Из каких продуктов синтезируется гамк

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 июля 2019;
проверки требуют 6 правок.

Гамма-аминомасляная кислота

Систематическое
наименование

4-аминобутановая кислота

Хим. формула

C4H9O2N

Состояние

твёрдое

Молярная масса

103,120 г/моль

Плотность

1,11 г/см³

Температура

• плавления

203 °C

• кипения

247,9 °C

Константа диссоциации кислоты

4,05

Растворимость

• в воде

130 г/100 мл

Рег. номер CAS

56-12-2

PubChem

119

Рег. номер EINECS

200-258-6

SMILES

C(CC(=O)O)CN

InChI

1S/C4H9NO2/c5-3-1-2-4(6)7/h1-3,5H2,(H,6,7)

BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N

RTECS

ES6300000

ChEBI

16865 и 59888

ChemSpider

116

ЛД50

12 680 мг/кг (мыши, перорально)

Токсичность

слаботоксичное вещество, ирритант

Пиктограммы ECB

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Медиафайлы на Викискладе

Метаболизм ГАМК, вовлечение глиальных клеток

Производство, высвобождение, действие и деградация ГАМК при стереотипном ГАМКергическом синапсе

γ-Аминомасляная кислота (сокр. ГАМК, GABA) — органическое соединение, непротеиногенная аминокислота, важнейший тормозной нейромедиатор центральной нервной системы (ЦНС) человека и других млекопитающих. Аминомасляная кислота является биогенным веществом. Содержится в ЦНС и принимает участие в нейромедиаторных и метаболических процессах в мозге.

Получение[править | править код]

Гамма-аминомасляная кислота в организме образуется из другой аминокислоты — глутаминовой с помощью фермента глутаматдекарбоксилазы.

Биологическая активность[править | править код]

В нервной системе[править | править код]

γ-Аминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы. При выбросе ГАМК в синаптическую щель происходит активация ионных каналов ГАМКA- и ГАМКC-рецепторов, приводящая к ингибированию нервного импульса. Лиганды рецепторов ГАМК рассматриваются как потенциальные средства для лечения различных расстройств психики и центральной нервной системы, к которым относятся болезни Паркинсона и Альцгеймера, расстройства сна (бессонница, нарколепсия), эпилепсия.

Установлено, что ГАМК является основным нейромедиатором, участвующим в процессах центрального торможения.

Вместе с тем, ГАМК не связана исключительно с синаптическим торможением в ЦНС. На ранних этапах развития мозга ГАМК опосредует преимущественно синаптическое возбуждение[2]. В незрелых нейронах ГАМК проявляет возбуждающие и деполяризующие свойства в синергичном взаимодействии с глутаматом. Возбуждающее поведение ГАМК обусловлено высокой внутриклеточной концентрацией ионов хлора, накапливаемого при помощи транспортного белка NKCC, таким образом, открытие ГАМК-рецепторов приводит к потере этих анионов и возникновению ВПСП на мембране нейрона. Во взрослом мозге возбуждающая функция ГАМК сохраняется лишь частично, уступая место синаптическому торможению[3].

Под влиянием ГАМК активируются также энергетические процессы мозга, повышается дыхательная активность тканей, улучшается утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение.

Действие ГАМК в ЦНС осуществляется путём её взаимодействия со специфическими ГАМКергическими рецепторами, которые в последнее время подразделяют на ГАМКA- и ГАМКB-рецепторы и др. В механизме действия целого ряда центральных нейротропных веществ (снотворных, противосудорожных, судорожных и др.) существенную роль играет их агонистическое или антагонистическое взаимодействие с ГАМК-рецепторами. Бензодиазепины потенцируют действие ГАМК.

Наличие ГАМК в ЦНС было обнаружено в середине 1950-х годов, в 1963 году осуществлён её синтез (Krnjević K., Phillis J. W.[4][5]). В конце 1960-х годов под названием «Гаммалон» ГАМК была предложена для применения в качестве лекарственного средства за рубежом, затем — под названием «Аминалон» — в России.

По экспериментальным данным, ГАМК при введении в организм плохо проникает через гематоэнцефалический барьер, однако есть свидетельства того, что ГАМК транспортируется в мозг с помощью специфических мембранных транспортеров GAT2 и BGT-1[6].

За пределами нервной системы[править | править код]

В 2007 году была впервые описана ГАМКергическая система в эпителии дыхательных путей. Система активируется под воздействием аллергенов и может играть роль в механизмах астмы[7].

Другая ГАМКергическая система описана в яичках, она может влиять на работу клеток Лейдига[8].

Исследователи больницы St. Michael, Торонто, Канада, установили в июле 2011 года, что ГАМК играет роль в предотвращении и, возможно, обратном развитии сахарного диабета у мышей[9].

ГАМК обнаружена в бета-клетках поджелудочной железы в концентрациях, сопоставимых с таковыми в ЦНС. Секреция ГАМК в бета-клетках происходит совместно с секрецией инсулина. ГАМК опосредованно ингибирует секрецию глюкагона, связанную с повышением концентрации глюкозы в крови.[10]

Пищевая добавка[править | править код]

ГАМК в виде пищевых добавок применяется при умственной отсталости, после инсульта и травм мозга, для лечения энцефалопатии и ДЦП.[11] Нет достаточных доказательств эффективности таких препаратов.[12]

См. также[править | править код]

Альфа-аминомасляная кислота
Габа_(чай)

Примечания[править | править код]

↑ Popp A., Urbach A., Witte O.W., Frahm C. Adult and embryonic GAD transcripts are spatiotemporally regulated during postnatal development in the rat brain (англ.) // PLoS ONE (англ.)русск. : journal / Reh, Thomas A.. — 2009. — Vol. 4, no. 2. — P. e4371. — doi:10.1371/journal.pone.0004371. — Bibcode: 2009PLoSO…4.4371P. — PMID 19190758.
↑ Yehezkel Ben-Ari. Excitatory actions of gaba during development: the nature of the nurture // Nature Reviews. Neuroscience. — 2002-9. — Т. 3, вып. 9. — С. 728—739. — ISSN 1471-003X. — doi:10.1038/nrn920.
↑ Frontiers | Excitatory actions of GABA during development. www.frontiersin.org. Дата обращения 13 декабря 2018.
↑ Krnjević K., Phillis J. W. Iontophoretic studies of neurones in the mammalian cerebral cortex // The Journal of Physiology. — 1963. — Vol. 165(2). — P. 274—304. — PMID 14035891.
↑ Krnjević Krešimir. From ‘soup physiology’ to normal brain science // The Journal of Physiology. — 2005. — Vol. 569. — P. 1—2. — doi:10.1113/jphysiol.2005.096883. [исправить]
↑ Diegel J. G., Pintar M. M. A possible improvement in the resolution of proton spin relaxation for the study of cancer at low frequency (англ.) // J. Natl. Cancer Inst. — 1975. — Vol. 55, no. 3. — P. 725—726. — PMID 1159850.
↑ Xiang Y. Y. et al. A GABAergic system in airway epithelium is essential for mucus overproduction in asthma (англ.) // Nat. Med. — 09 июля 2007. — Vol. 13, no. 7. — P. 862—867. — doi:10.1038/nm1604. — PMID 17589520.
↑ Mayerhofer A. Neuronal Signaling Molecules and Leydig Cells // The Leydig cell in health and disease (англ.) / Eds.: Payne A. H., Hardy M. P. — Humana Press, 2007. — P. 299. — (Contemporary Endocrinology). — ISBN 1-58829-754-3, 978-1-58829-754-9. — doi:10.1007/978-1-59745-453-7.
↑ Soltani N. et al. GABA exerts protective and regenerative effects on islet beta cells and reverses diabetes (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2011. — Vol. 108. — P. 11692—11697. — doi:10.1073/pnas.1102715108. [исправить]
↑ P. Rorsman, P. O. Berggren, K. Bokvist, H. Ericson, H. Möhler. Glucose-inhibition of glucagon secretion involves activation of GABAA-receptor chloride channels (англ.) // Nature. — 1989-09-21. — Vol. 341, iss. 6239. — P. 233—236. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/341233a0.
↑ Машковский М.Д. «Лекарственные средства» (16-е изд.),Новая волна, 2012, ISBN: 978-5-7864-0218-7, стр. 117
↑ Gaba (Gamma-Aminobutyric Acid) Effectiveness, Safety, and Drug Interactions on RxList (англ.) (недоступная ссылка). RxList. Дата обращения 14 января 2019. Архивировано 15 января 2019 года.

Литература[править | править код]

Ben-Ari Y., Gaiarsa J. L., Tyzio R., Khazipov R. GABA: a pioneer transmitter that excites immature neurons and generates primitive oscillations (англ.) // Physiol. Rev. — 2007. — Vol. 87. — P. 1215—1284. — PMID 17928584.

Ссылки[править | править код]

На Викискладе есть медиафайлы по теме Гамма-аминомасляная кислота

Источник

На чтение 11 мин. Опубликовано 14.05.2019

ГАМК (англ. GABA) – это основной тормозной нейромедиатор, который предотвращает гиперактивность мозга и расслабляет его. Он снимает стресс и тревогу, расслабляет мышцы, улучшает сон и поднимает настроение.

Где купить ГАМК

Купить ГАМК можно в интернет магазине iHerb.

Механизм действия ГАМК

Миллиарды нейронов в мозгу ежедневно передают сообщения через синапсы. А передают эти сообщения нейротрансмиттеры (нейромедиаторы).

Нейротрансмиттеры – это химические вещества в мозгу, которые передают сообщения от одной нервной клетки к другой через нервные синапсы. Как только нейротрансмиттер связывается с клеткой-получателем, он запускает химические реакции, которые либо подавляют, либо стимулируют электрический сигнал, проходящий через нейрон. Движение, мысли, эмоции, чувства, дыхание, сердцебиение — все это зависит от нейротрансмиттеров, связывающихся с рецепторами.

ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) – это аминокислота, которая вырабатывается в мозгу из глутамата и витамина В6. Она действует как успокаивающий нейромедиатор в центральной нервной системе. Суть ее работы заключается в предотвращении чрезмерной активности глутамата. Гамма-аминомасляная кислота расслабляет человека, уменьшает признаки нервозности и действует как снотворное средство.

У гамма-аминомасляной кислоты есть антагонист — это глутамат. Он является основным возбуждающим нейротрансмиттером в мозгу. Глутамат необходим для нормальной работы мозга, внимания и координации. Но слишком большая его концентрация вызывает избыточную возбудимость. Это приводит к волнению и тревоге, а при экстремальных уровнях — к повреждению мозга и эпилепсии.

Рецепторы ГАМК

Рецепторы выступают посредниками и своего рода фильтрами в передаче сообщений между нейронами и нейротрансмиттерами.

У гамма-аминомасляной кислоты есть три типа рецепторов: ГАМК-а, ГАМК-b, ГАМК-с. [R, R]

Наиболее распространенными являются ГАМК-а и ГАМК-b рецепторы. Об их действии мы и поговорим.

ГАМК-а действует быстро в ответ на ГАМК, что блокирует возбужденные нейроны и ведет к:

Расслаблению, спокойствию, снижению беспокойства.
Сну, седации или потери сознания при избытке.
Эйфории, удовольствию.
Спокойному, расслабленному дыханию.

Примерами веществ, активирующих ГАМК-а, являются алкоголь, бензодиазепины, такие как валиум, общие анестетики и кава.

ГАМК-b рецепторы являются медленнодействующими и более сложными. Деятельность этих рецепторов важна для:

Снижения стресса.
Снижения общей, социальной тревоги.
Повышения социальной активности, сочувствия.
Улучшения депрессии.
Повышения уровня познания.
Расслабления напряженных мышц.
Снижения хронической боли, воспаления.
Улучшения хронической, психической усталости.

Активация ГАМК-b рецепторов более познавательная. Поэтому некоторые препараты, которые активирует эти рецепторы (фенибут, пикамилон) являются ноотропными.

Полезные свойства и функции ГАМК

Для мозга

Повышает интеллект. Уровни гамма-аминомасляной кислоты напрямую связаны с интеллектом, IQ и умственной работоспособностью. Все дело в том, что гамма-аминомасляная кислота подавляет ненужную информацию и позволяет сконцентрироваться на важном, быстрее реагировать и принимать решения. А рецепторы этой аминокислоты усиливают нейропластичность – способность мозга меняться и адаптироваться на протяжение всей жизни. [R, R, R]

Нейропротектор. Гамма-аминомасляная кислота стабилизирует и защищает клетки мозга. Предотвращает чрезмерный рост кальция, который приводит к гибели клеток мозга. Низкая активность гамма-аминомасляной кислоты способствует развитию таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.[R] ГАМК также необходим для правильного развития мозга и нервов. Хотя у взрослых гамма-аминомасляная кислота является «тормозом», в раннем возрасте она является «стимулятором» — и действует больше как «газ», который ускоряет развитие мозга. ГАМК необходима для создания новых клеток мозга (нейрогенез), для их развития, а также для создания мозговых связей и схем в раннем возрасте. [R]

Повышает эмоциональный интеллект. Люди с низким ГАМК более склонны к эмоциональному дисбалансу, в то время как люди с высоким уровнем гамма-аминомасляной кислоты могут быть более эмпатичными и чувствительными к чувствам других людей. [R]

Улучшает сон

ГАМК играет важную роль в обеспечении хорошего ночного отдыха. Согласно исследованиям, дефицит гамма-аминомасляной кислоты является одной из основных причин бессонницы. А чтобы понять как гамма-аминомасляная кислота влияет на сон, нужно сначала разобраться из чего состоит сон.

Сон состоит из 5 последовательных стадий:

Засыпание:
- Глаза двигаются медленнее, а мышцы расслабляются. Если во время первой стадии вы увидели сон, то его проще вспомнить и сделать так называемое «осознанное сновидение».
- Большинство людей не могут вспомнить последние несколько минут перед засыпанием. Эта форма амнезии является причиной того, что люди забывают телефонные звонки или разговоры, которые у них происходят посреди ночи.
- Многие люди испытывают внезапные сокращения мышц, называемые гипнотической миоклонией, которым часто предшествует ощущение начала падения.
Снижается активность мозговых волн. Прекращаются движения глаз. Температура тела, частота сердечных сокращений и дыхание замедляются.
Появляются более глубокие и медленные мозговые волны. Здесь человек переходит из легкого сна в глубокий.
Это стадия глубокого сна, также известная как дельта-сон. Это очень важная стадия, так как тут человек высыпается и восстанавливает силы. Вырабатываются гормоны, такие как гормон роста, которые необходимы для роста и развития всего организма, включая мышцы. Если проснуться в стадии глубокого сна, то первые минуты после пробуждения вы будете чувствовать себя сонливым и дезориентированным.
REM (Rapid Eye Movement) сон. Стадия «быстрого движения глаз». На этой стадии человек видит сны.

Наиболее важными считаются 3-ая и 4-ая стадии. В это время организм снижает уровень кортизола (гормоно стресса), уменьшает воспалительные процессы и укрепляет иммунную систему.

И гамма-аминомасляная кислота является ключевым нейромедиатором, который «запускает» каждую стадию. Дефицит этого нейромедиатора затрудняет засыпание и повышает вероятность того, что вы будете постоянно ворочаться и просыпаться ночью. Кроме того, низкий уровень ГАМК может помешать вам достичь стадии сна 3, 4 и 5.

Предотвращает депрессию и уменьшает беспокойство

Согласно одной теории, депрессия вызвана дефицитом гамма-аминомасляной кислоты. В некоторых исследованиях люди с депрессией имели пониженные уровни данной аминокислоты как в мозге, так и в крови. Низкий уровень гамма-аминомасляной кислоты снижает устойчивость к стрессу и может спровоцировать депрессию. Также ГАМК-активность помогает мозгу создавать новые клетки мозга — так называемый нейрогенез, который связан с улучшением настроения и преодолением депрессии. Некоторые антидепрессанты действуют за счет увеличения ГАМК мозга и нейрогенеза. [R]

Снижает зависимость

Наркотики усиливают действиегамма-аминомасляной кислоты и вызывают чувство удовольствия, затем зависимости, а после абстиненции. Как не парадоксально, но увеличение ГАМК-активности другими способами позволяет преодолеть абстинентный синдром и побороть зависимость. Хотя механизм действия что у одних, что у других, является практически идентичным.

Наиболее простыми и популярными борцами с алкоголизмом и наркоманией являются баклофен, пикамилон и фенибут. Оба активируют ГАМК-b рецепторы, те самые, которые ответственны за познавательные и социально-поведенческие эффекты. Оба помогают преодолеть синдром отмены алкоголизма и наркотиков, позволяя зависимому переждать и поспособствовать восстановлению нарушенной нейротрансмиссии. Таким образом помогая человеку выздороветь. [R, R]

Снижает боль

В некотором смысле, боль — это просто слишком большая активность в мозгу. Боль возникает, когда сигналы от клеток мозга и нервов не выключаются должным образом в болевых путях. Избыточная нервная активность часто лежит в основе хронической нервной боли после травмы.

После травмы глутамат может стать доминирующим веществом и подавить ГАМК. Затем глутамат увеличивает количество воспалительных веществ и свободных радикалов. Активирует другие окружающие клетки, которые также воспалены. Возникает боль, и этот процесс продолжается хронически, потому что ничто не может его остановить.

ГАМК и ей подобные препараты останавливают хроническую нервную боль, расслабляя нервы и блокируя чрезмерную передачу сигналов. Но есть одна проблема: уровень активности гамма-аминомасляной кислоты, необходимый для уменьшения сильной боли, может также вызывать слишком много седативных реакций (головокружение, тошнота, эйфория). [R, R, R]

Повышает либидо

ГАМК оказывает комплексное воздействие на гормоны и либидо. У женщин эстроген подавляет гамма-аминомасляную кислоту, а прогестерон и его метаболиты увеличивают ее. ГАМК-активность может также усиливать действие эндорфинов, которые усиливают ощущение удовольствия. ГАМК может усилить либидо или сексуальную функцию, главным образом у людей, испытывающих тревогу или слабое настроение, в качестве вторичного эффекта. [R, R]

Повышает физическую производительность

В результате исследований выяснилось, что гамма-аминомасляная кислота может повысить эффективность физических упражнений несколькими способами:

Она повышает выработку гормона роста. Этот гормон улучшает адаптацию мышц к тренировкам с отягощениями и может увеличить мышечную массу. [R, R]
Она улучшает качество сна и помогает быстрее восстановиться после силовых тренировок. [R]
ГАМК расслабляет мышцы и уменьшает мышечные спазмы. [R, R]

Способствует здоровому старению

Баланс гамма-аминомасляной кислоты и глутамата способствует здоровому старению. Старение приводит к ухудшению баланса, мелкой моторики и координации движений. ГАМК-активность поддерживает оптимальную функцию мозга и двигательную активность у пожилых людей. ГАМК поддерживает пластичность мозга, позволяя мозгу продолжать обучение и адаптацию. Увеличение ГАМК у пожилых людей может способствовать сохранению пластичности. [R]

Признаки дефицита ГАМК

Дефицит гамма-аминомасляной кислоты в мозге может вызвать много проблем со здоровьем. Вот некоторые из симптомов, которые могут испытывать люди с дефицитом ГАМК:

Общая и социальная тревожность.
Панические атаки.
Неспособность успокоиться и расслабиться.
Слабая стрессоустойчивость.
Бессонница.
Плохое настроение или депрессия.
Неспособность чувствовать эмоции других людей.
Проблемы с вниманием или СДВГ.
Когнитивные проблемы.
Хроническая боль и воспаление.
Головные боли.

К сожалению, невозможно точно измерить уровень гамма-аминомасляной кислоты в организме. Это потому, что ГАМК концентрируется в определенных областях мозга, внутри клеток.

Лучший способ оценить, может ли у вас быть низкий уровень ГАМК в головном мозге, основан на ваших симптомах и общем состоянии здоровья. Если есть вероятность, что у вас дефицит гамма-аминомасляной кислоты, используйте способы естественного увеличения ГАМК в мозге (медитация, йога и физические упражнения).

Примечание: многие из вышеперечисленных симптомов часто не вызваны только низким ГАМК. Иногда они могут быть результатом дисбаланса других нейротрансмиттеров, гормонов и питательных веществ.

ГАМК и алкоголь

Большинство людей, наверное, согласятся, что после одного-двух стаканчиков мы будем чувствовать себя более спокойно в социальных ситуациях. Отчасти это связано с тем, что алкоголь оказывает непосредственное воздействие на рецепторы гамма-аминомасляной кислоты. Ионные каналы остаются открытыми дольше, в результате чего повышается тормозной эффект ГАМК.

В то же время алкоголь ингибирует глутаматную систему и увеличивает выделение как серотонина, так и дофамина. Это стимулирует определенные поощрительные центры, что объясняет приятные эффекты и хорошее самочувствие. Влияние алкоголя на ГАМК также объясняет его угнетающее действие — и почему чрезмерное употребление алкоголя в конечном итоге приводит к сильному седативному эффекту и потере сознания.

Однако хроническое злоупотребление алкоголем снижает чувствительность ГАМК-рецепторов. Это потому, что мозг приспосабливается, чтобы попытаться сохранить равновесие. Людям, в конечном счете, приходится пить все больше и больше, чтобы испытать на себе приятное воздействие алкоголя, и именно так развивается алкогольная зависимость. Это также объясняет симптомы отмены алкоголя, такие как возбуждение и даже тремор и судороги.

Многие люди попадают в алкогольную зависимость, чтобы попытаться противодействовать дисбалансу нейротрансмиттеров в мозгу. В случае серьезных недостатков, их мозг как будто сводит их к нему, чтобы противодействовать депрессии, беспокойству и даже суицидальным мыслям.

ГАМК в виде таблеток

Гамма-аминомасляная кислота быстро всасывается в кровь. С точки зрения эффективности использования добавок ГАМК для получения более высоких уровней этой аминокислоты, исследования показали, что молекулы слишком велики, чтобы пересечь барьер между кровью и мозгом и, следовательно, не могут повлиять на мозг.

Несмотря на это, существует множество заявлений пользователей в Интернете о том, что применение гамма-аминомасляной кислоты помогает им расслабиться, справиться со стрессом, легче заснуть и уменьшить беспокойство.

Теоретически предполагается, что это может быть связано с потенциальной связью между нейронными сетями в желудочно-кишечной системе и ГАМК, взаимодействующими с их рецепторами. Это может оказать положительное влияние на наше психическое состояние без необходимости контакта с мозгом.

Существуют препараты, которые специально создавались на основе ГАМК с возможностью преодоления гематоэнцефалического барьера (барьер между кровью и мозгом). Самые популярные: фенибут и пикамилон. В фенибуте финильное кольцо помогает ГАМК пересечь этот барьер, а в пикамилоне — ниацин (никотиновая кислота, витамин В3).

Побочные эффекты ГАМК

Гамма-аминомасляная кислота считается в целом безопасной и хорошо переносимой добавкой, если она принимается в рекомендованных дозах. У нее нет известных взаимодействий с лекарствами.

При соблюдении рекомендаций по дозированию побочные эффекты были незначительными. Однако сообщалось о возможных побочных эффектах, которые обычно обусловлены высокими дозами. К ним относятся учащенное сердцебиение и дыхание, покалывание в конечностях.

Если вы испытываете эти побочные эффекты при применении ГАМК в рекомендуемых дозах, они могут исчезнуть вскоре после начала применения.

Не рекомендуется применять препарат беременным женщинам, кормящим матерям и детям из-за недостатка исследований.

Также не рекомендуется для людей, страдающих заболеваниями печени или почек, или людей с биполярными или однополярными депрессивными расстройствами из-за отсутствия исследований.

Эта добавка может вызвать сонливость, поэтому не рекомендуется принимать ее перед вождением или работы с механизмами.

Источник