γ-аминомасляная кислота
γ-Аминомасляная кислота ( гамма -аминомасляная кислота ) / ˈ ɡ æ m ə ə ˈ m iː n oʊ b juː ˈ t ɪr ɪ k ˈ æ s ɪ d / , или ГАМК / ˈ ɡ æ b ə / , является главным ингибирующим нейротрансмиттер в зрелой центральной нервной системе млекопитающих . Его основная роль заключается в уменьшении нейронов .возбудимость всей нервной системы .
ГАМК продается в качестве пищевой добавки во многих странах. Традиционно считалось, что экзогенная ГАМК (то есть принимаемая в качестве добавки) не пересекает гематоэнцефалический барьер [2] , однако данные, полученные в результате более современных исследований [3] , описывают это понятие как неясное, ожидающее дальнейших исследований.
Нейроны, которые продуцируют ГАМК в качестве своего выхода, называются ГАМКергическими нейронами и оказывают главным образом тормозящее действие на рецепторы у взрослых позвоночных. Средние шипиковые клетки являются типичным примером тормозных ГАМКергических клеток центральной нервной системы . Напротив, ГАМК проявляет как возбуждающее, так и тормозящее действие у насекомых , опосредуя активацию мышц в синапсах между нервами и мышечными клетками, а также стимулируя определенные железы . [6] У млекопитающих некоторые ГАМКергические нейроны, такие как клетки-канделябры , также способны возбуждать свои глутаматергические аналоги. [7]
Рецепторы ГАМК А представляют собой активируемые лигандом хлоридные каналы: при активации ГАМК они обеспечивают поток ионов хлорида через мембрану клетки. [5] Является ли этот поток хлорида деполяризующим (делает напряжение на клеточной мембране менее отрицательным), шунтирующим (не влияет на мембранный потенциал клетки) или ингибирующим/гиперполяризующим (делает клеточную мембрану более отрицательным), зависит от направления поток хлора. Когда чистый хлорид вытекает из клетки, ГАМК деполяризуется; когда хлорид поступает в клетку, ГАМК тормозит или гиперполяризует. Когда чистый поток хлоридов близок к нулю, действие ГАМК носит шунтирующий характер. Шунтирование ингибированиене оказывает прямого влияния на мембранный потенциал клетки; однако он снижает эффект любого совпадения синаптического входа за счет уменьшения электрического сопротивления клеточной мембраны. Шунтирующее торможение может «перекрыть» возбуждающий эффект деполяризующей ГАМК, что приводит к общему торможению, даже если мембранный потенциал становится менее отрицательным. Считалось, что онтогенетический переключатель в молекулярном механизме, контролирующем концентрацию хлорида внутри клетки, изменяет функциональную роль ГАМК между неонатальной и взрослой стадиями. По мере взросления мозга роль ГАМК меняется с возбуждающей на тормозную. [8]
В то время как ГАМК является тормозным передатчиком в зрелом мозге, считалось, что его действие в развивающемся мозге в первую очередь связано с возбуждением. [8] [9] Сообщалось, что градиент хлорида реверсируется в незрелых нейронах, при этом его реверсивный потенциал выше, чем мембранный потенциал покоящейся клетки; Таким образом, активация рецептора ГАМК-А приводит к оттоку Cl-ионов из клетки (то есть деполяризующий ток). Было показано, что дифференциальный градиент хлорида в незрелых нейронах в первую очередь обусловлен более высокой концентрацией котранспортеров NKCC1 по сравнению с котранспортерами KCC2 в незрелых клетках. ГАМКергические интернейроны созревают быстрее в гиппокампе, и сигнальный аппарат ГАМК появляется раньше, чем глутаматергическая передача. Таким образом, ГАМК считается основным возбуждающим нейротрансмиттером во многих областях мозга до созревания глутаматергических синапсов . [10]
На стадиях развития, предшествующих образованию синаптических контактов, ГАМК синтезируется нейронами и действует как аутокринный (действующий на ту же клетку) и паракринный (действующий на соседние клетки) сигнальный медиатор. [11] [12] Ганглионарные возвышения также вносят большой вклад в формирование популяции ГАМКергических клеток коры головного мозга. [13]
