Kyselina glutámová je aminokyselina, ktorá v našom tele vytvára bielkoviny. Zároveň je najdôležitejším excitačným neurotransmiterom v nervovom systéme. Procesy učenia a zapamätania závisia od jeho činnosti. Jeho príliš vysoká koncentrácia zároveň zabíja nervové bunky. Akú ďalšiu úlohu hrá kyselina glutámová v tele?

Kyselina glutámovása zvyčajne nachádza v tele vo forme aniónu nazývaného glutamát. Táto zlúčenina je aminokyselina, teda základná organická stavebná jednotka, z ktorej sa tvoria proteíny. Zároveň je to jeden z najdôležitejších neurotransmiterov. Tento termín zahŕňa látky, ktoré sa podieľajú na prenose informácií medzi nervovými bunkami. Táto látka je považovaná za najdôležitejšiu zlúčeninu, ktorá sa podieľa na tvorbe pamäťovej stopy v mozgu. Z tohto dôvodu je jeho prítomnosť nevyhnutná v procese učenia sa a zapamätania si udalostí.

Nadmerná koncentrácia kyseliny glutámovej v centrálnom nervovom systéme však neprospieva. Poškodzuje nervové bunky. Existujú štúdie, ktoré dokazujú, že toxicita vysokých hladín glutamátu sa podieľa na vzniku poškodenia oblastí mozgu počas Alzheimerovej choroby. Tieto zmeny vedú k poruchám v kognitívnych procesoch.

Kyselina glutámová sa veľmi často spája s chemickými prísadami do potravín. Je to spôsobené tým, že jeho soľ, teda glutaman sodný, je zvýrazňovač chuti, ktorý sa pridáva do jedál a zmesí korenia. Je to jedna z najpopulárnejších chemikálií používaných v potravinárskom priemysle. Glutamát sodný nie je v Európskej únii oficiálne uznaný ako škodlivá látka.

Glutamátje bielkovinová zložka, a preto je bežnou zložkou potravy. Jeho chuť je cítiť až vtedy, keď nie je viazaný v bielkovinách. Príkladom potraviny, ktorá obsahuje kyselinu glutámovú, je sójová omáčka. Pocit chuti, ktorý táto chemikália produkuje, sa nazýva „umami“.

Kyselina glutámová ako aminokyselina

Glutamát je chemicky aminokyselina. Tento názov znamená, že má vo svojej štruktúre skupinu karboxylovej kyseliny a aminoskupinu umiestnenú na jednom atóme uhlíka. Aminokyseliny spojené chemickými väzbami, zoradenév dlhom reťazci tvoria všetky existujúce proteíny.

Kyselina glutámová je endogénna aminokyselina, t.j. taká, ktorú si naše telo dokáže syntetizovať. Samozrejme, jeho zdrojom môžu byť bielkoviny dodávané s jedlom. Všetko mäso, hydina, ryby, vajcia a mliečne výrobky sú výborným zdrojom kyseliny glutámovej. Zdrojom bielkovín môžu byť aj určité rastlinné potraviny bohaté na bielkoviny. Napríklad lepok, hlavný proteín v pšenici, obsahuje 30 % až 35 % kyseliny glutámovej.

Kyselina glutámová ako neurotransmiter

Glutamát okrem toho, že sa podieľa na tvorbe bielkovín, pôsobí aj ako neurotransmiter. To znamená, že ide o látku uvoľnenú do medzery medzi dvoma nervovými bunkami. Vstup molekúl glutamátu z jednej nervovej bunky k receptorom na druhej spôsobuje excitáciu. Receptory sú špecializované proteínové štruktúry, ktoré rozpoznávajú špecifický neurotransmiter.

Kyselina glutámová, používaná ako neurotransmiter, je produkovaná priamo glutamátergnými neurónmi. Tvoria dominantnú časť nervových buniek nachádzajúcich sa v mozgu. Preto má prerušenie prenosu kyseliny glutámovej veľmi vážne následky. Vedie k neurologickým ochoreniam a duševným poruchám.

Kyselina glutámová je uložená v špeciálnych vezikulách, ktoré sa nachádzajú v synapsiách, teda v zakončeniach nervových buniek, ktoré sa navzájom spájajú. Nervové impulzy spúšťajú uvoľňovanie glutamátu do synaptickej štrbiny, čo nakoniec spúšťa ďalší neurón. Glutamátové receptory, ako je NMDA receptor alebo AMPA, sú zodpovedné za príjem informácií prenášaných týmto neurotransmiterom. Spojenie molekuly kyseliny glutámovej s receptorom spôsobí jej aktiváciu a tým prenos nervového vzruchu ďalej

Glutamát je najbežnejší excitačný neurotransmiter v nervovom systéme stavovcov vrátane ľudí. Podieľa sa na kognitívnych funkciách v mozgu, ako je učenie a pamäť. Je prítomný na glutamátergických synapsiách v hipokampe, neokortexe a iných častiach mozgu.

Rovnováha medzi glutamátom a kyselinou gama-aminomaslovou

Kyselina glutámová, ako hlavný excitačný neurotransmiter, sa za fyziologických podmienok vyskytuje v rovnováhe s hlavným inhibičným neurotransmiterom, t.j. kyselinou gama-aminomaslovou (GABA). Vhodný vzťah týchto látok určuje správne fungovanie nervového systému.

V prípade zdravotných ťažkostí sa väčšinou bavíme o výhodeglutamátom sprostredkovaný prenos cez GABA. Takáto nerovnováha vedie k psychotickým stavom. Existujú teórie spájajúce nadmernú aktivitu receptorov kyseliny glutámovej so schizofréniou. Z tohto dôvodu prebieha hľadanie psychofarmák, ktoré inhibujú glutamátergický systém.

Výskumníci s nadmernou aktivitou alebo zníženou aktivitou neurotransmisie glutamátu sú spájaní s nasledujúcimi poruchami:

  • úzkosť
  • depresia
  • schizofrénia
  • neurodegeneratívne ochorenia
  • bipolárna porucha

Depresia a aktivita kyseliny glutámovej

Vedci a lekári si nie sú istí úlohou glutamátergického systému pri depresii. Niektoré výskumné štúdie naznačujú zvýšenie aktivity tohto neurotransmitera počas tohto ochorenia. Iné ukazujú, že prenos glutamátu je inhibovaný
Štúdie ukázali, že užívanie liekov, ktoré blokujú aktivitu glutamátu, má krátkodobý antidepresívny účinok. Príkladom takéhoto lieku je ketamín, ktorý je anestetikom v chirurgii a veterinárnej medicíne.

Efekt zlepšenia pohody nastáva aj v prípade bipolárnej poruchy po podaní liekov z tejto skupiny

Liečivo riluzol má schopnosť znižovať množstvo kyseliny glutámovej uvoľňovanej z neurónov. Inhibuje teda glutamátergický prenos. Štúdie ukázali, že tento liek pôsobí ako antidepresívum u pacientov s touto poruchou.

Vyššie uvedené testy na lieky, ktoré inhibujú glutamátergický systém naznačujú silnú koreláciu medzi jeho hyperaktivitou a depresívnymi symptómami. Ďalší výskum v tejto oblasti môže nastoliť nový smer v liečbe depresie a bipolárnej poruchy.

Kyselina glutámová a schizofrénia

Existuje hypotéza o vzniku schizofrénie súvisiacej s poruchami aktivity glutamátu. Táto teória bola pôvodne založená na súbore klinických a neuropatologických nálezov naznačujúcich nedostatočne aktívnu glutamátergickú signalizáciu prostredníctvom NMDA receptorov. V neskorších rokoch existovali aj genetické údaje podporujúce túto tézu.

Súčasné poznatky však ukazujú, že táto porucha má glutamínergné aj dopamínergné abnormality. Sú súčasťou komplexného systému neurochemických, psychologických, psychosociálnych a mozgových faktorov, ktoré spolu prispievajú k schizofrénii.

Kyselina glutámová a Alzheimerova choroba

Početné štúdie preukázali súvislosť medzi nefrotoxicitou vysokých hladín glutamátu a demenciou vpriebeh Alzheimerovej choroby. Tieto poškodenia sú výsledkom vplyvu nadmernej aktivácie receptorov týmto neurotransmiterom. V dôsledku toho sú nervové bunky opuchnuté a poškodené.

Memantadín sa podáva na zmiernenie symptómov Alzheimerovej choroby. Tento liek blokuje glutamátové receptory. V konečnom dôsledku je excitácia týmto neurotransmiterom znížená, čo vedie k inhibícii neurodegeneratívnych procesov.

Význam kyseliny glutámovej pre budúcnosť medicíny

V súčasnosti skúmame dôležitosť glutamátergického systému. Hlboké pochopenie mechanizmov, ktorými sa riadi, dáva nádej na vývoj liekov účinných pri liečbe duševných a neurologických porúch.

Výskum kyseliny glutámovej, ktorá je aktívna v ľudskom mozgu, je tiež šancou pochopiť, ako funguje ľudská pamäť.

O autoroviSara Janowska, MA vo farmáciiDoktorand interdisciplinárneho doktorandského štúdia v odbore farmaceutické a biomedicínske vedy na Lekárskej univerzite v Lubline a Inštitúte biotechnológie v Białystoku Absolvent farmaceutického štúdia na Lekárskej univerzite v Lubline so špecializáciou Rastlinné lekárstvo. Magisterský titul získala obhajobou práce v odbore farmaceutická botanika o antioxidačných vlastnostiach extraktov získaných z dvadsiatich druhov machov. V súčasnosti sa vo svojej výskumnej práci zaoberá syntézou nových protirakovinových látok a štúdiom ich vlastností na rakovinových bunkových líniách. Dva roky pracovala ako magistra farmácie v otvorenej lekárni.

Prečítajte si viac článkov od tohto autora

Kategórie:

Zdravie