Glutaminezuurwordt meestal in het lichaam aangetroffen in de vorm van een anion dat glutamaat wordt genoemd. Deze verbinding is een aminozuur, d.w.z. de organische basisbouwsteen waaruit eiwitten worden gemaakt. Tegelijkertijd is het een van de belangrijkste neurotransmitters. Onder deze term vallen stoffen die betrokken zijn bij de overdracht van informatie tussen zenuwcellen. Deze stof wordt beschouwd als de belangrijkste verbinding die betrokken is bij de vorming van het geheugenspoor in de hersenen. Om deze reden is zijn aanwezigheid essentieel in het proces van leren en onthouden van gebeurtenissen.
Een te hoge concentratie glutaminezuur in het centrale zenuwstelsel is echter niet gunstig. Het beschadigt de zenuwcellen. Er zijn onderzoeken die aantonen dat de toxiciteit van hoge niveaus van glutamaat betrokken is bij de vorming van schade aan delen van de hersenen tijdens de ziekte van Alzheimer. Deze veranderingen leiden tot stoornissen in cognitieve processen.
Glutaminezuur wordt heel vaak geassocieerd met chemische voedseladditieven. Dit komt door het feit dat het zout, d.w.z. mononatriumglutamaat, een smaakversterker is die wordt toegevoegd aan gerechten en kruidenmengsels. Het is een van de meest populaire chemicaliën die in de voedingsindustrie worden gebruikt. Mononatriumglutamaat wordt officieel niet erkend als een schadelijke stof in de Europese Unie.Glutamaatis een eiwitbestanddeel en is daarom een veel voorkomend voedingsbestanddeel. De smaak wordt alleen gevoeld als het niet gebonden is aan eiwitten. Een voorbeeld van een levensmiddel dat glutaminezuur bevat, is sojasaus. De smaaksensatie die deze chemische stof produceert, wordt "umami" genoemd.
Glutaminezuur als aminozuur
Glutamaat is chemisch gezien een aminozuur. Deze naam betekent dat het een carbonzuurgroep en een aminogroep in zijn structuur heeft, gepositioneerd op één koolstofatoom. Aminozuren met elkaar verbonden door chemische bindingen, op een rijin een lange keten vormen ze alle bestaande eiwitten.
Glutaminezuur is een endogeen aminozuur, d.w.z. een aminozuur dat door ons lichaam kan worden gesynthetiseerd. De bron kan natuurlijk eiwitten zijn die met voedsel worden geleverd. Alle soorten vlees, gevogelte, vis, eieren en zuivelproducten zijn uitstekende bronnen van glutaminezuur. Bepaalde eiwitrijke plantaardige voedingsmiddelen kunnen ook eiwitbronnen zijn. Zo bevat gluten, het belangrijkste eiwit in tarwe, 30% tot 35% glutaminezuur.Glutaminezuur als neurotransmitter
Glutamaat is niet alleen betrokken bij de vorming van eiwitten, maar werkt ook als een neurotransmitter. Dit betekent dat het een stof is die vrijkomt in de opening tussen twee zenuwcellen. Het binnendringen van glutamaatmoleculen van de ene zenuwcel naar receptoren aan de andere veroorzaakt opwinding. Receptoren zijn gespecialiseerde eiwitstructuren die een specifieke neurotransmitter herkennen.
Glutaminezuur, dat als neurotransmitter wordt gebruikt, wordt rechtstreeks geproduceerd door glutamaterge neuronen. Ze vormen het dominante deel van de zenuwcellen in de hersenen. Daarom heeft de verstoring van de glutaminezuurtransmissie zeer ernstige gevolgen. Het leidt tot neurologische ziekten en psychische stoornissen.
Glutaminezuur wordt opgeslagen in speciale blaasjes die zich in synapsen bevinden, d.w.z. in de uiteinden van zenuwcellen die met elkaar in verbinding staan. Zenuwimpulsen veroorzaken de afgifte van glutamaat in de synaptische spleet, die uiteindelijk een ander neuron activeert. Glutamaatreceptoren, zoals de NMDA-receptor of AMPA, zijn verantwoordelijk voor het ontvangen van de informatie die door deze neurotransmitter wordt gedragen. De verbinding van het glutaminezuurmolecuul met de receptor zorgt ervoor dat het geactiveerd wordt, en dus de overdracht van de zenuwimpuls verder.
Glutamaat is de meest voorkomende prikkelende neurotransmitter in het zenuwstelsel van gewervelde dieren, inclusief de mens. Het is betrokken bij cognitieve functies in de hersenen, zoals leren en geheugen. Het is aanwezig bij glutamaterge synapsen in de hippocampus, neocortex en andere delen van de hersenen.
Balans tussen glutamaat en gamma-aminoboterzuur
Glutaminezuur, als de belangrijkste exciterende neurotransmitter, komt onder fysiologische omstandigheden voor in evenwicht met de belangrijkste remmende neurotransmitter, d.w.z. gamma-aminoboterzuur (GABA). De juiste verhouding van deze stoffen bepa alt de goede werking van het zenuwstelsel.In het geval van medische aandoeningen zullen we het meestal hebben over een voordeelglutamaat gemedieerde transmissie via GABA. Een dergelijke onbalans leidt tot psychotische toestanden. Er zijn theorieën die overactiviteit van glutaminezuurreceptoren in verband brengen met schizofrenie. Om deze reden is de zoektocht naar psychotrope geneesmiddelen die het glutamaterge systeem remmen aan de gang.
Onderzoekers met overactiviteit of verminderde glutamaat neurotransmissie-activiteit worden geassocieerd met de volgende aandoeningen:
- angst
- depressie
- schizofrenie
- neurodegeneratieve ziekten
- bipolaire stoornis
Depressie en de activiteit van glutaminezuur
Wetenschappers en artsen zijn onzeker over de rol van het glutamaterge systeem bij depressie. Sommige onderzoeken suggereren een toename van de activiteit van deze neurotransmitter tijdens deze ziekte. Anderen tonen aan dat de overdracht van glutamaat wordt geremd.
Studies hebben aangetoond dat het gebruik van geneesmiddelen die de glutamaatactiviteit blokkeren een kortdurend antidepressief effect heeft. Een voorbeeld van zo'n medicijn is ketamine, een verdovingsmiddel in chirurgie en diergeneeskunde.
Het effect van verbetering van het welzijn treedt ook op bij een bipolaire stoornis na toediening van geneesmiddelen uit deze groep
Het medicijn riluzole heeft het vermogen om de hoeveelheid glutaminezuur die vrijkomt uit neuronen te verminderen. Zo remt het de glutamaterge transmissie. Studies hebben aangetoond dat dit medicijn werkt als een antidepressivum bij patiënten met deze aandoening.
De bovengenoemde tests voor geneesmiddelen die het glutamaterge systeem remmen, suggereren een sterke correlatie tussen hyperactiviteit en depressieve symptomen. Verder onderzoek op dit gebied kan een nieuwe richting aangeven in de behandeling van depressie en bipolaire stoornis.
Glutaminezuur en schizofrenie
Er is een hypothese dat het ontstaan van schizofrenie verband houdt met verstoringen in de glutamaatactiviteit. De theorie was aanvankelijk gebaseerd op een reeks klinische en neuropathologische bevindingen die een onderactieve glutamaterge signalering via NMDA-receptoren suggereren. In latere jaren waren er ook genetische gegevens die dit proefschrift ondersteunden.
De huidige kennis laat echter zien dat deze aandoening zowel glutaminerge als dopaminerge afwijkingen heeft. Ze maken deel uit van een complex systeem van neurochemische, psychologische, psychosociale en hersengerelateerde factoren die samen bijdragen aan schizofrenie.
Glutaminezuur en de ziekte van Alzheimer
Talrijke onderzoeken hebben een verband aangetoond tussen de nefrotoxiciteit van hoge glutamaatspiegels en dementie bijhet verloop van de ziekte van Alzheimer. Deze schade is het gevolg van de invloed van de overmatige activering van receptoren door deze neurotransmitter. Als gevolg hiervan zijn zenuwcellen gezwollen en beschadigd.Memantadine wordt toegediend om de symptomen van de ziekte van Alzheimer te verminderen. Dit medicijn blokkeert glutamaatreceptoren. Uiteindelijk wordt de excitatie door deze neurotransmitter verminderd, wat leidt tot remming van neurodegeneratieve processen.
Belang van glutaminezuur voor de toekomst van de geneeskunde
We onderzoeken momenteel het belang van het glutamaterge systeem. Een diepgaand begrip van de mechanismen die het beheersen, geeft hoop voor de ontwikkeling van geneesmiddelen die effectief zijn bij de behandeling van mentale en neurologische aandoeningen.
Onderzoek naar glutaminezuur, dat actief is in het menselijk brein, is ook een kans om te begrijpen hoe het menselijk geheugen werkt.
Over de auteur src="leki/7504861/kwas_glutaminowy_-_aminokwas_kontrolujcy_psychik_i_umys_2.jpg.webp" />Sara Janowska, MA in de farmaciePromovendus van interdisciplinaire doctoraatsstudies op het gebied van farmaceutische en biomedische wetenschappen aan de Medische Universiteit van Lublin en het Instituut voor Biotechnologie in Białystok, afgestudeerd in farmaceutische studies aan de Medische Universiteit van Lublin met een specialisatie in plantengeneeskunde. Ze behaalde een masterdiploma ter verdediging van een proefschrift op het gebied van farmaceutische botanie over de antioxiderende eigenschappen van extracten verkregen uit twintig soorten mossen. Momenteel houdt hij zich in zijn onderzoekswerk bezig met de synthese van nieuwe antikankerstoffen en de studie van hun eigenschappen op kankercellijnen. Twee jaar werkte ze als master farmacie in een open apotheek.Lees meer artikelen van deze auteur