Asid glutamat - asid amino yang mengawal jiwa dan minda

Asid glutamat adalah asid amino yang membina protein yang membentuk badan kita. Pada masa yang sama, ia adalah neurotransmitter rangsangan terpenting dalam sistem saraf. Proses belajar dan diingat bergantung kepada aktivitinya. Pada masa yang sama, kepekatannya yang terlalu tinggi membunuh sel-sel saraf. Apa lagi yang dimainkan oleh asid glutamat dalam badan?

Isi kandungan

1. Asid glutamat sebagai asid amino
2. Asid glutamat sebagai neurotransmitter
3. Keseimbangan antara glutamat dan asid ginam aminobutyric
4. Kemurungan dan aktiviti asid glutamat
5. Asid glutamat dan skizofrenia
6. Asid glutamat dan penyakit Alzheimer
7. Kepentingan asid glutamat untuk masa depan perubatan

Asid glutamat biasanya terdapat di dalam badan dalam bentuk anion yang disebut glutamat. Sebatian ini adalah asid amino, iaitu blok asas organik dari mana protein dibuat. Pada masa yang sama, ia adalah salah satu neurotransmitter yang paling penting. Istilah ini merangkumi bahan yang terlibat dalam penghantaran maklumat antara sel saraf. Bahan ini dipercayai sebatian terpenting yang terlibat dalam pembentukan jejak memori di otak. Atas sebab ini, kehadirannya sangat penting dalam proses belajar dan mengingati peristiwa.

Walau bagaimanapun, kepekatan asid glutamat yang berlebihan dalam sistem saraf pusat tidak bermanfaat. Ia merosakkan sel saraf. Terdapat kajian yang menunjukkan bahawa ketoksikan glutamat tahap tinggi terlibat dalam pembentukan kerosakan pada kawasan otak semasa penyakit Alzheimer. Perubahan ini membawa kepada gangguan dalam proses kognitif.

Asid glutamat sangat sering dikaitkan dengan bahan tambahan makanan kimia. Ini disebabkan oleh fakta bahawa garamnya, iaitu monosodium glutamat, adalah penambah rasa yang ditambahkan pada hidangan dan campuran rempah. Ini adalah salah satu bahan kimia yang paling popular digunakan dalam industri makanan. Monosodium glutamat secara rasmi tidak diiktiraf sebagai bahan berbahaya di Kesatuan Eropah.

Glutamat adalah komponen protein dan oleh itu merupakan komponen makanan yang biasa. Rasanya hanya terasa apabila tidak terikat dengan protein. Contoh makanan yang mengandungi asid glutamat adalah kicap.Sensasi rasa yang dihasilkan oleh bahan kimia ini telah disebut "umami".

Asid glutamat sebagai asid amino

Glutamat adalah asid amino secara kimia. Nama ini bermaksud bahawa ia mempunyai kumpulan asid karboksilik dan kumpulan amino dalam strukturnya, diletakkan pada satu atom karbon. Asid amino yang dihubungkan oleh ikatan kimia, disusun dalam rantai panjang, membentuk semua protein yang ada.

Asid glutamat adalah asid amino endogen, iaitu asid yang dapat disintesis oleh badan kita. Sudah tentu, sumbernya boleh menjadi protein yang dibekalkan dengan makanan. Semua daging, ayam, ikan, telur dan produk tenusu adalah sumber asid glutamat yang sangat baik. Makanan tumbuhan kaya protein tertentu juga boleh menjadi sumber protein. Contohnya, gluten, protein utama gandum, mengandungi 30% hingga 35% asid glutamat.

Baca juga: Veganisme dan kesihatan: bagaimana diet berasaskan tumbuhan mempengaruhi tubuh?

Asid glutamat sebagai neurotransmitter

Glutamat, selain terlibat dalam pembentukan protein, juga bertindak sebagai neurotransmitter. Ini bermaksud bahawa ia adalah zat yang dilepaskan ke jurang antara dua sel saraf. Kemasukan molekul glutamat dari satu sel saraf ke reseptor yang lain menyebabkan pengujaan. Reseptor adalah struktur protein khusus yang mengenali neurotransmitter tertentu.

Asid glutamat, digunakan sebagai neurotransmitter, dihasilkan secara langsung oleh neuron glutamatergik. Mereka adalah bahagian dominan sel saraf di otak. Oleh itu, gangguan penghantaran asid glutamat mempunyai akibat yang sangat serius. Ia membawa kepada penyakit neurologi dan gangguan mental.

Asid glutamat disimpan dalam vesikel khas yang terletak di sinapsis, iaitu di hujung sel saraf yang saling bersambung. Impuls saraf mencetuskan pelepasan glutamat ke celah sinaptik, yang akhirnya mencetuskan neuron lain. Reseptor glutamat, seperti reseptor NMDA atau AMPA, bertanggungjawab untuk menerima maklumat yang dibawa oleh neurotransmitter ini. Sambungan molekul asid glutamat dengan reseptor menyebabkan pengaktifannya, dan dengan demikian penghantaran impuls saraf semakin jauh.

Glutamat adalah neurotransmitter rangsangan yang paling biasa dalam sistem saraf vertebrata, termasuk manusia. Ia terlibat dalam fungsi kognitif di otak, seperti belajar dan ingatan. Ia terdapat pada sinapsis glutamatergik di hipokampus, neokorteks, dan bahagian otak yang lain.

Keseimbangan antara glutamat dan asid ginam aminobutyric

Asid glutamat, sebagai neurotransmitter rangsangan utama, dalam keadaan fisiologi wujud dalam keseimbangan dengan neurotransmitter penghambat utama, iaitu asid aminobutyric gamma (GABA). Hubungan yang tepat dari bahan-bahan ini menentukan fungsi sistem saraf yang betul.

Dalam keadaan penyakit, kita biasanya akan membincangkan kelebihan penghantaran glutamat berbanding GABA. Ketidakseimbangan seperti itu membawa kepada keadaan psikotik. Terdapat teori yang mengaitkan terlalu banyak aktiviti reseptor asid glutamat dengan skizofrenia. Atas sebab ini, pencarian ubat psikotropik yang menghalang sistem glutamatergik sedang dijalankan.

Para saintis telah dikaitkan dengan gangguan berikut dengan hiperaktif atau penurunan aktiviti neurotransmisi glutamat:

• kegelisahan
• kemurungan
• skizofrenia
• penyakit neurodegeneratif
• gangguan bipolar

Kemurungan dan aktiviti asid glutamat

Para saintis dan doktor tidak pasti akan peranan sistem glutamatergik dalam kemurungan. Beberapa karya penyelidikan menunjukkan peningkatan aktiviti neurotransmitter ini semasa penyakit ini. Yang lain menunjukkan bahawa penghantaran glutamat dihambat.

Kajian menunjukkan bahawa penggunaan ubat-ubatan yang menyekat aktiviti glutamat menghasilkan kesan antidepresan jangka pendek. Contoh ubat seperti itu adalah ketamin, yang merupakan ubat bius dalam pembedahan dan perubatan veterinar.

Kesan peningkatan kesejahteraan juga berlaku dalam kes gangguan bipolar setelah pemberian ubat dari kumpulan ini.

Ubat riluzole mempunyai kemampuan untuk mengurangkan jumlah asid glutamat yang dilepaskan dari neuron. Oleh itu, ia menghalang penghantaran glutamatergik. Kajian menunjukkan bahawa ubat ini bertindak sebagai antidepresan pada pesakit dengan gangguan ini.

Ujian yang disebutkan mengenai ubat-ubatan yang menghambat sistem glutamatergik menunjukkan adanya korelasi yang kuat antara hiperaktif dan gejala depresi. Penyelidikan lebih lanjut di bidang ini dapat menetapkan arah baru dalam perawatan kemurungan dan gangguan bipolar.

Asid glutamat dan skizofrenia

Terdapat hipotesis genesis skizofrenia yang berkaitan dengan gangguan aktiviti glutamat. Teori ini pada mulanya didasarkan pada satu set penemuan klinikal dan neuropatologi yang menunjukkan isyarat glutamatergik yang tidak aktif melalui reseptor NMDA. Pada tahun-tahun kemudian, terdapat juga data genetik yang menyokong tesis ini.

Walau bagaimanapun, pengetahuan semasa menunjukkan bahawa gangguan ini mempunyai kelainan glutaminergik dan dopaminergik. Mereka adalah sebahagian daripada sistem kompleks faktor neurokimia, psikologi, psikososial dan otak yang bersama-sama menyumbang kepada skizofrenia.

Asid glutamat dan penyakit Alzheimer

Sejumlah kajian menunjukkan hubungan antara nefrotoksisitas tahap glutamat tinggi dan perubahan demensia dalam penyakit Alzheimer. Kerosakan ini berpunca daripada kesan pengaktifan reseptor yang berlebihan oleh neurotransmitter ini. Akibatnya, pembengkakan dan kerosakan sel saraf berlaku.

Untuk mengurangkan simptom penyakit Alzheimer, memantadine diberikan. Ubat ini menyekat reseptor glutamat. Akhirnya, rangsangan oleh neurotransmitter ini dikurangkan, menyebabkan penghambatan proses neurodegeneratif.

Kepentingan asid glutamat untuk masa depan perubatan

Kami sedang mengetahui betapa pentingnya sistem glutamatergik. Pemahaman mendalam tentang mekanisme yang mengaturnya memberikan harapan untuk pengembangan ubat-ubatan yang berkesan dalam rawatan gangguan mental dan neurologi.

Penyelidikan mengenai asid glutamat, yang aktif di otak manusia, juga merupakan peluang untuk memahami bagaimana memori manusia berfungsi.

Sastera:

1. Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamate dan reseptornya, atau bagaimana otak dapat disembuhkan, Universe 2017
2. Meldrum, B. S. "Glutamat sebagai neurotransmitter di otak: Kajian semula fisiologi dan patologi". Jurnal Pemakanan. 2000.
3. Anna Szymczak, "Asid glutamat", neuropsychologia.org
4. Asid glutamat (CID: 611) dalam pangkalan data PubChem, Perpustakaan Perubatan Nasional Amerika Syarikat.
5. Lisman JE, Coyle JT, Green RW, et al. "Rangka kerja berasaskan litar untuk memahami neurotransmitter dan interaksi gen risiko dalam skizofrenia". Trend Neurosciences. 2008, akses dalam talian

Mengenai Pengarang

Sara Janowska, MA PhD pelajar kedoktoran interdisipliner dalam bidang sains farmaseutikal dan bioperubatan di Universiti Perubatan Lublin dan Institut Bioteknologi di Białystok. Lulusan kajian farmasi di Universiti Perubatan Lublin dengan pengkhususan dalam Perubatan Tumbuhan. Dia memperoleh gelar sarjana mempertahankan tesis dalam bidang botani farmasi mengenai sifat antioksidan ekstrak yang diperoleh dari dua puluh spesies lumut. Pada masa ini, dalam karya ilmiahnya ia membincangkan sintesis bahan anti barah baru dan kajian mengenai sifatnya pada barisan sel barah. Selama dua tahun dia bekerja sebagai master farmasi di farmasi terbuka.

Baca lebih banyak artikel oleh pengarang ini