет от първата група се произвеждат антитела срещу глутамат декарбоксилазата. Производството му също се влияе от изобилието от олово и вещество, получено от глицин (хранителна добавка E640). В допълнение, ниските нива на витамин В6 водят до смущения в производството на глутамат декарбоксилаза.

За да усложни картината, глутаминовата киселина се свързва с шест други рецептора в мозъка. Един от тях е NMDA рецепторът, който помага на калция да навлезе в клетките и играе голяма роля във функцията на паметта и способността за изграждане на вериги от синапси. Ако има излишък на калций в тялото, това също ще повлияе на дисбаланса на GABA и глутаминовата киселина.

Нивата на калций могат да се регулират чрез прием на магнезий и цинк. Въпреки това, високите дози цинк (повече от четиридесет милиграма на ден) също могат да причинят излишък на глутаминова киселина. Магнезият може да свързва и активира GABA рецепторите. Ако има недостиг на калций в организма, той трябва да се приема перорално заедно с магнезий (и двата метала трябва да са под формата на соли на лимонената киселина).

Аминокиселината таурин повишава производството на глутамат декарбоксилаза и след нея GABA. В допълнение, тауринът може да бъде свързан с GABA рецептори, тъй като, подобно на GABA, той има инхибираща функция. Тауринът е особено изобилен в морските дарове и животинските протеини.

Така тауринът може да помогне за възстановяване на дисбалансирания баланс на GABA и глутаминова киселина. Някои хора обаче имат генетични мутации, които могат да причинят отрицателни ефекти от добавките с таурин чрез повишаване на нивата на сяра в тялото.

В допълнение, гъбичките Candida произвеждат токсин, известен като бета-аланин, който причинява отделянето на таурин от бъбреците в урината. В някои случаи се екскретира не само самият таурин, но и неговото съединение с магнезий, което причинява излишък на калций, което води до излишък на глутаминова киселина.

Друг основен невротрансмитер, серотонинът, също е необходим, за да може GABA да играе правилно своята роля. Ако имате дефицит на серотонин, дори достатъчни количества GABA няма да могат да изпълняват ролята си правилно.

Диета, в която липсват достатъчно хранителни вещества - включително мазнини и животински протеини, необходими за производството на невротрансмитери - може да доведе до вече споменатите дисбаланси. Твърде много хора консумират твърде малко мазнини в диетата си. В допълнение, храни като захар, пълнозърнести зърнени храни, нишестени храни, шоколад, кофеин, изкуствени подсладители и аромати, хранителни добавки и оцветители могат да доведат до дефицит на GABA и трябва да бъдат елиминирани от диетата. Кетогенна диета (т.е. диета с високо съдържание на мазнини, умерено съдържание на протеини и ниско съдържание на въглехидрати) може да помогне за изграждането на GABA в тялото. Освен това има и привърженици на палео диетата - диета, основана на хранителния набор от първобитни хора.

Име по IUPAC: 4-аминобутанова киселина
Молекулна формула: C4H9NO2
Моларна маса: 103,120 g/mol
Външен вид: Бял микрокристален прах
Плътност: 1.11 g/ml
Точка на топене: 203,7 °C (398,7 °F; 476,8 K)
Точка на кипене: 247,9 °C (478,2 °F; 521,0 K)
Разтворимост във вода: 130 g/100 ml
Киселинност (pKa): 4.23 (карбоксил), 10.43 (амино)

γ-аминомаслената киселина (GABA) е основният инхибиторен невротрансмитер в централната нервна система на бозайниците. Той играе роля в регулирането на невронната възбудимост в цялата нервна система. В човешкото тяло GABA също е пряко отговорен за регулирането на мускулния тонус. Въпреки че от химична гледна точка веществото е | |аминокиселина]], в научни или медицински статии GABA рядко се споменава като такова, тъй като терминът „“, използван без уточнения, се отнася до алфа аминокиселини, каквито GABA не е. GABA също не е включена в протеините. При спастична диплегия при хора усвояването на GABA е нарушено в резултат на увреждане на нервите, когато горният двигателен неврон е засегнат, което води до мускулна хипертония.

Кратък преглед

GABA е най-активният инхибиторен невроамин в човешкия мозък. Той регулира действието на много инхибиторни и седативни процеси, протичащи в мозъчната тъкан, поради което е изключително важен за релаксация. Концентрациите на GABA се наблюдават постоянно от тялото, което води до балансирано количество GABA в тъканите на човешкото тяло. Поради тези регулаторни фактори, хранителната добавка GABA не е в състояние да има прекалено потискащ ефект върху тялото. Човешкото тяло е твърде свикнало с регулирането на GABA, че пероралното приложение може да няма значителен ефект върху човешката физиология. Въпреки това, други съединения могат (по различни начини) индиректно да повишат нивата на GABA в тялото, което от своя страна има инхибиращ ефект. GABA е известна още като гама-аминомаслена киселина.

GABA е инхибиторен невротрансмитер, но хранителната добавка GABA няма изразен инхибиторен ефект.

е ноотропно средство

облекчава напрежението

Често се приема заедно с лекарства, които повишават нивата на азотен оксид.

внимание! GABA е един от основните невротрансмитери в мозъка. Важно е да запомните, че приемането му заедно с невроактивни лекарства или антидепресанти може да причини отрицателни странични ефекти.

Инструкции за употреба на GABA

Най-често добавката на GABA се използва в дози от 3000-5000 mg (за повишаване на метаболизма). Не е известно със сигурност дали това е оптималната доза.

Кратък преглед

GABA (гама-аминомаслена киселина) е един от най-известните невроактивни пептиди в мозъка. Той участва в много потискащи и инхибиторни процеси, свързани с парасимпатиковата нервна система. GABA се образува от възбуждащия невротрансмитер глутамат от ензима глутамат декарбоксилаза и може да се преобразува обратно в глутамат в цикъла на трикарбоксилната киселина.

Концентрация на GABA

Установено е, че промените в концентрацията на мозъчната GABA и концентрацията на общата GABA са в пряка зависимост една от друга. Промяната в съдържанието на GABA в мозъка непременно води до промяна в концентрацията на общата GABA и обратно. Натрупването на GABA в мозъка се ускорява, когато нивата на GABA паднат под физиологичните нива и се забавя, когато нивата на GABA надвишат физиологичните нива. Това поведение на киселината се дължи на факта, че тя е инхибитор на собствения си транспорт до мозъка и спира натрупването му при концентрации над нормалните. Благодарение на този механизъм неврологичните нива на GABA остават балансирани. И все пак GABA не може да намали натрупването си до нула. Установено е, че най-високото ниво на вътрешно инхибиране на GABA е 80%. Това предполага, че прекомерният прием на GABA може да отмени собственото си инхибиране чрез пасивна дифузия. Когато нивата на GABA в мозъка надхвърлят физиологичните нива, мозъкът започва да изхвърля излишната киселина. Скоростта на изместване на GABA през кръвно-мозъчната бариера е приблизително 16 пъти по-висока от скоростта на нейното натрупване. Отстраняването на излишната GABA от нервната тъкан се активира като защитна реакция на тялото срещу прекомерни инхибиторни ефекти.

GABA и кръвно-мозъчната бариера

При възрастни се наблюдава минимално проникване на GABA от системното кръвообращение в мозъчната тъкан. Беше отбелязано също, че кръвно-мозъчната бариера на младите хора има най-висока пропускливост. При излишък на GABA в тялото, GABA инхибира собственото си навлизане през кръвно-мозъчната бариера, което е подобно на бета-аланина, въпреки че в този механизъм GABA се проявява по-ясно. Установено е, че азотният оксид може да увеличи пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера.

GABA и растежен хормон

Дълго време се смяташе, че приемането на GABA увеличава секрецията и има известна истина в това, само „хормонът на растежа“ в този случай включва само определен подклас аналози. Имунно-реактивен растежен хормон (irGH) и имунно-функционален растежен хормон (ifGH) са два аналога, чиито нива се повишават след приемане на GABA добавки. Въпреки че GABA не преминава ефективно през кръвно-мозъчната бариера, той упражнява горепосочените ефекти неврологично, по-специално чрез производството на допамин в хипофизната жлеза. Интересна промяна в ефекта на GABA върху секрецията на GH се наблюдава при упражнения със съпротивление, а именно увеличаване на площта под кривата и по-високи пикови стойности. Ефектът на GABA достига своя максимум след 30 минути натоварване след приема на GABA и след 75 минути при липса на физическа активност (в покой). Въпреки факта, че в момента директният ефект на GABA върху растежния хормон не е доказан (както и биотрансформацията на GABA в други амини в черния дроб), много учени смятат, че вероятността от тази връзка е висока. Трябва да се отбележи, че растежният хормон се среща в 100 различни изоформи и че действието на irGH и ifGH изоформите може да се различава от действието на най-често срещаната 22kDa изоформа.

функция

Посредник

При гръбначните животни GABA действа на инхибиторни синапси в мозъка чрез свързване към специфични трансмембранни рецептори в плазмената мембрана, свързани с пре- и постсинаптичните невронни процеси. Това свързване причинява отваряне на йонни канали, което позволява потока на отрицателно заредени хлоридни йони в клетката или позволява на положително заредените калиеви йони да изтичат от клетката. Това води до отрицателни промени в трансмембранния потенциал и, като правило, причинява хиперполяризация. Има два основни класа GABA рецептори: GABAA, където рецепторът е част от лиганд-зависим йонен канален комплекс; и метаботропни GABAB рецептори, които са G протеин-свързани рецептори, които отварят или затварят йонни канали чрез действието на пратеници (G протеини). Невроните, които произвеждат GABA, се наричат ​​GABAergic неврони. Те проявяват главно инхибиторен ефект върху рецепторите при възрастни гръбначни животни. Средните бодливи клетки са типичен пример за инхибиторни GABAergic клетки в централната нервна система. За разлика от това, GABA има възбуждащи и инхибиторни ефекти при насекоми, като медиира мускулното активиране в синапсите между нервните и мускулните клетки и също така стимулира определени жлези. При бозайници, някои GABAergic неврони, като клетки на канделабри, също могат да възбудят своите глутаматергични медиатори. GABAA рецепторите са лиганд-активирани хлоридни канали; тоест, като се активират от GABA, те позволяват на потока от хлоридни йони да проникне през клетъчната мембрана. Дали потокът на хлорид е възбуждащ/деполяризиращ (неутрализиращ отрицателното напрежение върху клетъчната мембрана), опортюнистичен (нямащ ефект върху клетъчната мембрана) или инхибиращ/хиперполяризиращ (правейки клетъчната мембрана по-отрицателен) зависи от посоката на потока на хлорида. Когато чистият хлорид изтича от клетката, GABA е възбуждащ или деполяризиращ; когато чистият хлорид потече в клетката, GABA е инхибиторен или хиперполяризиращ. Когато нетният хлориден поток е близо до нула, действието на GABA е опортюнистично. Манипулативното инхибиране няма пряк ефект върху мембранния потенциал на клетката; въпреки това, той минимизира влиянието на всякакви съвпадащи синаптични входове, главно чрез намаляване на електрическото съпротивление на клетъчната мембрана (по същество еквивалентно на закона на Ом). Промените в развитието на молекулярната концентрация на техниките за контрол на хлорида в клетката - и следователно посоката на този йонен поток - са отговорни за промените във функционалната роля на GABA при новородени и възрастни. Тоест, докато мозъкът се развива в зряла възраст, GABA променя ролята си от възбуждаща към инхибираща.

Развитие на мозъка

Докато GABA е инхибиторен невротрансмитер в зрелия мозък, в развиващия се мозък неговите действия са предимно възбуждащи. Хлоридният градиент се възстановява в незрели неврони и неговият обратен потенциал е по-висок от потенциала на мембраната в покой на клетката; активирането на GABA-A рецептора по този начин води до изтичане на Cl-йони от клетката, т.е. деполяризиращ ток. Диференциалният хлориден градиент в незрелите неврони зависи главно от по-високата концентрация на ко-транспортерите NKCC1 спрямо ко-транспортерите KCC2 в незрелите клетки. Самата GABA е частично отговорна за узряването на йонните помпи. GABAergic interneurons узряват по-бързо в хипокампуса и GABA сигнализирането се случва преди глутаматергичното предаване. По този начин GABA е основният възбуждащ невротрансмитер в много области на мозъка преди съзряването на глутаматергичните синапси. Въпреки това, тази теория е поставена под въпрос въз основа на резултати, показващи, че в мозъчни срезове от незрели мишки, инкубирани в изкуствена гръбначно-мозъчна течност (модифицирана, за да отчете нормалния състав на невронната среда чрез добавяне на енергиен субстрат, алтернативен бета-хидроксибутират към глюкоза), GABA се променя действието му от възбуждащо към инхибиращо. Този ефект по-късно беше възпроизведен с помощта на други енергийни субстрати, пируват и лактат, за допълване на глюкозата в средата. По-късни изследвания на метаболизма на пируват и лактат показаха, че първоначалните резултати не се дължат на енергийния източник, а на промени в рН в резултат на субстратите, действащи като "слаби киселини". Тези аргументи по-късно бяха опровергани от допълнителни констатации, които показват, че промените на pH, по-големи от тези, предизвикани от енергийни субстрати, не влияят на промяната на GABA в присъствието на енергийния субстрат ACSF и че механизмът на действие на бета-хидроксибутират, пируват и лактат ( оценен чрез измервания на NAD(P)H и използване на кислород) е свързан с енергийния метаболизъм. В етапа на развитие, предшестващ образуването на синаптични контакти, GABA се синтезира от неврони и действа като автокринен (действащ върху същата клетка) и паракринен (действащ върху близките клетки) сигнален медиатор. Ганглийните възвишения също допринасят значително за разширяването на популацията на GABAergic кортикални клетки. GABA регулира пролиферацията на нервните прогениторни клетки, миграцията и диференциацията, удължаването на невритите и образуването на синапси. GABA също така регулира растежа на ембрионални и неврални стволови клетки. GABA може да повлияе на развитието на неврални прогениторни клетки чрез експресията на мозъчен невротрофичен фактор. GABA активира GABAA рецептора, причинявайки спиране на клетъчния цикъл в S фаза, ограничавайки растежа.

Действие на GABA извън нервната система

GABAergic механизми са демонстрирани в различни периферни тъкани и органи, включително червата, стомаха, панкреаса, фалопиевите тръби, матката, яйчниците, тестисите, бъбреците, пикочния мехур, белите дробове и черния дроб. През 2007 г. е описана възбуждаща GABAergic нервна система в епитела на дихателните пътища. Системата активира последващо излагане на алергени и може да участва в механизмите на астма. GABAergic системи също са открити в тестисите и в лещата на окото.

Структура и конформация

GABA съществува предимно като цвитерион, тоест с депротонирана карбокси група и протонирана амино група. Неговата конформация зависи от околната среда. В газовата фаза високата конформация се предпочита поради електростатичното привличане между двете функционални групи. Стабилизацията е около 50 kcal/mol, според квантово-химичните изчисления. В твърдо състояние конформацията е по-разширена, с транс-конформация в амино края и гоша конформация в карбоксилния край. Това се дължи на взаимодействия със съседни молекули. В разтвора присъстват пет различни конформации (някои сгънати и някои разширени) поради ефектите на солватацията. Конформационната гъвкавост на GABA е важна за нейната биологична функция, тъй като е установено, че GABA се свързва с различни рецептори с различни конформации. Много аналози на GABA, използвани във фармацевтиката, имат по-твърди структури и по-добър контрол на свързването.

История

Гама-аминомаслената киселина е синтезирана за първи път през 1883 г. и първоначално е била известна само като растителен и микробен метаболитен продукт. През 1950 г. обаче е открито, че GABA е неразделна част от централната нервна система на бозайниците.

Биосинтеза

GABA не преминава кръвно-мозъчната бариера; той се синтезира в мозъка от глутамат с помощта на ензима L-глутаминова киселина декарбоксилаза и пиридоксал фосфат (който е активната форма) като кофактор. GABA се превръща обратно в глутамат по метаболитен път, наречен GABA шънт. По време на този процес глутаматът, основен възбуждащ невротрансмитер, се превръща в основен инхибиторен невротрансмитер (GABA).

Катаболизъм

Ензимът GABA трансаминаза катализира превръщането на 4-аминобутанова киселина и 2-оксоглутарат в янтарен полумиалдехид и глутамат. След това янтарният полумиалдехид се окислява до янтарна киселина от янтарна полумиалдехид дехидрогеназа. Като такова, веществото влиза в цикъла на лимонената киселина като полезен източник на енергия.

Фармакология

Лекарства, които действат като алостерични модулатори на GABA рецептори (наречени GABA аналози или GABAergic лекарства) и лекарства, които увеличават наличния обем на GABA, обикновено имат анти-тревожни, антистресови и антиконвулсивни ефекти. Много от следните вещества причиняват антероградна амнезия и ретроградна амнезия. GABA не може да премине кръвно-мозъчната бариера, въпреки че някои области на мозъка, които нямат ефективна кръвно-мозъчна бариера, като перивентрикуларното ядро, могат да бъдат достъпни за ефектите на GABA, когато се прилагат системно. Поне едно проучване показва, че когато се приема през устата, GABA увеличава количеството при хората. Когато GABA се инжектира директно в мозъка, веществото проявява както стимулиращи, така и инхибиращи ефекти върху производството, в зависимост от физиологията на човека. Разработени са някои пролекарства на GABA (напр. пикамилон), които могат да преминат кръвно-мозъчната бариера и да се разделят на GABA и молекула носител в мозъка. Това позволява директно повишаване на нивата на GABA във всички области на мозъка.

GABAергични лекарства

GABAA рецепторни лиганди

Агонисти/положителни алостерични модулатори: етанол, барбитурати, бензодиазепини, каризопродол, хлорал хидрат, етаквалон, етомидат, глутетимид, кава, метаквалон, мусцимол, невроактивни стероиди, Z-лекарства, пропофол, Scullcap, валериан, теанин, летливи/инхалационни анестетици. Антагонисти/отрицателни алостерични модулатори: бикукулин, цикутоксин, флумазенил, фуроземид, габазин, енантотоксин, пикротоксин, RO15-4513, туйон.

GABAB рецепторни лиганди

Агонисти: [[баклофен|баклофен]], GBL, пропофол, GHB, фенибут. Антагонисти: факлофен, саклофен.

Инхибитори на обратното захващане на GABA: дерамциклан, хиперфорин, тиагабин.
GABA трансаминазни инхибитори: габакулин, фенелзин, валпроат, вигабатрин, маточина
Аналози на GABA: прегабалин, габапентин.
Други: GABA (самата), L-глутамин, пикамилон, прогабид.

GABA като добавка

Редица търговски източници продават формули на GABA за употреба като хранителна добавка, понякога за сублингвално приложение, въпреки че ефективността на GABA като транквилизатор все още не е доказана. Въпреки това, има и повече научни и медицински доказателства, че чистата GABA не преминава кръвно-мозъчната бариера в терапевтично значими дози. Единственият начин за ефективно доставяне на GABA е да се заобиколи кръвно-мозъчната бариера. Всъщност има малък и ограничен брой добавки без рецепта (в САЩ), които са производни на GABA, като фенибут и пикамилон. Picamilon е комбинация от ниацин и GABA. Веществото преминава през кръвно-мозъчната бариера като пролекарство, което по-късно се хидролизира до GABA и ниацин.