GABA (NEUROTRASMETTITORE): RECETTORI, FUNZIONI E ALTERAZIONI - GEOGRAFÍA - 2025

Il GABA o acido gamma aminobutirrico è il più importante neurotrasmettitore inibitorio nel sistema nervoso. È il neurotrasmettitore inibitorio più abbondante ed è distribuito in tutto il cervello e nel midollo spinale.

Infatti, tra il 30 e il 40% dei neuroni nel nostro cervello scambia il neurotrasmettitore GABA. Questi neuroni sono chiamati GABAergici. Questa sostanza è essenziale sul piano sensibile, cognitivo e motorio. Svolge anche un ruolo importante nella risposta allo stress.

I neuroni sono interconnessi nel nostro cervello e si scambiano neurotrasmettitori eccitatori e inibitori per scambiarsi messaggi.

Troppa eccitazione causerebbe instabilità nella nostra attività cerebrale. I neuroni trasmetterebbero sinapsi eccitatorie ad altri neuroni che, a loro volta, ecciterebbero i loro vicini. L'eccitazione si diffonderebbe fino a raggiungere i neuroni in cui ha avuto origine l'attivazione, provocando la scarica incontrollata di tutti i neuroni nel cervello.

Questo è ciò che accade nelle crisi epilettiche o nelle crisi. In effetti, alcuni scienziati affermano che una delle cause dell'epilessia è un'alterazione dei neuroni che secernono il GABA oi suoi recettori.

D'altra parte, troppa eccitazione può causare irritabilità, nervosismo, insonnia, disturbi motori, ecc.

Questo è il motivo per cui l'attività dei neuroni inibitori, come quelli che secernono acido gamma aminobutirrico, è così importante. Questa sostanza consente di bilanciare l'attivazione cerebrale, in modo che i livelli ottimali di eccitazione siano mantenuti in ogni momento.

Per fare questo, i recettori GABA situati nei neuroni ricevono messaggi chimici che li fanno inibire o diminuire gli impulsi nervosi. In questo modo il GABA agisce da freno dopo periodi di intenso stress; produce rilassamento e induce il sonno. Infatti, alcuni farmaci usati per trattare l'ansia, come le benzodiazepine, stimolano i recettori GABA.

Livelli alterati di acido gamma aminobutirrico sono associati a disturbi psichiatrici e neurologici. Bassi livelli di questa sostanza o una diminuzione della sua funzione sono legati ad ansia, depressione, schizofrenia, disturbi del sonno, insonnia …

Breve storia di GABA

Struttura chimica GABA

L'acido gamma aminobutirrico fu sintetizzato per la prima volta nel 1883, ma i suoi effetti non erano noti. Si sapeva solo che si trattava di un prodotto che agiva sul metabolismo delle piante e dei microbi.

Intorno al 1950, i ricercatori si resero conto che era stato trovato anche nel sistema nervoso dei mammiferi.

biosintesi

L'acido gamma amminobutirrico deriva dall'acido glutammico (glutammato), il principale neurotrasmettitore eccitatorio. Questo viene convertito in GABA attraverso un enzima chiamato decarbossilasi dell'acido glutammico (GAD) e un cofattore chiamato piridossal fosfato, che è la forma attiva della vitamina B6. Per creare GABA, un gruppo carbossilico viene rimosso dal glutammato.

Affinché l'effetto del GABA venga interrotto, questa sostanza deve essere ricevuta attraverso le cellule gliali. I neuroni lo riconquistano anche grazie a trasportatori speciali. L'obiettivo è rimuovere il GABA dal fluido extracellulare del cervello in modo che non venga assorbito dai neuroni GABAergici.

ricevitori

Due importanti recettori che catturano il GABA sono:

Recettore GABA A.

È un recettore che controlla un canale del cloro. Questo è complesso, poiché ha più di 5 diversi siti di giunzione. Hanno un sito che cattura GABA, dove il muscimolo, che imita i suoi effetti (agonista), può anche legarsi. Inoltre, può catturare la bicuculina, una sostanza che blocca gli effetti del GABA (antagonista).

Mentre, al secondo posto del recettore GABA A, si legano farmaci ansiolitici chiamati benzodiazepine (come Valium e Líbrium). Servono per ridurre l'ansia, rilassare i muscoli, indurre il sonno, ridurre l'epilessia, ecc. Forse in questo stesso luogo l'alcol si lega per esercitare i suoi effetti.

Un terzo posto consente il legame dei barbiturici, altri farmaci ansiolitici più vecchi e meno sicuri. A basse dosi hanno un effetto rilassante. Tuttavia, dosi più elevate causano problemi nel parlare e nel camminare, perdita di coscienza, coma e persino la morte.

Un quarto sito riceve vari steroidi, come alcuni usati per l'anestesia generale. Inoltre, ci sono ormoni che il corpo produce, come il progesterone, che si lega a questo sito. Questo ormone viene rilasciato in gravidanza e produce una lieve sedazione.

Mentre all'ultimo si lega la picrotossina, un veleno presente in un cespuglio proveniente dall'India. Questa sostanza ha gli effetti opposti a quelli degli ansiolitici. Cioè, blocca l'attività del recettore GABA A fungendo da antagonista. Ecco perché a dosi elevate può causare convulsioni.

Sia le benzodiazepine che i barbiturici attivano il recettore GABA A, motivo per cui sono chiamati agonisti.

Esistono siti di legame più complessi di altri, come quello delle benzodiazepine. Tutto questo è noto dalla ricerca, ma c'è molto da sapere. Il nostro cervello può produrre naturalmente sostanze che si legano a questi recettori, esercitando effetti agonistici o antagonistici. Tuttavia, questi composti non sono stati ancora identificati.

Recettore GABA B.

Questo recettore regola un canale del potassio ed è metabotropico. Cioè, è un recettore accoppiato a una proteina G. Quando viene attivato, si verifica una serie di eventi biochimici che possono causare l'apertura di altri canali ionici.

Il baclofene è noto per essere un agonista di questo recettore, che causa il rilassamento muscolare. Mentre il composto CGP 335348, funziona come antagonista.

Inoltre, quando i recettori GABA B vengono attivati, i canali del potassio si aprono, producendo potenziali inibitori nei neuroni.

Recettore GABA C.

D'altra parte, è allo studio anche un recettore GABA C. Questi non sono modulati da benzodiazepine, barbiturici o steroidi.

Sembra che si trovi prevalentemente nella retina, sebbene possa essere altrove nel sistema nervoso centrale. È coinvolto nelle cellule che regolano la visione ei suoi principali agonisti sono TACA, GABA e muscimolo. Nel frattempo, la picrotossina esercita effetti antagonistici.

Per ora non sono state trovate malattie associate a mutazioni in questo recettore. Tuttavia, sembra che gli antagonisti del recettore GABA C siano associati alla prevenzione della forma di deprivazione indotta dalla miopia e sono necessarie ulteriori ricerche per vedere quale sia il loro ruolo nei disturbi oculari.

Funzioni GABA

GABA Una cellula recettrice. Fonte: Bruce Blaus tramite Wikimedia Commons)

Non sorprende che il GABA svolga una moltitudine di funzioni grazie alla sua ampia distribuzione e quantità in tutto il sistema nervoso centrale. Molte delle sue funzioni esatte non sono conosciute oggi. Gran parte delle scoperte attuali sono dovute alla ricerca con farmaci che potenziano, imitano o inibiscono gli effetti del GABA.

In sintesi, l'acido gamma aminobutirrico è noto per essere una sostanza inibitoria che aiuta a mantenere un'attività cerebrale equilibrata. Partecipare a:

Rilassamento

Il GABA inibisce i circuiti neurali attivati ​​da stress e ansia, producendo uno stato di rilassamento e tranquillità. Pertanto, il glutammato ci attiverebbe mentre il GABA ripristinerebbe la calma riducendo l'eccitazione dei neuroni.

Il sogno

Il GABA aumenta progressivamente quando abbiamo sonno. Quando dormiamo, raggiunge livelli molto alti, poiché è il momento in cui siamo più rilassati e calmi.

Nel nostro cervello c'è un gruppo di cellule chiamato nucleo preottico ventrolaterale, noto anche come "interruttore del sonno". L'80% delle cellule in quest'area sono GABAergiche.

D'altra parte, GABA partecipa al mantenimento del nostro orologio interno o dei ritmi circadiani. Infatti, quando gli animali vanno in letargo, la loro quantità di GABA aumenta notevolmente.

Durante il sonno, accompagnato da un aumento del GABA, si verifica anche un aumento delle citochine. Sono proteine ​​che proteggono il corpo dall'infiammazione. Ecco perché è essenziale un riposo adeguato, poiché il corpo viene mantenuto sano, riparando i suoi danni.

Il dolore

È noto che il GABA ha effetti nocicettivi (percezione del dolore). Ad esempio, se viene somministrato baclofene, una sostanza che si lega ai recettori GABA B, si verifica un effetto analgesico nell'uomo. Questa sostanza agisce diminuendo il rilascio di neurotrasmettitori del dolore nei neuroni nel corno dorsale del midollo spinale.

Pertanto, quando le aree di questi recettori sono alterate, gli animali sviluppano iperalgesia (una percezione molto intensa del dolore). Per questo motivo, si ritiene che i recettori GABA B siano coinvolti nel mantenimento di un'adeguata soglia del dolore.

Funzioni endocrine

Sembra che dopo aver ricevuto dosi elevate di GABA, vi sia un aumento significativo dell'ormone della crescita. Questo ormone consente lo sviluppo e il recupero dei muscoli e aumenta anche durante il sonno profondo.

Il GABA sembra anche svolgere un ruolo importante nella regolazione dei cicli ormonali femminili.

Alterazioni del GABA

Metabolismo GABA, coinvolgimento delle cellule gliali. Fonte: Pancrat tramite Wikimedia Commons)

I livelli di GABA o la sua attività possono essere alterati da varie condizioni. Ad esempio, a causa del consumo di alcol, droghe o droghe.

D'altra parte, alcune malattie psichiatriche e neurologiche sono associate ad alterazioni nel funzionamento dei neuroni GABAergici e dei loro recettori.

Ciascuna di queste situazioni è spiegata più dettagliatamente di seguito.

Ansia

Bassi livelli di GABA o attività inadeguata di questo neurotrasmettitore sono associati ad ansia e stress.

Per questo motivo, un gran numero di farmaci ansiolitici agisce sui recettori GABA A. Inoltre, alcune attività rilassanti (come lo yoga) possono agire in parte sui livelli di GABA. In particolare, aumenta significativamente la sua quantità nel cervello.

Depressione

Livelli eccessivi di GABA possono tradursi in depressione, poiché un eccessivo rilassamento può trasformarsi in indifferenza o apatia.

allucinazioni

È stata scoperta un'associazione tra bassi livelli di GABA nel cervello e allucinazioni olfattive e gustative. Questi sono sintomi positivi della schizofrenia, una condizione che è anche associata a cambiamenti nel GABA.

Inoltre, è stato scoperto che queste allucinazioni cessano con un trattamento che aumenta il GABA nel sistema nervoso centrale.

Disturbi del movimento

Alcuni disturbi neurologici del movimento come il morbo di Parkinson, la sindrome di Tourette o la discinesia tardiva sembrano essere correlati al GABA.

Baclofen, un analogo sintetico del GABA, sembra essere efficace nel trattamento della sindrome di Tourette nei bambini.

Mentre gli agonisti del GABA come gabapentin e zolpidem aiutano nel trattamento del morbo di Parkinson. D'altra parte, il vigabatrin favorisce la discinesia tardiva e altri problemi motori.

Tutto ciò suggerisce che l'origine di queste condizioni potrebbe essere una segnalazione difettosa delle vie GABAergiche.

Epilessia

Un fallimento o una disregolazione nella trasmissione dell'acido gamma aminobutirrico produce ipereccitabilità. Cioè, i neuroni si attivano eccessivamente, portando all'attività epilettica.

I principali focolai epilettici in cui il GABA fallisce sono la neocorteccia e l'ippocampo. Tuttavia, l'epilessia ha una forte componente genetica. Ci sono persone che nascono con una predisposizione maggiore di altre a soffrire di attività epilettogena o convulsioni.

Attualmente, è stato scoperto che un fallimento nell'espressione di γ2, una parte del recettore GABA A, provoca la comparsa di epilessia.

Consumo di alcool

L'alcol o l'etanolo è una sostanza ampiamente utilizzata nella società odierna. Ha un'azione depressiva sul sistema nervoso centrale.

In particolare, blocca l'eccitazione prodotta dai recettori NMDA e potenzia gli impulsi inibitori dei recettori GABA A.

A bassi livelli, l'etanolo produce disinibizione ed euforia. Sebbene ad alti livelli nel sangue, può causare insufficienza respiratoria e persino la morte.

Cognizione

È stato scoperto che i recettori GABA A possiedono un sito di azione per una sostanza chiamata RO4938581. Questo farmaco è un agonista inverso, cioè fa l'effetto opposto del GABA.

Sembra che questo farmaco migliori la cognizione. Nello specifico, ci permette di consolidare meglio i ricordi spaziali e temporali (dove e quando è successo qualcosa).

Inoltre, quando i recettori GABA sono inibiti o hanno mutazioni nell'ippocampo, ci sono miglioramenti nell'apprendimento dell'associazione.

Tossicodipendenza

Il baclofen, un farmaco menzionato in precedenza, sembra essere utile nel trattamento della dipendenza da droghe come alcol, cocaina, eroina o nicotina. Sebbene abbia molti effetti collaterali e altri simili vengono utilizzati che causano anche un effetto inibitorio.

Le droghe d'abuso provocano un rilascio di dopamina nel nucleo dell'accumbens. Quest'area del cervello è essenziale nella sensazione di ricompensa e nel rinforzo.

Quando viene somministrato baclofene, il desiderio di assumere farmaci diminuisce. Ciò si verifica perché la sostanza riduce l'attivazione dei neuroni dopaminergici in quella zona. Alla fine, sentono che il farmaco non ha l'effetto atteso e non vogliono più consumarlo.

Disordini del sonno

I cambiamenti nel GABA possono causare vari problemi di sonno. Quando c'è meno GABA del normale oi neuroni non funzionano correttamente, spesso si verifica l'insonnia.

Tuttavia, quando i livelli di questa sostanza sono molto alti, puoi soffrire di paralisi del sonno. In questo disturbo, la persona può svegliarsi quando il suo corpo è paralizzato dalla fase REM e non può muoversi.

D'altra parte, la narcolessia è stata collegata all'iperattività dei recettori GABAergici.

Alzheimer

In alcune indagini sono stati osservati livelli elevati di GABA in pazienti con malattia di Alzheimer. La formazione di placche senili e l'aumento del GABA sembrano bloccare progressivamente l'attività neuronale nei pazienti. Soprattutto quelli coinvolti nell'apprendimento e nella memoria.

Livelli elevati di GABA

Troppo GABA può causare un'eccessiva sonnolenza, come accade con il consumo di alcol o Valium.

Tuttavia, un GABA molto elevato può produrre l'effetto opposto in molte persone e può causare ansia o panico. È accompagnato da formicolio, mancanza di respiro e cambiamenti nella pressione sanguigna o nella frequenza cardiaca.

Integratori GABA

Un'immagine microscopica di neuroni colorati presa da un microscopio elettronico. Fonte: Neuron Experts (organizzazione di ricerca a contratto)

Attualmente l'acido gamma aminobutirrico è disponibile in commercio come integratore alimentare, sia naturale che sintetico. Il GABA naturale è creato da un processo di fermentazione che utilizza un batterio chiamato Lactobacillus hilgardii.

Molte persone lo consumano per dormire meglio e ridurre l'ansia. È famoso anche negli atleti, poiché sembra contribuire alla perdita di grasso e allo sviluppo della massa muscolare.

Questo perché produce un intenso aumento dell'ormone della crescita, che è essenziale per i muscoli. Inoltre, ti permette di dormire meglio, qualcosa di cui ha bisogno chi fa bodybuilding.

Tuttavia, l'uso di questo supplemento è oggetto di controversia. Molti credono che manchino prove scientifiche sui suoi benefici.

Inoltre, sembra che sia difficile per il GABA nel sangue attraversare la barriera emato-encefalica per raggiungere il cervello. Pertanto, non potrebbe agire sui neuroni del nostro sistema nervoso.

Riferimenti

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