Kyselina glutamová je aminokyselina, která vytváří bílkoviny v našem těle. Zároveň je nejdůležitějším excitačním neurotransmiterem v nervovém systému. Procesy učení a zapamatování závisí na jeho aktivitě. Jeho příliš vysoká koncentrace přitom zabíjí nervové buňky. Jakou další roli hraje kyselina glutamová v těle?

Kyselina glutamováse obvykle nachází v těle ve formě aniontu zvaného glutamát. Tato sloučenina je aminokyselina, tedy základní organická stavební jednotka, ze které se tvoří bílkoviny. Zároveň je to jeden z nejdůležitějších neurotransmiterů. Tento termín zahrnuje látky, které se podílejí na přenosu informací mezi nervovými buňkami. Tato látka je považována za nejdůležitější sloučeninu, která se podílí na tvorbě paměťové stopy v mozku. Z tohoto důvodu je jeho přítomnost nezbytná v procesu učení a zapamatování si událostí.

Nadměrná koncentrace kyseliny glutamové v centrálním nervovém systému však není prospěšná. Poškozuje nervové buňky. Existují studie, které ukazují, že toxicita vysokých hladin glutamátu se podílí na vzniku poškození oblastí mozku během Alzheimerovy choroby. Tyto změny vedou k poruchám kognitivních procesů.

Kyselina glutamová je velmi často spojována s chemickými potravinářskými přísadami. Je to dáno tím, že jeho sůl, tedy glutaman sodný, je zvýrazňovačem chuti přidávaným do pokrmů a směsí koření. Je to jedna z nejoblíbenějších chemikálií používaných v potravinářském průmyslu. Glutamát sodný není v Evropské unii oficiálně uznáván jako škodlivá látka.

Glutamátje bílkovinná složka a je tedy běžnou složkou potravy. Jeho chuť je cítit pouze tehdy, když není vázán v bílkovině. Příkladem potraviny, která obsahuje kyselinu glutamovou, je sójová omáčka. Pocit chuti, který tato chemická látka vyvolává, se nazývá „umami“.

Kyselina glutamová jako aminokyselina

Glutamát je chemicky aminokyselina. Tento název znamená, že má ve své struktuře skupinu karboxylové kyseliny a aminoskupinu umístěnou na jednom atomu uhlíku. Aminokyseliny spojené dohromady chemickými vazbami, seřazenév dlouhém řetězci tvoří všechny existující proteiny.

Kyselina glutamová je endogenní aminokyselina, tedy taková, kterou si naše tělo dokáže syntetizovat. Jeho zdrojem mohou být samozřejmě bílkoviny dodávané s potravou. Veškeré maso, drůbež, ryby, vejce a mléčné výrobky jsou vynikajícími zdroji kyseliny glutamové. Zdrojem bílkovin mohou být také některé rostlinné potraviny bohaté na bílkoviny. Například lepek, hlavní protein v pšenici, obsahuje 30 % až 35 % kyseliny glutamové.

Kyselina glutamová jako neurotransmiter

Glutamát kromě toho, že se podílí na tvorbě bílkovin, působí také jako neurotransmiter. To znamená, že jde o látku uvolňovanou do mezery mezi dvěma nervovými buňkami. Vstup molekul glutamátu z jedné nervové buňky k receptorům na druhé způsobuje excitaci. Receptory jsou specializované proteinové struktury, které rozpoznávají specifický neurotransmiter.

Kyselina glutamová, používaná jako neurotransmiter, je produkována přímo glutamátergními neurony. Tvoří dominantní část nervových buněk nacházejících se v mozku. Narušení přenosu kyseliny glutamové má tedy velmi vážné důsledky. Vede k neurologickým onemocněním a duševním poruchám.

Kyselina glutamová je uložena ve speciálních vezikulách, které se nacházejí v synapsích, tedy v zakončeních nervových buněk, které se vzájemně propojují. Nervové impulsy spouští uvolňování glutamátu do synaptické štěrbiny, což nakonec spustí další neuron. Glutamátové receptory, jako je NMDA receptor nebo AMPA, jsou zodpovědné za příjem informací přenášených tímto neurotransmiterem. Spojení molekuly kyseliny glutamové s receptorem způsobí její aktivaci, a tím přenos nervového vzruchu dále

Glutamát je nejběžnějším excitačním neurotransmiterem v nervovém systému obratlovců, včetně člověka. Podílí se na kognitivních funkcích v mozku, jako je učení a paměť. Je přítomen na glutamátergních synapsích v hippocampu, neokortexu a dalších částech mozku.

Rovnováha mezi glutamátem a kyselinou gama-aminomáselnou

Kyselina glutamová, jako hlavní excitační neurotransmiter, se za fyziologických podmínek vyskytuje v rovnováze s hlavním inhibičním neurotransmiterem, tj. kyselinou gama-aminomáselnou (GABA). Vhodný vztah těchto látek určuje správné fungování nervového systému.

V případě zdravotních potíží se většinou bavíme o výhoděglutamátem zprostředkovaný přenos přes GABA. Taková nerovnováha vede k psychotickým stavům. Existují teorie spojující nadměrnou aktivitu receptorů kyseliny glutamové se schizofrenií. Z tohoto důvodu probíhá hledání psychofarmak, které inhibují glutamátergní systém.

Výzkumníci s nadměrnou aktivitou nebo sníženou aktivitou neurotransmise glutamátu jsou spojováni s následujícími poruchami:

  • úzkost
  • deprese
  • schizofrenie
  • neurodegenerativní onemocnění
  • bipolární porucha

Deprese a aktivita kyseliny glutamové

Vědci a lékaři si nejsou jisti rolí glutamátergního systému v depresi. Některé výzkumné studie naznačují zvýšení aktivity tohoto neurotransmiteru během tohoto onemocnění. Jiné ukazují, že přenos glutamátu je inhibován
Studie ukázaly, že užívání léků, které blokují aktivitu glutamátu, má krátkodobý antidepresivní účinek. Příkladem takového léku je ketamin, což je anestetikum v chirurgii a veterinární medicíně.

Efekt zlepšení pohody nastává i v případě bipolární poruchy po podání léků z této skupiny

Lék riluzol má schopnost snižovat množství kyseliny glutamové uvolňované z neuronů. Inhibuje tedy glutamátergní přenos. Studie ukázaly, že tento lék působí u pacientů s touto poruchou jako antidepresivum.

Výše ​​uvedené testy na léky, které inhibují glutamátergní systém, naznačují silnou korelaci mezi jeho hyperaktivitou a depresivními symptomy. Další výzkum v této oblasti může nastolit nový směr v léčbě deprese a bipolární poruchy.

Kyselina glutamová a schizofrenie

Existuje hypotéza o genezi schizofrenie související s poruchami aktivity glutamátu. Teorie byla zpočátku založena na souboru klinických a neuropatologických nálezů naznačujících nedostatečně aktivní glutamátergní signalizaci prostřednictvím NMDA receptorů. V pozdějších letech existovala také genetická data podporující tuto tezi.

Současné poznatky však ukazují, že tato porucha má jak glutaminergní, tak dopaminergní abnormality. Jsou součástí komplexního systému neurochemických, psychologických, psychosociálních a mozkových faktorů, které společně přispívají ke schizofrenii.

Kyselina glutamová a Alzheimerova choroba

Četné studie prokázaly souvislost mezi nefrotoxicitou vysokých hladin glutamátu a demencí vprůběh Alzheimerovy choroby. Tato poškození vznikají vlivem nadměrné aktivace receptorů tímto neurotransmiterem. V důsledku toho jsou nervové buňky oteklé a poškozené.

Memantadin se podává ke zmírnění příznaků Alzheimerovy choroby. Tento lék blokuje glutamátové receptory. V konečném důsledku je excitace tímto neurotransmiterem snížena, což vede k inhibici neurodegenerativních procesů.

Význam kyseliny glutamové pro budoucnost medicíny

V současné době zkoumáme důležitost glutamátergního systému. Hluboké pochopení mechanismů, které ji řídí, dává naději na vývoj léků účinných při léčbě duševních a neurologických poruch.

Výzkum kyseliny glutamové, která je aktivní v lidském mozku, je také šancí pochopit, jak funguje lidská paměť.

O autoroviSara Janowska, MA v oboru farmacieDoktorand mezioborového doktorského studia v oboru farmaceutických a biomedicínských věd na Lékařské univerzitě v Lublinu a na Biotechnologickém institutu v Białystoku Absolvent farmaceutických studií na Lékařské univerzitě v Lublinu se specializací Rostlinná medicína. Magisterský titul získala obhajobou práce v oboru farmaceutické botaniky o antioxidačních vlastnostech extraktů získaných z dvaceti druhů mechů. V současné době se ve své výzkumné práci zabývá syntézou nových protirakovinných látek a studiem jejich vlastností na rakovinných buněčných liniích. Dva roky pracovala jako magistra farmacie v otevřené lékárně.

Přečtěte si další články tohoto autora

Kategorie:

Zdraví