Γ-aminoboterzuur

γ-aminoboterzuur, ook gekend als GABA (gamma-aminoboterzuur) is een biogeen amine van glutaminezuur. GABA is ook de belangrijkste remmende neurotransmitter in het centrale zenuwstelsel (CZS).

Wat is γ-aminoboterzuur?

Γ-aminoboterzuur is een derivaat van glutaminezuur en een amine van boterzuur. Aminen zijn organische derivaten van ammoniak waarin een of meer waterstofatomen zijn vervangen door alkylgroepen of door arylgroepen.

Chemisch gezien is γ-aminoboterzuur een niet-proteïnogeen aminozuur. Niet-proteïnogene aminozuren zijn aminozuren die tijdens translatie niet in eiwitten worden opgenomen. Ze werken als aminozuurantagonisten in het enzymmetabolisme van het lichaam. Het γ-aminoboterzuur verschilt van de andere proteïnogene α-aminozuren in de positie van de aminogroep. De GABA is een aminozuur van de γ-groep omdat de aminogroep zich op het derde koolstofatoom na het carboxylkoolstofatoom bevindt. GABA bindt zich aan specifieke receptoren in het lichaam. Het werkt in het lichaam als een remmende neurotransmitter.

Functie, effect en taken

GABA werkt op verschillende receptoren in het lichaam. GABAa-receptoren zijn door liganden geregelde chloride-ionkanalen. Wanneer GABA zich bindt aan de receptor, stroomt chloride naar binnen. Dit heeft een remmende werking op de aangetaste zenuwcel.

GABAa-receptoren zijn wijdverspreid in de hersenen. Ze spelen een belangrijke rol in het evenwicht tussen verzwakking en opwinding in het centrale zenuwstelsel. Verschillende medicijnen die een depressieve werking hebben, vallen de GABAa-receptor aan. Deze actieve ingrediënten zijn onder meer benzodiazepinen, anti-epileptica, propofol en barbituraten.

GABAa-ρ-receptoren hebben een vergelijkbaar effect als GABAa-receptoren. Ze kunnen echter niet worden beïnvloed door de hierboven genoemde werkzame stoffen. GABAb-receptoren zijn zogenaamde G-proteïne-gekoppelde receptoren. Wanneer γ-aminoboterzuur zich aan deze receptoren bindt, stroomt er meer kalium de zenuwcellen binnen. Tegelijkertijd is er een verminderde uitstroom van calcium. Dit creëert een presynaptische hyperpolarisatie en een remming van de afgifte van de zender. Daarentegen is er achter de synaptische kloof een verhoogde instroom van kalium. Het resultaat is een remmend postsynaptisch potentieel (IPSP).

De spierverslapper baclofen werkt precies op deze receptor in. Over het algemeen heeft GABA een anxiolytisch, analgetisch, ontspannend, anticonvulsief en bloeddrukstabiliserend effect. Daarnaast heeft GABA een slaapbevorderende werking.

Maar GABA werkt niet alleen als een remmende neurotransmitter. GABA remt ook de hormoonafscheiding in verschillende endocriene klieren. Ss-aminoboterzuur heeft een significant effect in de alvleesklier. Daar remt het zuur de afscheiding van glucagon in de alfacellen van de eilandjes van Langerhans. GABA heeft ook een centraal effect op de hypothalamus en dus op de afscheiding van hormonen die vrijkomen. GABAergische zenuwcellen voeden ook de hypofyse, zodat ook de hypofyseproductie van prolactine, ACTH, TSH en LH door GABA wordt beïnvloed.

GABA stimuleert ook het HGH-afgevende hypothalamische hormoon. Bovendien zou γ-aminoboterzuur een immunomodulerend effect hebben. Via GABA-receptoren op de T-cellen blokkeert γ-aminoboterzuur de afscheiding van ontstekingscytokinen en remt het tegelijkertijd de activering en proliferatie van T-cellen.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

γ-aminoboterzuur wordt gevormd uit glutamaat. Hiervoor is het enzym glutamaatdecarboxylase (GAD) nodig. Glutamaat is de belangrijkste prikkelende neurotransmitter. Een enkele stap keert het effect bijna om en creëert een remmende neurotransmitter. Direct na de vorming wordt een deel van het γ-aminoboterzuur naar de naburige gliacellen getransporteerd. Daar kan GABA worden omgezet in succinaatsemialdehyde door GABA-transaminase. Het kan zo in de citroenzuurcyclus worden ingebouwd en afgebroken.

In de alvleesklier wordt GABA geproduceerd in de insulinevormende bètacellen van de eilandjes van Langerhans. Het enzym GAD65 produceert GABA uit glutamaat. Enerzijds wordt het uitgescheiden via SLMV. SLMV zijn synaptisch-achtige microvesicles die lijken op synaptische vesicles. Een klein deel van GABA wordt uitgescheiden in de pancreas maar ook via LDCV, de zogenaamde grote dichte kernblaasjes. Deze blaasjes bevatten een typisch complex van insuline en zink. De respectievelijke blaasjes hebben een GABA-transporter. GABA-afscheiding in de alvleesklier vindt elke vier uur plaats. Bovendien is er een vesiculaire afscheiding.

Ziekten en aandoeningen

Bij verschillende ziekten worden regelmatig lage niveaus van γ-aminoboterzuur aangetroffen. Deze omvatten bijvoorbeeld chronische pijn, hoge bloeddruk, prikkelbare karteldarm, premenstrueel syndroom (PMS), depressie, schizofrenie en epilepsie. Een tekort aan γ-aminoboterzuur kan leiden tot nachtelijk zweten, impulsiviteit, angst en geheugenverlies.

Ongeduld, snelle hartslag, oorsuizen (tinnitus), hunkering naar zoetigheid en spierspanning zijn symptomen van een GABA-tekort. Een GABA-tekort kan op verschillende manieren worden behandeld. Dus de getroffenen kunnen de GABA-precursor glutamine nemen. Het kan ook worden gebruikt in combinatie met het kleine aminozuur glycine. Orale toediening van GABA heeft voornamelijk invloed op de periferie, d.w.z. de endocriene organen en weefsels. Een centraal effect kan niet worden bereikt omdat de bloed-hersenbarrière de opname van γ-aminoboterzuur verhindert.

Er kan echter ook een overdosis γ-aminoboterzuur worden ingenomen. Een combinatie met benzodiazepinen, alcohol, antipsychotica, hypnotica, anesthetica, tricyclische antidepressiva, opioïden en spierverslappers is bijzonder gevaarlijk. Ze kunnen de effecten en bijwerkingen van γ-aminoboterzuur versterken. Een overdosis γ-aminoboterzuur kan leiden tot duizeligheid en spierzwakte. De getroffenen lijden aan slaperigheid en een trage hartslag. U voelt zich zwak, lijdt aan ademhalingsdepressie, krijgt epileptische aanvallen en lijdt aan geheugenverlies.

Als γ-aminoboterzuur wordt gecombineerd met andere stoffen met een effect op het centrale zenuwstelsel, kan dit leiden tot levensbedreigende hartstilstand. GABA lijkt ook een rol te spelen bij de pathofysiologie van diabetes mellitus. Aangenomen wordt dat de verhoogde glucagonvorming bij diabetici wordt veroorzaakt door een GABA-tekort. Bovendien lijkt de activiteit van de T-lymfocyten te worden verminderd door GABA.