kwas γ-aminomasłowy

Kwas γ-aminomasłowy C4H9NO2, właściwie nazywany kwasem 4-aminobutanowym, jest jednym z aminokwasów niewystępujących w białkach. Pełni funkcję ważnego neuroprzekaźnika hamującego, a jego główne zastosowanie znajduje w ośrodkowym układzie nerwowym organizmu człowieka.

Deklaracja nazwy

Nazwa kwas γ-aminomasłowy opisuje trzy typowe właściwości tego związku. Po pierwsze, nazwa kwas masłowy wskazuje, że neuroprzekaźnik ten należy do kategorii kwasów butanowych, które swoją banalną nazwę zawdzięczają zapachowi wymiocin lub zjełczałego masła. Przedrostek amino wskazuje, że związek zawiera grupę aminową, a więc został zsyntetyzowany z aminy. Oznaczenie y wskazuje, że grupa aminowa znajduje się na trzecim atomie węgla, patrząc od strony grupy karboksylowej.

Biosynteza

Kwas γ-aminomasłowy jest wytwarzany w wysepkach Langerhansa w trzustce. Przy udziale enzymu dekarboksylazy glutaminianowej (GAD) z cząsteczki glutaminianu (C5H9NO4) odłączana jest grupa CO2. Następnie z dodatnio naładowanej grupy aminowej usuwany jest atom wodoru i przyłączany do ujemnie naładowanej grupy karboksylowej, w wyniku czego powstaje zrównoważona cząsteczka kwasu y-aminobutanowego. Proces ten odbywa się w organizmie automatycznie co cztery godziny, ale w razie potrzeby zwiększa się również produkcja kwasu masłowego.

Zastosowania w organizmie

Kwas γ-aminomasłowy pełni kilka ważnych funkcji. Po pierwsze, w ośrodkowym układzie nerwowym pełni funkcję inhibitora. Po przyłączeniu się do określonych receptorów kwas 4-aminomasłowy sygnalizuje organizmowi, że pewne hormony nie są wydzielane lub są wydzielane w zmniejszonym tempie. Ma to wpływ na zachowanie osoby, która w przypadku nadmiaru kwasu γ-aminomasłowego staje się nieśmiała, powściągliwa i introwertyczna. Równocześnie stężenie kwasu γ-aminomasłowego w trzustce wpływa na uwalnianie glukagonu, który zwiększa poziom cukru we krwi. Kwas ten hamuje wytwarzanie glukagonu, który zmniejsza stężenie cukru we krwi.

Eine weitere wichtige Rolle spielt die γ-Aminobuttersäure beim Abbau von Alkohol. Von der Bauchspeicheldrüse wird die Säure dabei teilweise in die Gliazellen transportiert und dort durch das Enzym GABA-Transaminase in das für den Citratzyklus wichtige Succinat-Semialdehyd aufgespalten.

Ostatnia główna funkcja kwasu γ-aminomasłowego jest szczególnie ważna na etapie płodowym człowieka, ponieważ badacze odkryli, że w tym okresie kwas 4-aminomasłowy sprzyja tworzeniu synaps i wzajemnych połączeń między szlakami neuronów, a tym samym jest ważnym składnikiem w procesie formowania się mózgu.

Podejścia badawcze

Ze względu na jego działanie hamujące badane jest, czy kwas γ-aminomasłowy może odgrywać rolę w cukrzycy. Jak dotąd wiadomo, że wysokie stężenie glukozy w organizmie zwiększa liczbę receptorów dla kwasu masłowego, co również zwiększa względne uwalnianie kwasu γ-aminomasłowego. Dlatego bada się, czy zwiększona produkcja tego kwasu w organizmie wpływa na inne czynniki, takie jak produkcja insuliny, i czy w ten sposób może sprzyjać wystąpieniu cukrzycy.

Inne podejście badawcze można znaleźć w badaniach nad mózgiem. Ze względu na jego rolę w tworzeniu ścieżek neuronalnych u płodów, niektórzy naukowcy badają, czy sztuczna synteza i podawanie kwasu γ-aminomasłowego wraz z innymi czynnikami może prowadzić do powstawania nowych synaps i połączeń neuronalnych u pacjentów cierpiących m.in. na chorobę Alzheimera. Jeśli eksperymenty zakończą się sukcesem, będzie to pierwszy sposób na wyleczenie tej choroby, a jednocześnie otworzy możliwości naprawy dalszych uszkodzeń neuronów lub oznak rozpadu.