Chia sẻ:
Tổng hợp glutamate (chất dẫn truyền thần kinh), cơ chế hoạt động, chức năng và mối nguy
các glutamate là chất dẫn truyền thần kinh có chức năng kích thích phong phú nhất trong hệ thống thần kinh của các sinh vật có xương sống. Nó đóng một vai trò cơ bản trong tất cả các chức năng thú vị, ngụ ý rằng nó có liên quan đến hơn 90% tất cả các kết nối synap trong não người.
Các thụ thể sinh hóa của glutamate có thể được chia thành ba loại: thụ thể AMPA, thụ thể NMDA và thụ thể glutamate metabotropic. Một số chuyên gia xác định loại thứ tư, được gọi là thụ thể kainate. Chúng được tìm thấy ở tất cả các vùng não, nhưng chúng đặc biệt phong phú ở một số vùng.
Glutamate đóng một vai trò cơ bản trong tính dẻo synap. Bởi vì điều này, nó đặc biệt liên quan đến các chức năng nhận thức tiên tiến nhất định như bộ nhớ và học tập. Một dạng dẻo cụ thể, được gọi là tiềm lực lâu dài, xảy ra tại các khớp thần kinh glutamatergic ở các khu vực như đồi hải mã hoặc vỏ não..
Ngoài tất cả những điều này, glutamate cũng có một số lợi ích sức khỏe khi tiêu thụ thông qua ăn uống vừa phải. Tuy nhiên, nó cũng có thể gây ra một số tác động tiêu cực nếu tập trung quá mức, cả trong não và trong thực phẩm. Trong bài viết này, chúng tôi nói với bạn mọi thứ về anh ấy.
Chỉ số
- 1 Tóm tắt
- 2 Cơ chế hoạt động
- 2.1 Các thụ thể ionotropic
- 2.2 Các thụ thể metabotropic
- 2.3 Receptor bên ngoài hệ thống thần kinh trung ương
- 3 chức năng
- 3.1 Trợ giúp cho chức năng não bình thường
- 3.2 Nó là tiền thân của GABA
- 3.3 Cải thiện chức năng của hệ thống tiêu hóa
- 3.4 Điều chỉnh chu kỳ thèm ăn và no
- 3.5 Cải thiện hệ thống miễn dịch
- 3.6 Cải thiện chức năng của cơ và xương
- 3.7 Có thể tăng tuổi thọ
- 4 nguy hiểm
- 5 Kết luận
- 6 tài liệu tham khảo
Tổng hợp
Glutamate là một trong những thành phần chính của một lượng lớn protein. Bởi vì điều này, nó là một trong những axit amin dồi dào nhất trong toàn bộ cơ thể con người. Trong trường hợp bình thường, có thể thu được đủ chất dẫn truyền thần kinh này thông qua việc cho ăn, theo cách mà không cần thiết phải tổng hợp nó.
Tuy nhiên, glutamate được coi là một axit amin không thiết yếu. Điều này có nghĩa là, trong những lúc khẩn cấp, cơ thể có thể chuyển hóa nó từ các chất khác. Cụ thể, nó có thể được tổng hợp từ axit alpha-ketoglutaric, được tạo ra bởi chu trình axit citric từ citrate.
Ở cấp độ não, glutamate không thể tự mình vượt qua hàng rào máu não. Tuy nhiên, nó di chuyển qua hệ thống thần kinh trung ương thông qua hệ thống vận chuyển có ái lực cao. Điều này phục vụ để điều chỉnh sự tập trung của bạn và giữ cho lượng chất này được tìm thấy trong chất lỏng não không đổi.
Trong hệ thống thần kinh trung ương, glutamate được tổng hợp từ glutamine trong quá trình được gọi là "chu trình glutamate-glutaminergic", thông qua hoạt động của enzyme glutaminase. Điều này có thể xảy ra cả trong các tế bào thần kinh tiền synap và trong các tế bào thần kinh đệm bao quanh chúng.
Mặt khác, glutamate tự nó là tiền thân của một chất dẫn truyền thần kinh khác có tầm quan trọng lớn, GABA. Quá trình biến đổi được thực hiện thông qua hoạt động của enzyme glutamate decarboxylase.
Cơ chế hoạt động
Glutamate phát huy tác dụng của nó đối với sinh vật bằng cách liên kết với bốn loại thụ thể sinh hóa khác nhau: thụ thể AMPA, thụ thể NMDA, thụ thể glutamate metabotropic và thụ thể kainate. Hầu hết chúng nằm trong hệ thống thần kinh trung ương.
Trên thực tế, phần lớn các thụ thể glutamate nằm trong đuôi gai của các tế bào sau synap; và chúng được liên kết với các phân tử được giải phóng trong không gian intrasynaptic bởi các tế bào tiền sản. Mặt khác, chúng cũng có mặt trong các tế bào như tế bào hình sao và tế bào trứng.
Các thụ thể glutaminergic có thể được chia thành hai loại phụ: ionotropic và metabotropic. Tiếp theo chúng ta sẽ xem cách mỗi cái hoạt động chi tiết hơn.
Các thụ thể ionotropic
Các thụ thể glutamate ionotropic có chức năng chính là cho phép các ion natri, kali và đôi khi canxi trong não phản ứng với liên kết glutamate. Khi liên kết được tạo ra, chất đối kháng kích thích hoạt động trực tiếp của lỗ trung tâm của thụ thể, một kênh ion, do đó cho phép đi qua các chất này.
Sự đi qua của các ion natri, kali và canxi gây ra dòng kích thích sau synap. Hiện tại này đang khử cực; và nếu đủ các thụ thể glutamate được kích hoạt, tiềm năng hành động trong tế bào thần kinh sau synap có thể đạt được.
Tất cả các loại thụ thể glutamate có khả năng tạo ra một dòng kích thích postynaptic. Tuy nhiên, tốc độ và thời lượng của dòng điện này là khác nhau đối với mỗi người trong số họ. Do đó, mỗi người trong số họ có tác dụng khác nhau đối với hệ thần kinh.
Thụ thể metabotropic
Các thụ thể glutamate metabotropic thuộc phân họ C của các thụ thể protein G. Chúng được chia thành ba nhóm, sau đó được chia thành tám phân nhóm trong trường hợp động vật có vú.
Các thụ thể này bao gồm ba phần riêng biệt: vùng ngoại bào, vùng xuyên màng và vùng nội bào. Tùy thuộc vào nơi liên kết với các phân tử glutamate xảy ra, một hiệu ứng khác nhau trên cơ thể hoặc hệ thần kinh sẽ xảy ra.
Vùng ngoại bào bao gồm một mô-đun được gọi là Venus Flytrap, chịu trách nhiệm liên kết glutamate. Nó cũng có một phần giàu cysteine đóng vai trò cơ bản trong việc truyền sự thay đổi hiện tại sang phần xuyên màng.
Vùng xuyên màng được tạo thành từ bảy vùng và chức năng chính của nó là kết nối vùng ngoại bào với vùng nội bào, nơi thường diễn ra quá trình ghép protein..
Sự liên kết của các phân tử glutamate trong khu vực ngoại bào làm cho các protein đạt đến nội bào bị phosphoryl hóa. Điều này ảnh hưởng đến một số lượng lớn các con đường sinh hóa và các kênh ion trong tế bào. Bởi vì điều này, các thụ thể metabotropic có thể gây ra một loạt các hiệu ứng sinh lý.
Receptor bên ngoài hệ thống thần kinh trung ương
Người ta tin rằng các thụ thể glutamate đóng vai trò cơ bản trong việc tiếp nhận các kích thích kích thích vị "umami", một trong năm hương vị cơ bản theo nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực này. Do đó, người ta biết rằng có những thụ thể thuộc loại này trong ngôn ngữ, đặc biệt là ở vị giác.
Người ta cũng biết rằng có các thụ thể glutamate ionotropic trong mô tim, mặc dù chức năng của nó trong lĩnh vực này vẫn chưa được biết. Các môn học được gọi là "hóa mô miễn dịch" đã định vị một số các thụ thể này trong các dây thần kinh cuối, hạch, sợi dẫn và một số tế bào cơ tim.
Mặt khác, cũng có thể tìm thấy một số lượng nhỏ các thụ thể này ở các vùng nhất định của tuyến tụy. Chức năng chính của nó ở đây là điều chỉnh sự tiết ra các chất như insulin và glucagon. Điều này đã mở ra cánh cửa nghiên cứu về khả năng điều chỉnh bệnh tiểu đường bằng cách sử dụng chất đối kháng glutamate.
Ngày nay chúng ta cũng biết rằng da có một lượng thụ thể NMDA nhất định, có thể được kích thích để tạo ra tác dụng giảm đau. Nói tóm lại, glutamate có tác dụng rất đa dạng trên khắp cơ thể và các thụ thể của nó nằm khắp cơ thể.
Chức năng
Chúng ta đã thấy rằng glutamate là chất dẫn truyền thần kinh phong phú nhất trong não của động vật có vú. Điều này chủ yếu là do thực tế là nó đáp ứng một số lượng lớn các chức năng trong sinh vật của chúng ta. Tiếp theo chúng tôi cho bạn biết đâu là những cái chính.
Nó giúp chức năng não bình thường
Glutamate là chất dẫn truyền thần kinh có tầm quan trọng lớn nhất trong việc điều chỉnh các chức năng não bình thường. Hầu như tất cả các tế bào thần kinh kích thích trong não và tủy sống là glutamatergic.
Glutamate gửi tín hiệu đến não cũng như khắp cơ thể. Những thông điệp này giúp ích cho các chức năng như trí nhớ, học tập hoặc lý luận, ngoài việc đóng vai trò thứ yếu trong nhiều khía cạnh khác của hoạt động của bộ não chúng ta.
Ví dụ, ngày nay chúng ta biết rằng với mức độ glutamate thấp, không thể hình thành những ký ức mới. Ngoài ra, một lượng chất dẫn truyền thần kinh thấp bất thường này có thể kích hoạt các cuộc tấn công của tâm thần phân liệt, động kinh hoặc các vấn đề tâm thần như trầm cảm và lo lắng.
Ngay cả các nghiên cứu với chuột cho thấy mức độ glutamate thấp bất thường trong não có thể liên quan đến rối loạn phổ tự kỷ.
Nó là tiền thân của GABA
Glutamate cũng là cơ sở được cơ thể sử dụng để tạo thành một chất dẫn truyền thần kinh khác có tầm quan trọng lớn là axit gamma-aminobutyric (GABA). Chất này đóng vai trò rất quan trọng trong học tập, ngoài việc co cơ. Nó cũng được liên kết với các chức năng như ngủ hoặc thư giãn.
Cải thiện chức năng của hệ thống tiêu hóa
Glutamate có thể được hấp thụ từ thực phẩm, chất dẫn truyền thần kinh này là nguồn năng lượng chính của các tế bào của hệ thống tiêu hóa, cũng như một chất nền quan trọng để tổng hợp axit amin trong phần này của cơ thể..
Chất glutamate có trong thực phẩm gây ra một số phản ứng cơ bản trên toàn cơ thể. Ví dụ, nó kích hoạt dây thần kinh phế vị, theo cách mà nó thúc đẩy sản xuất serotonin trong hệ thống tiêu hóa. Điều này thúc đẩy nhu động ruột, ngoài việc tăng nhiệt độ cơ thể và sản xuất năng lượng.
Một số nghiên cứu cho thấy việc sử dụng bổ sung glutamate đường uống có thể cải thiện tiêu hóa ở những bệnh nhân có vấn đề về vấn đề này. Ngoài ra, chất này cũng có thể bảo vệ thành dạ dày khỏi tác hại của một số loại thuốc trên nó..
Điều chỉnh chu kỳ thèm ăn và no
Mặc dù chúng ta không biết chính xác làm thế nào hiệu ứng này xảy ra, glutamate có tác dụng điều tiết rất quan trọng đối với mạch cảm giác ngon miệng và cảm giác no.
Do đó, sự hiện diện của chúng trong thực phẩm khiến chúng ta cảm thấy đói hơn và chúng ta muốn ăn nhiều hơn; nhưng nó cũng khiến chúng ta cảm thấy no hơn sau khi dùng nó.
Cải thiện hệ thống miễn dịch
Một số tế bào của hệ thống miễn dịch cũng có thụ thể glutamate; ví dụ, tế bào T, tế bào B, đại thực bào và tế bào đuôi gai. Điều này cho thấy rằng chất dẫn truyền thần kinh này đóng một vai trò quan trọng trong cả hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích nghi.
Một số nghiên cứu sử dụng chất này như một loại thuốc đã chỉ ra rằng nó có thể có tác dụng rất có lợi trong các bệnh như ung thư hoặc nhiễm khuẩn. Ngoài ra, nó dường như cũng bảo vệ ở một mức độ nhất định khỏi các rối loạn thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như Alzheimer.
Cải thiện chức năng của cơ bắp và xương
Ngày nay chúng ta biết rằng glutamate đóng vai trò chính trong sự tăng trưởng và phát triển của xương, cũng như trong việc duy trì sức khỏe của bạn.
Chất này ngăn chặn sự xuất hiện của các tế bào làm suy yếu xương, chẳng hạn như nguyên bào xương; và có thể được sử dụng để điều trị các bệnh như loãng xương ở người.
Mặt khác, chúng ta cũng biết rằng glutamate đóng vai trò cơ bản trong chức năng cơ bắp. Trong khi tập thể dục, ví dụ, chất dẫn truyền thần kinh này chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho các sợi cơ và sản xuất glutathione.
Có thể tăng tuổi thọ
Cuối cùng, một số nghiên cứu gần đây cho thấy rằng glutamate có thể có tác dụng rất có lợi đối với quá trình lão hóa của tế bào. Mặc dù chưa được thử nghiệm với con người, các thí nghiệm trên động vật cho thấy sự gia tăng chất này trong chế độ ăn uống có thể làm giảm tỷ lệ tử vong.
Người ta tin rằng tác dụng này là do glutamate làm trì hoãn sự xuất hiện của các triệu chứng lão hóa tế bào, một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong liên quan đến tuổi.
Nguy hiểm
Khi mức độ glutamate tự nhiên bị thay đổi trong não hoặc trong cơ thể, có thể phải chịu đủ loại vấn đề. Điều này xảy ra cho dù có ít chất trong cơ thể hơn chúng ta cần, như thể mức độ tăng lên một cách cường điệu.
Do đó, ví dụ, sự thay đổi nồng độ glutamate trong cơ thể có liên quan đến các rối loạn tâm thần như trầm cảm, lo lắng và tâm thần phân liệt. Ngoài ra, nó dường như cũng liên quan đến chứng tự kỷ, Alzheimer và tất cả các loại bệnh thoái hóa thần kinh.
Mặt khác, ở cấp độ vật lý, dường như sự dư thừa của chất này sẽ liên quan đến các vấn đề như béo phì, ung thư, tiểu đường hoặc xơ cứng teo cơ bên. Nó cũng có thể có tác động rất bất lợi đối với sức khỏe của một số thành phần của cơ thể, chẳng hạn như cơ bắp và xương..
Tất cả những nguy hiểm này sẽ liên quan, một mặt, với sự dư thừa của glutamate tinh khiết trong chế độ ăn uống (dưới dạng bột ngọt, dường như có thể vượt qua hàng rào máu não). Ngoài ra, họ cũng sẽ phải làm với sự dư thừa của độ xốp trong cùng hàng rào.
Kết luận
Glutamate là một trong những chất quan trọng nhất được sản xuất bởi cơ thể chúng ta, và đóng vai trò cơ bản trong tất cả các loại chức năng và quy trình. E
Bài viết này bạn đã học được cách nó hoạt động và lợi ích chính của nó là gì; nhưng cũng có những nguy hiểm khi nó được tìm thấy với số lượng quá cao trong cơ thể chúng ta.
Tài liệu tham khảo
- "Glutamate là gì? Kiểm tra các chức năng, con đường và sự kích thích của chất dẫn truyền thần kinh glutamate "trong: Neurohacker. Truy cập ngày: 26 tháng 2 năm 2019 từ Neurohacker: neurohacker.com.
- "Tổng quan về hệ thống Glutamatergic" tại: Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia. Truy xuất: ngày 26 tháng 2 năm 2019 từ Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia: ncbi.nlm.nih.gov.
- "Thụ thể glutamate" trong: Wikipedia. Truy cập ngày: 26 tháng 2 năm 2019 từ Wikipedia: en.wikipedia.org.
- "8 vai trò quan trọng của Glutamate + Tại sao nó quá tệ" trong: Tự hack. Truy cập ngày: 26 tháng 2 năm 2019 từ Self Hacked: selfhacked.com.
- "Glutamate (chất dẫn truyền thần kinh)" trong: Wikipedia. Truy cập ngày: 26 tháng 2 năm 2019 từ Wikipedia: en.wikipedia.org.