Was sind die verschiedenen Arten von Aminosäure-Neurotransmittern?
Aminosäuren sind die kleinen Einheiten, aus denen Proteine bestehen, und Neurotransmitter sind Moleküle, die Signale über Nervenverbindungen oder Synapsen übertragen. Im menschlichen Nervensystem wirken einige Aminosäuren als Neurotransmitter. Dazu gehören Glycin, Gamma-Aminobuttersäure (GABA), Aspartat und Glutamat. Aminosäure-Neurotransmitter können das Nervenfeuer an einer Synapse entweder anregen oder hemmen. Es wird angenommen, dass GABA und Glycin hauptsächlich die Nervenreaktionen hemmen, während Glutamat und Aspartat zur Erregung neigen.
Bei Nervensynapsen ist das Ende eines Nervs oder Neurons vom Anfang des nächsten durch eine Lücke getrennt, die als synaptische Spalte bezeichnet wird. Ein Nervensignal, das als Aktionspotential bezeichnet wird, kann den synaptischen Spalt nicht überqueren. Stattdessen werden endogene Chemikalien wie Aminosäure-Neurotransmitter verwendet, um den Impuls weiterzuleiten. Eine Nervenzelle, von der ein Impuls ausgeht, wird als präsynaptisches Neuron bezeichnet. Das präsynaptische Neuron produziert die Aminosäure-Neurotransmitter, während das empfangende oder postsynaptische Neuron Rezeptoren hat, die sie binden.
Von allen Aminosäuren, die als Neurotransmitter fungieren, ist GABA die einzige, die nicht auch zur Herstellung von Proteinen im Körper verwendet wird. GABA wird unter Verwendung eines Enzyms gebildet, das nur in Neuronen vorhanden ist. Die als Aspartat und Glutamat bekannten Aminosäure-Neurotransmitter werden in Zellen in winzigen Strukturen erzeugt, die als Mitochondrien bekannt sind. Sie bewegen sich dann in das Gel, das die Zelle füllt, das als Zytoplasma bekannt ist, bevor sie in Blasen eingeschlossen werden, die als Vesikel bezeichnet werden.
Glycin wird auch in Mitochondrien produziert. Das als Strychnin bekannte Gift blockiert Glycinrezeptoren auf postsynaptischen Neuronen. Dies verhindert, dass Glycin bindet und seine hemmende Wirkung auf die Nerven ausübt, so dass eine ungehinderte Erregung auftritt. Bestimmte Muskeln wie das Zwerchfell können sich nicht entspannen. Die Person mit einer Strychninvergiftung kann unter Umständen nicht mehr atmen, was zu tödlichen Folgen führen kann.
Die Herstellung von GABA erfordert ein Enzym, das als Glutaminsäuredecarboxylase (GAD) bekannt ist. Dies bedeutet, dass GAD-Antikörper, Proteine mit Rezeptoren, die an GAD binden, verwendet werden können, um zu identifizieren, welche Neuronen GABA produzieren, anstatt andere Aminosäure-Neurotransmitter. GABA ist der wichtigste Neurotransmitter, der die Hemmung von Nervensynapsen im gesamten Nervensystem verursacht. Alkohol im Gehirn bindet an GABA-Rezeptoren und trägt zu seiner Verringerung der Neuronenaktivität bei. Dies ist einer der Gründe, warum Alkohol als Beruhigungsmittel wirken kann.
Im Zentralnervensystem ist Glutamat der wichtigste Neurotransmitter, der die Nervensynapsen erregt. Überschüssiges Glutamat kann toxisch sein, da bei längerer Erregung Neuronen geschädigt werden. Hirnschäden und Schlaganfälle können manchmal einen Überschuss an Glutamat verursachen, der dann zu Schäden und weiterem Verlust von Gehirnzellen führt.