Quali sono i diversi tipi di neurotrasmettitori di aminoacidi?
Gli aminoacidi sono le piccole unità che compongono le proteine, mentre i neurotrasmettitori sono molecole che trasportano segnali attraverso giunzioni nervose o sinapsi. Nel sistema nervoso umano, alcuni aminoacidi agiscono come neurotrasmettitori. Questi includono glicina, acido gamma-aminobutirrico (GABA), aspartato e glutammato. I neurotrasmettitori di aminoacidi possono eccitare o inibire l'attivazione dei nervi in una sinapsi. Si ritiene che GABA e glicina inibiscano principalmente le risposte nervose, mentre il glutammato e l'aspartato tendono ad eccitare.
Alle sinapsi nervose, la fine di un nervo, o neurone, è separata dall'inizio del successivo da un gap noto come schisi sinaptica. Un segnale nervoso, indicato come potenziale d'azione, non può attraversare la schisi sinaptica. Invece, sostanze chimiche endogene come i neurotrasmettitori di aminoacidi vengono utilizzate per trasportare l'impulso. Una cellula nervosa da cui viaggia un impulso è nota come neurone presinaptico. Il neurone presinaptico produce i neurotrasmettitori dell'amminoacido, mentre il neurone ricevente, o postsinaptico, ha recettori che li legano.
Di tutti gli aminoacidi che funzionano come neurotrasmettitori, il GABA è l'unico che non viene utilizzato anche per produrre proteine nel corpo. Il GABA si forma usando un enzima presente solo nei neuroni. I neurotrasmettitori di aminoacidi noti come aspartato e glutammato vengono creati all'interno delle cellule, in minuscole strutture note come mitocondri. Quindi si spostano nel gel che riempie la cellula, nota come citoplasma, prima di essere racchiusa in bolle chiamate vescicole.
La glicina è anche prodotta all'interno dei mitocondri. Il veleno noto come stricnina blocca i recettori della glicina sui neuroni postsinaptici. Ciò impedisce che la glicina si leghi e produca il suo effetto inibitorio sui nervi, in modo che si verifichi eccitazione senza opposizione. Alcuni muscoli, come il diaframma, non sono in grado di rilassarsi. La persona con avvelenamento da stricnina potrebbe non riuscire a respirare, con risultati potenzialmente fatali.
La produzione di GABA richiede un enzima noto come decarbossilasi di acido glutammico (GAD). Ciò significa che gli anticorpi GAD, proteine con recettori che si legano a GAD, possono essere utilizzati per identificare quali neuroni producono GABA piuttosto che altri neurotrasmettitori di aminoacidi. Il GABA è il principale neurotrasmettitore che causa l'inibizione delle sinapsi nervose in tutto il sistema nervoso. L'alcool nel cervello si lega ai recettori del GABA, aumentando il suo effetto di riduzione dell'attività dei neuroni. Questo è uno dei motivi per cui l'alcol può agire da sedativo.
All'interno del sistema nervoso centrale, il glutammato è il principale neurotrasmettitore che causa eccitazione alle sinapsi nervose. L'eccesso di glutammato può essere tossico, poiché i neuroni sono danneggiati se l'eccitazione è prolungata. A volte danni cerebrali e ictus possono causare un eccesso di glutammato, che porta quindi a danni e ulteriore perdita di cellule cerebrali.