GABA atau asam gamma aminobutyric adalah neurotransmitter inhibisi yang paling penting dalam sistem saraf . Ini adalah neurotransmitter penghambat yang paling melimpah, dan ditemukan di seluruh otak dan sumsum tulang belakang.
Faktanya, antara 30 dan 40% neuron di otak kita menukar neurotransmiter GABA. Neuron ini disebut GABAergic. Zat ini sangat penting pada bidang sensitif, kognitif dan motorik. Ini juga memainkan peran penting dalam respons stres.
Neuron saling berhubungan di otak kita dan bertukar neurotransmiter rangsang dan penghambat untuk saling mengirim pesan.
Terlalu banyak kegembiraan akan menyebabkan ketidakstabilan dalam aktivitas otak kita. Neuron akan mengirimkan sinapsis rangsang ke neuron lain yang, pada gilirannya, akan menggairahkan tetangga mereka. Eksitasi akan menyebar hingga mencapai neuron tempat aktivasi berasal, menyebabkan semua neuron di otak melepaskan diri secara tidak terkendali.
Inilah yang terjadi pada serangan epilepsi atau kejang. Bahkan, beberapa ilmuwan mengklaim bahwa salah satu penyebab epilepsi adalah perubahan pada neuron yang mengeluarkan GABA atau reseptornya.
Di sisi lain, terlalu banyak kegembiraan dapat menyebabkan lekas marah, gugup, insomnia, gangguan motorik, dll.
Inilah sebabnya mengapa aktivitas neuron penghambat, seperti yang mensekresi asam gamma aminobutirat, sangat penting. Zat ini memungkinkan Anda untuk menyeimbangkan aktivasi otak, sehingga tingkat gairah yang optimal tetap terjaga setiap saat.
Untuk melakukan ini, reseptor GABA yang terletak di neuron menerima pesan kimia yang membuatnya menghambat atau mengurangi impuls saraf. Dengan cara ini, GABA bertindak sebagai rem setelah periode stres yang intens; menghasilkan relaksasi dan menginduksi tidur. Faktanya, beberapa obat yang digunakan untuk mengobati kecemasan, seperti benzodiazepin, merangsang reseptor GABA.
Perubahan kadar asam gamma aminobutirat berhubungan dengan gangguan psikiatri dan neurologis. Rendahnya tingkat zat ini atau penurunan fungsinya terkait dengan kecemasan, depresi, skizofrenia, gangguan tidur, insomnia …
Indeks artikel
Sejarah singkat GABA
struktur kimia GABA
Asam gamma aminobutirat pertama kali disintesis pada tahun 1883, tetapi efeknya tidak diketahui. Hanya diketahui bahwa itu adalah produk yang bekerja pada metabolisme tanaman dan mikroba.
Sekitar tahun 1950, para peneliti menyadari bahwa itu juga ditemukan di sistem saraf mamalia.
Biosintesis
Asam gamma aminobutirat berasal dari asam glutamat (glutamat), neurotransmitter rangsang utama. Ini diubah menjadi GABA melalui enzim yang disebut asam glutamat dekarboksilase (GAD) dan kofaktor yang disebut piridoksal fosfat, yang merupakan bentuk aktif vitamin B6. Untuk membuat GABA, gugus karboksil dihilangkan dari glutamat.
Agar efek GABA terganggu, zat ini harus diterima oleh sel glial . Neuron juga mengambilnya kembali berkat pengangkut khusus. Tujuannya adalah untuk mengeluarkan GABA dari cairan ekstraseluler di otak agar tidak diserap oleh neuron GABAergic.
Penerima
Dua reseptor penting yang mengambil GABA adalah:
Reseptor GABA A
Ini adalah reseptor yang mengontrol saluran klorin. Ini rumit, karena memiliki lebih dari 5 tempat persimpangan yang berbeda. Mereka memiliki situs yang menangkap GABA, di mana muscimol, yang meniru efek GABA (agonis), juga dapat mengikat. Selain itu, dapat mengambil bicuculin, zat yang menghalangi efek GABA (antagonis).
Sementara, di tempat kedua reseptor GABA A, obat ansiolitik yang disebut benzodiazepin (seperti Valium dan Líbrium) mengikat. Mereka berfungsi untuk mengurangi kecemasan, mengendurkan otot, menginduksi tidur, mengurangi epilepsi, dll. Mungkin di tempat yang sama alkohol mengikat untuk mengerahkan efeknya.
Tempat ketiga memungkinkan pengikatan barbiturat , obat ansiolitik lain yang lebih tua dan kurang aman. Pada dosis rendah, mereka memiliki efek relaksasi. Namun, dosis yang lebih tinggi menyebabkan masalah dengan berbicara dan berjalan, kehilangan kesadaran, koma, dan bahkan kematian.
Situs keempat menerima berbagai steroid, seperti beberapa digunakan untuk anestesi umum. Selain itu, ada hormon yang diproduksi tubuh, seperti progesteron, yang mengikat situs ini. Hormon ini dilepaskan pada kehamilan dan menghasilkan sedasi ringan.
Sementara di tempat terakhir picrotoxin, racun yang ada di semak-semak dari India, mengikat. Zat ini memiliki efek yang berlawanan dengan ansiolitik. Artinya, ia memblokir aktivitas reseptor GABA A dengan berfungsi sebagai antagonis. Itu sebabnya dalam dosis tinggi dapat menyebabkan kejang.
Baik benzodiazepin dan barbiturat mengaktifkan reseptor GABA A, itulah sebabnya mereka disebut agonis.
Ada situs pengikatan yang lebih kompleks daripada yang lain, seperti benzodiazepin. Semua ini diketahui dari penelitian, tetapi ada banyak yang perlu diketahui. Otak kita secara alami dapat menghasilkan zat yang mengikat reseptor ini, memberikan efek agonis atau antagonis. Namun, senyawa ini belum teridentifikasi.
Reseptor GABA B
Reseptor ini mengatur saluran kalium dan bersifat metabotropik. Artinya, itu adalah reseptor yang digabungkan ke protein G. Ketika diaktifkan, serangkaian peristiwa biokimia terjadi yang dapat menyebabkan pembukaan saluran ion lainnya.
Baclofen dikenal sebagai agonis reseptor ini, menyebabkan relaksasi otot. Sedangkan senyawa CGP 335348, bekerja sebagai antagonis.
Selanjutnya, ketika reseptor GABA B diaktifkan, saluran kalium terbuka, menghasilkan potensi penghambatan di neuron.
reseptor GABA C
Di sisi lain, reseptor GABA C juga sedang dipelajari, yang tidak dimodulasi oleh benzodiazepin, barbiturat, atau steroid.
Tampaknya sebagian besar ditemukan di retina, meskipun mungkin di tempat lain di sistem saraf pusat . Ini berpartisipasi dalam sel yang mengatur penglihatan, dan agonis utamanya adalah TACA, GABA, dan muscimol. Sementara itu, picrotoxin memberikan efek antagonis.
Untuk saat ini, tidak ada penyakit yang ditemukan terkait dengan mutasi pada reseptor ini. Namun, tampaknya antagonis reseptor GABA C dikaitkan dengan pencegahan bentuk deprivasi yang disebabkan oleh miopia, sehingga penelitian lebih lanjut diperlukan untuk melihat apa perannya dalam gangguan mata.
fungsi GABA
sel reseptor GABA A. Sumber: Bruce Blaus [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Tidak mengherankan bahwa GABA melakukan banyak fungsi karena distribusi dan kuantitasnya yang luas di seluruh sistem saraf pusat. Banyak dari fungsi yang tepat tidak diketahui hari ini. Sebagian besar penemuan saat ini adalah karena penelitian dengan obat yang mempotensiasi, meniru, atau menghambat efek GABA.
Ringkasnya, diketahui bahwa asam gamma aminobutirat adalah zat penghambat yang memungkinkan untuk menjaga keseimbangan aktivitas otak. Berpartisipasi dalam:
Relaksasi
GABA menghambat sirkuit saraf yang diaktifkan oleh stres dan kecemasan, menghasilkan keadaan relaksasi dan ketenangan. Dengan demikian, glutamat akan mengaktifkan kita sementara GABA akan memulihkan ketenangan dengan mengurangi eksitasi neuron.
Mimpi
GABA meningkat secara progresif ketika kita mengantuk. Ketika kita tertidur, itu mencapai tingkat yang sangat tinggi, karena itu adalah saat di mana kita paling santai dan tenang.
Di otak kita ada sekelompok sel yang disebut nukleus preoptik ventrolateral, juga dikenal sebagai “saklar tidur”. 80% sel di area ini adalah GABAergic.
Di sisi lain, GABA berpartisipasi dalam pemeliharaan jam internal atau ritme sirkadian kita. Faktanya, ketika hewan berhibernasi, jumlah GABA mereka meningkat secara dramatis.
Saat tidur, disertai dengan peningkatan GABA, terjadi juga peningkatan sitokin. Mereka adalah protein yang melindungi tubuh dari peradangan. Itulah sebabnya istirahat yang cukup sangat penting, karena tubuh tetap sehat, memperbaiki kerusakannya.
Rasa sakit
GABA diketahui memiliki efek nosiseptif (persepsi nyeri). Misalnya, jika baclofen, zat yang mengikat reseptor GABA B, diberikan, efek analgesik terjadi pada manusia. Zat ini bekerja dengan cara mengurangi pelepasan neurotransmiter nyeri di neuron kornu dorsalis medula spinalis.
Jadi, ketika area reseptor ini diubah, hewan mengalami hiperalgesia (persepsi nyeri yang sangat intens). Inilah sebabnya mengapa reseptor GABA B dianggap terlibat dalam mempertahankan ambang nyeri yang memadai.
Fungsi endokrin
Tampaknya setelah menerima GABA dosis tinggi, ada peningkatan yang signifikan dalam hormon pertumbuhan. Hormon ini memungkinkan perkembangan dan pemulihan otot, dan juga meningkat selama tidur nyenyak.
GABA juga tampaknya memainkan peran penting dalam mengatur siklus hormonal wanita.
perubahan GABA
Metabolisme GABA, keterlibatan sel glial. Sumber: Pancrat [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)
Tingkat GABA atau aktivitasnya dapat diubah oleh berbagai kondisi. Misalnya karena konsumsi alkohol, obat-obatan atau obat-obatan.
Di sisi lain, penyakit psikiatri dan neurologis tertentu dikaitkan dengan perubahan fungsi neuron GABAergik dan reseptornya.
Masing-masing situasi ini dijelaskan secara lebih rinci di bawah ini.
Kecemasan
Rendahnya tingkat GABA atau aktivitas yang tidak memadai dari neurotransmitter ini dikaitkan dengan kecemasan dan stres.
Inilah sebabnya mengapa sejumlah besar obat ansiolitik bekerja pada reseptor GABA A. Selain itu, beberapa aktivitas relaksasi (seperti yoga) dapat bekerja sebagian pada tingkat GABA. Secara khusus, itu secara signifikan meningkatkan jumlahnya di otak.
Depresi
Tingkat GABA yang berlebihan dapat menyebabkan depresi, karena terlalu banyak relaksasi dapat berubah menjadi ketidakpedulian atau sikap apatis.
Halusinasi
Hubungan antara tingkat GABA yang rendah di otak dan halusinasi penciuman dan rasa telah ditemukan. Ini adalah gejala positif skizofrenia, suatu kondisi yang juga terkait dengan perubahan GABA.
Selanjutnya, halusinasi ini ditemukan berhenti dengan pengobatan yang meningkatkan GABA di sistem saraf pusat.
Gangguan gerak
Beberapa gangguan gerakan neurologis seperti penyakit Parkinson, sindrom Tourette, atau tardive dyskinesia tampaknya terkait dengan GABA.
Baclofen, analog sintetik GABA, tampaknya efektif dalam mengobati sindrom Tourette pada anak-anak.
Sementara agonis GABA seperti gabapentin dan zolpidem membantu dalam pengobatan penyakit Parkinson. Di sisi lain, manfaat vigabatrin tardive dyskinesia dan masalah motorik lainnya.
Semua ini menunjukkan bahwa asal mula kondisi ini mungkin merupakan sinyal yang rusak dari jalur GABAergik.
Epilepsi
Kegagalan atau disregulasi dalam transmisi asam gamma aminobutirat menghasilkan hipereksitabilitas. Artinya, neuron menjadi terlalu aktif, menyebabkan aktivitas epilepsi.
Fokus epilepsi utama di mana GABA gagal adalah neokorteks dan hipokampus . Namun, epilepsi memiliki komponen genetik yang kuat. Beberapa orang dilahirkan lebih rentan terhadap aktivitas epileptogenik atau kejang daripada yang lain.
Saat ini, telah ditemukan bahwa kegagalan dalam ekspresi 2, bagian dari reseptor GABA A, menyebabkan munculnya epilepsi.
Konsumsi alkohol
Alkohol atau etanol adalah zat yang banyak digunakan di masyarakat saat ini. Ini memiliki tindakan depresan pada sistem saraf pusat.
Secara khusus, ini memblokir eksitasi yang dihasilkan oleh reseptor NMDA dan meningkatkan impuls penghambatan reseptor GABA A.
Pada tingkat rendah, etanol menghasilkan disinhibisi dan euforia. Meski dalam kadar darah tinggi, bisa menyebabkan gagal napas bahkan kematian.
Pengartian
Reseptor GABA A telah ditemukan memiliki situs aksi untuk zat yang disebut RO4938581. Obat ini adalah agonis terbalik, yaitu, ia melakukan efek kebalikan dari GABA.
Tampaknya obat ini meningkatkan kognisi. Secara khusus, ini memungkinkan kita untuk lebih mengkonsolidasikan ingatan spasial dan temporal (di mana dan kapan sesuatu terjadi).
Selain itu, ketika reseptor GABA dihambat atau mengalami mutasi di hipokampus, ada peningkatan dalam pembelajaran asosiasi.
Kecanduan narkoba
Baclofen, obat yang disebutkan sebelumnya, tampaknya membantu dalam mengobati kecanduan obat-obatan seperti alkohol, kokain, heroin, atau nikotin. Meskipun memiliki banyak efek samping dan yang serupa lainnya digunakan yang juga menyebabkan efek penghambatan.
Penyalahgunaan obat-obatan menyebabkan pelepasan dopamin di nukleus accumbens. Area otak ini sangat penting dalam sensasi penghargaan dan penguatan.
Saat baclofen diberikan, keinginan untuk minum obat berkurang. Hal ini terjadi karena zat tersebut mengurangi aktivasi neuron dopaminergik di area tersebut. Pada akhirnya, mereka merasa obat tersebut tidak memberikan efek yang diharapkan dan mereka tidak mau lagi mengkonsumsinya.
Gangguan tidur
Perubahan GABA dapat menyebabkan berbagai masalah tidur. Ketika ada GABA kurang dari normal atau neuron tidak bekerja dengan baik, insomnia sering terjadi.
Namun, ketika kadar zat ini sangat tinggi, Anda bisa menderita kelumpuhan tidur. Pada gangguan ini, orang tersebut dapat terbangun ketika tubuhnya dilumpuhkan oleh fase REM dan tidak dapat bergerak.
Di sisi lain, narkolepsi telah dikaitkan dengan hiperaktivitas reseptor GABAergik.
Alzheimer
Dalam beberapa penyelidikan, peningkatan kadar GABA telah diamati pada pasien dengan penyakit Alzheimer. Pembentukan plak senilis dan peningkatan GABA tampaknya secara progresif memblokir aktivitas neuronal pada pasien. Di atas segalanya, mereka yang terlibat dalam pembelajaran dan memori .
Tingkat GABA tinggi
Terlalu banyak GABA dapat menyebabkan kantuk yang berlebihan, seperti yang terjadi dengan alkohol atau konsumsi Valium.
Namun, GABA yang sangat tinggi dapat memiliki efek sebaliknya pada banyak orang, yang dapat menyebabkan kecemasan atau panik. Hal ini disertai dengan kesemutan, sesak napas, dan perubahan tekanan darah atau detak jantung.
suplemen GABA
Gambar mikroskopis neuron bernoda yang diambil dari mikroskop elektron. Sumber: Neuron Experts (Organisasi Riset Kontrak)
Saat ini asam gamma aminobutirat tersedia secara komersial sebagai suplemen makanan, baik alami maupun sintetis. GABA alami dibuat melalui proses fermentasi yang menggunakan bakteri yang disebut Lactobacillus hilgardii.
Banyak orang mengkonsumsinya untuk tidur lebih nyenyak dan mengurangi kecemasan. Ini juga terkenal di kalangan atlet, karena tampaknya berkontribusi pada kehilangan lemak dan pengembangan massa otot.
Ini karena menghasilkan peningkatan intens hormon pertumbuhan, yang penting untuk otot. Selain itu, ini memungkinkan Anda untuk tidur lebih nyenyak, sesuatu yang dibutuhkan oleh mereka yang melakukan binaraga.
Namun, penggunaan suplemen ini menjadi kontroversi. Banyak yang percaya bahwa bukti ilmiah tentang manfaatnya masih kurang.
Lebih jauh lagi, tampaknya sulit bagi GABA dalam darah untuk melewati sawar darah-otak untuk mencapai otak. Oleh karena itu, ia tidak dapat bekerja pada neuron sistem saraf kita.
Referensi
- Alfaro Valverde, E. (2011). Reseptor GABA (reseptor GABA). Universitas Kosta Rika, Rumah Sakit Jiwa Nasional: 8-16.
- Carlson, NR (2006). Fisiologi perilaku Ed 8. Madrid: Pearson.
- Cortes-Romero, C., Galindo, F., Galicia-Isasmendi, S., & Flores, A. (2011). GABA: dualitas fungsional? Transisi selama perkembangan saraf. Pendeta Neurol, 52, 665-675.
- Fungsi Neurotransmitter GABA dan Segalanya Tentangnya (Sf). Diakses pada 21 Maret 2017, dari Existence yang Diperiksa: examedexistence.com.
- GABA. (sf). Diperoleh pada 21 Maret 2017, dari Biopsicologia: biopsicologia.net.
- Monograf Asam Gamma-Aminobutirat (GABA). (2007). Ulasan Pengobatan Alternatif, 12 (3): 274-279.
- Konkel, L. (2015, 16 Oktober). Apa itu GABA? Diperoleh dari kesehatan Sehari-hari: dailyhealth.com.
- Apa itu GABA? – Fungsi, Manfaat & Efek Samping. (sf). Diperoleh pada 22 Maret 2017, dari Studi: study.com.