Глутамат в нервной системе

Читая состав на упаковке продуктов питания, мы часто видим среди ингредиентов глутамат натрия. Кто-то сразу вернёт такой продукт на полку, потому что слышал, что он вреден, а кто-то спокойно положит в свою корзину, зная его свойства. Так где же правда? Что такое глутамат и для чего он нужен (а он правда нужен) в нашем организме?

Первый среди равных

По-видимому, глутамат – один из первых нейромедиаторов. Он появился на рассвете эволюции многоклеточных, уже тогда, когда ещё даже не было самой нервной системы. Отголоски этого мы наблюдаем сегодня у губок. Эти древние и примитивные существа не имеют специализированных нервных клеток. Однако, сокращение их тела активируется глутаматом и блокируется γ-аминомасляной кислотой. Ещё более интригующим фактом выглядит наличие генов глутаматных рецепторов, а так же белков, задействованных в синтезе глутамата, у гребневиков. Эти организмы, некрупные, студенистые, похожие на безмятежно парящие в воде дирижабли, первыми отделились от общего эволюционного предка всех многоклеточных. Позднее исследования показали, что появление нервной и мышечной системы гребневиков и всех остальных многоклеточных происходило независимо. А это означает, что придирчивая эволюция как минимум дважды стояла на перепутье и дважды выбирала глутамат в качестве основного возбуждающего медиатора нервной системы.

Так уж ли велико возможное разнообразие вариантов организации животных? Или глутамат настолько универсален и удобен в роли нейромедиатора? Или же просто к моменту расхождения двух ветвей многоклеточных все предпосылки для выбора глутамата в виде пути его биосинтеза и широкого спектра подходящих рецепторов уже сложились? Скорее всего, все эти причины сыграли свою роль.

Рождённый возбуждать

В любом случае, глутамат оказался главным возбуждающим медиатором нервной системы животных. К середине ХХ века учёные накопили большой объём данных о том, что глутаминовая кислота содержится практически во всех структурах мозга.

Впервые идею о значении этого вещества для нервной системы предложил Тюсиро Хайоши в 1954 году. В своих работах он выяснил, что введение глутаминовой кислоты в желудочки головного мозга собак и обезьян вызывает судороги. К концу 50-х провели эксперименты, в которых глутамат деполяризовал и возбуждал нейроны спинного мозга кошки.

Формула глутаминовой кислоты

Но на деле оказалось, что различные аналоги глутамата действуют на нейроны не сильно хуже его самого. Даже экзотический для живого организма правый оптический изомер L-глутамата – D-глутамат (об оптической изомерии мы рассказывали в тексте о леводопе) возбуждал нейроны. Да и найти подходящий для глутамата антагонист, способный заблокировать его действие на рецептор, долго не удавалось. Казалось бы, ну какой же он после этого нейромедиатор? Обычный, очень распространённый и нужный метаболит мозга.

Однако не прошло и десяти лет, как группа Джеффа Уоткинса нашла первые избирательные активаторы ещё не открытых глутаматных рецепторов. В опытах одна часть клеток, активируемых глутаматом, так же возбуждалась его структурным аналогом NMDA (N-метил-D-аспартат), а другая часть клеток – каиновой кислотой.

Через некоторое время миру открылся ещё и третий вид чувствительных к глутамату клеток – они возбуждались под действием AMPA (альфа-аминометилизоксазолпропионовой кислоты). Позже обнаружились избирательные антагонисты (блокаторы активации), а затем и сами глутаматные рецепторы.

Каждому – своё предназначение

Сейчас известно, что все рецепторы глутаминовой кислоты можно разделить на две обширные группы. Глутаматные рецепторы ионотропного типа – представляют собой ионный канал, который открывается в момент активации глутаматом и пропускает внутрь клетки поток катионов. Именно рецепторы этой группы делятся на три типа: NMDA, каинатные и AMPA-рецепторы – по названиям соединений агонистов. Каинатные и AMPA-рецепторы – пожалуй, самые распространённые типы рецепторов в мозге. Именно их взрывная активация во время приступа эпилепсии приводит к потере сознания и судорогам.

Количество различных метаботропных глутаматных рецепторов намного больше. Эти белки не имеют ионного канала и передают сигнал внутрь клетки за счёт G-белка. В ответ на связь с медиатором они изменяют свою структуру, активируя G-белок (отсюда их второе название: GPCR – G-Protein Coupled Receptors). Освобождённый G-белок запускает в клетке серию реакций, приводя к генерации или, наоборот, затуханию нервного импульса.

Известно три обширных семейства глутаматных рецепторов метаботропного типа. Все они разбросаны по различным отделам мозга, а некоторые встречаются и в столь неожиданных местах, как вкусовые почки на поверхности языка.

Пятый элемент

Кстати, сколько вкусов чувствует человек? Со школы мы помним цифру 4: сладкий, горький, солёный и кислый. Кто-то ещё вспомнит острый и будет неправ, потому что жжение перца во рту – это ощущение, создаваемое тепловыми рецепторами в ответ на химическое вещество-активатор (капсаицин) и, строго говоря, вкусом не является. Но на самом деле 5-й вкус существует, просто о нём мало кто слышал. Несмотря на то, что он имеет довольно долгую историю.

В 1907 году профессор токийского университета Икэда Кикунаэ заинтересовался источником своеобразного вкуса конбу – водоросли ламинарии японской. Через год напряжённой работы ему удалось выделить из сушёной водоросли натриевую соль глутаминовой кислоты. Вкус полученного вещества полностью соответствовал вкусу ламинарии.

Кристаллы глутаминовой кислоты

О самой глутаминовой кислоте на тот момент знали уже более 40 лет: впервые её получил немецкий химик Ритхаузен в 1866 году. Но никто не мог предположить, что эта аминокислота как-то связана с вкусовыми ощущениями. Правда, соотечественник Ритхаузена Эмиль Фишер спустя несколько десятилетий всё-таки попробовал глутаминовую кислоту, но почему-то вкус аминокислоты не произвёл впечатления на нобелевского лауреата. Очередное открытие прошло буквально в сантиметре мимо возможного автора.

Попав на эпителий языка, глутамат активирует метаботропные глутаматные рецепторы типа 4, придавая пище насыщенный вкус, ассоциирующийся с сытной, мясной пищей. Кроме ламинарии большие концентрации свободного глутамата встречаются в томатах, сыре, бобах, соевом соусе. Глутамат высвобождается из состава белков при их термическом разрушении, и, отчасти, ответственен за наваристый вкус мясного бульона. Естественно, что при таком кулинарном значении он стал активно добавляться в продукты, особенно в те, где естественного глутамата не хватает, а сытно-мясной вкус был бы кстати – вроде лапши, завариваемой кипятком. А в азиатской кухне глутамат в виде булого порошка вообще частенько занимает отдельное место на столах, дополняя привычный нам набор из соли, сахара и перца.

Текст: Дмитрий Лебедев, ИБХ РАН

глутамат является нейротрансмиттером с наиболее распространенной возбуждающей функцией в нервной системе позвоночных организмов. Он играет фундаментальную роль во всех возбуждающих функциях, что означает, что он связан с более чем 90% всех синаптических связей в мозге человека..

Биохимические рецепторы глутамата можно разделить на три класса: AMPA-рецепторы, NMDA-рецепторы и метаботропные глутаматные рецепторы. Некоторые эксперты идентифицируют четвертый тип, известный как рецепторы каината. Они встречаются во всех областях мозга, но особенно распространены в некоторых областях..

Глутамат играет фундаментальную роль в синаптической пластичности. Из-за этого это особенно связано с некоторыми продвинутыми когнитивными функциями, такими как память и обучение. Специфическая форма пластичности, известная как длительное потенцирование, возникает при глутаматергических синапсах в таких областях, как гиппокамп или кора..

В дополнение ко всему этому, глутамат также имеет ряд преимуществ для здоровья при употреблении в пищу при умеренном питании. Тем не менее, он может также вызвать некоторые негативные последствия, если чрезмерно сконцентрирован, как в мозге, так и в пище. В этой статье мы расскажем вам все о нем.

• 1 Резюме
• 2 Механизм действия
  • 2.1 Ионотропные рецепторы
  • 2.2 Метаботропные рецепторы
  • 2.3 Рецепторы вне центральной нервной системы
• 3 функции
  • 3.1 Помощь для нормальной работы мозга
  • 3.2 Это предшественник ГАМК
  • 3.3 Улучшает функционирование пищеварительной системы
  • 3.4 Регулирует цикл аппетита и сытости
  • 3.5 Улучшает иммунную систему
  • 3.6 Улучшает функцию мышц и костей
  • 3.7 Может увеличить продолжительность жизни
• 4 опасности
• 5 Заключение
• 6 Ссылки

синтез

Глутамат является одним из основных компонентов большого количества белков. Из-за этого, это одна из самых распространенных аминокислот во всем организме человека. При нормальных обстоятельствах можно получить достаточное количество этого нейротрансмиттера через кормление таким образом, что нет необходимости синтезировать его.

Однако глутамат считается незаменимой аминокислотой. Это означает, что в чрезвычайных ситуациях организм может перерабатывать его из других веществ. В частности, он может быть синтезирован из альфа-кетоглутаровой кислоты, которая образуется в цикле лимонной кислоты из цитрата..

На уровне мозга глутамат не способен самостоятельно преодолевать гематоэнцефалический барьер. Однако он движется через центральную нервную систему через транспортную систему с высоким сродством. Это служит для регулирования вашей концентрации и поддержания постоянного количества этого вещества, которое содержится в мозговых жидкостях.

С другой стороны, глутамат сам по себе является предшественником другого важного нейротрансмиттера, ГАМК. Процесс трансформации осуществляется посредством действия фермента глутамат декарбоксилазы.

Механизм действия

Глутамат оказывает свое влияние на организм, связываясь с четырьмя различными типами биохимических рецепторов: AMPA-рецепторы, NMDA-рецепторы, метаботропные глутаматные рецепторы и каинатные рецепторы. Большинство из них расположены в центральной нервной системе.

На самом деле, подавляющее большинство глутаматных рецепторов находится в дендритах постсинаптических клеток; и они связаны с молекулами, выделяемыми во внутрисинаптическом пространстве пресинаптическими клетками. С другой стороны, они также присутствуют в клетках, таких как астроциты и олигодендроциты.

Глутаминергические рецепторы можно разделить на два подтипа: ионотропный и метаботропный. Далее мы увидим, как каждый из них работает более подробно.

Ионотропные глутаматные рецепторы выполняют основную функцию, обеспечивая возможность прохождения ионов натрия, калия и иногда кальция в мозг в ответ на глутаматную связь. Когда образуется связь, антагонист стимулирует прямое действие центральной поры рецептора, ионного канала, который, таким образом, позволяет прохождение этих веществ.

Прохождение ионов натрия, калия и кальция вызывает постсинаптический возбуждающий ток. Этот ток деполяризует; и если активировано достаточное количество глутаматных рецепторов, потенциал действия в постсинаптическом нейроне может быть достигнут.

Все типы рецепторов глутамата способны продуцировать постсинаптический возбуждающий ток. Однако скорость и длительность этого тока различны для каждого из них. Таким образом, каждый из них по-разному влияет на нервную систему.

Метаботропные глутаматные рецепторы относятся к подсемейству C белковых рецепторов G. Они делятся на три группы, которые, в свою очередь, делятся на восемь подтипов в случае млекопитающих.

Эти рецепторы состоят из трех отдельных частей: внеклеточной области, трансмембранной области и внутриклеточной области. В зависимости от того, где происходит связь с молекулами глутамата, может происходить различное воздействие на организм или нервную систему..

Внеклеточная область состоит из модуля, известного как мухоловка Венеры, который отвечает за связывание глютамата. Он также содержит часть, богатую цистеином, которая играет фундаментальную роль в передаче изменения тока в сторону трансмембранной части..

Трансмембранная область состоит из семи областей, и ее основной функцией является соединение внеклеточной зоны с внутриклеточной зоной, где обычно происходит связывание белка..

Связывание глутаматных молекул во внеклеточной области вызывает фосфорилирование белков, которые достигают внутриклеточного пространства. Это влияет на большое количество биохимических путей и ионных каналов в клетке. Из-за этого метаботропные рецепторы могут вызывать очень широкий спектр физиологических эффектов.

Считается, что глутаматные рецепторы играют фундаментальную роль в получении стимулов, провоцирующих вкус "умами", одного из пяти основных ароматов, согласно последним исследованиям в этой области. В связи с этим известно, что такие рецепторы присутствуют в языке, особенно в вкусовых рецепторах..

С другой стороны, также возможно обнаружить небольшое количество этих рецепторов в определенных областях поджелудочной железы. Его основной функцией здесь является регулирование секреции таких веществ, как инсулин и глюкагон. Это открыло двери для исследований возможности регулирования диабета с помощью антагонистов глутамата..

Сегодня мы также знаем, что в коже есть определенное количество NMDA-рецепторов, которые можно стимулировать для получения обезболивающего эффекта. Короче говоря, глутамат оказывает очень разнообразное воздействие на весь организм, а его рецепторы расположены по всему организму..

функции

Мы уже видели, что глутамат является наиболее распространенным нейромедиатором в мозге млекопитающих. Это связано главным образом с тем, что он выполняет большое количество функций в нашем организме. Далее мы расскажем вам, какие из них являются основными.

Глутамат является нейротрансмиттером, который играет важнейшую роль в регуляции нормальных функций мозга. Практически все возбуждающие нейроны в головном и спинном мозге являются глутаматергическими.

Глутамат посылает сигналы в мозг, а также по всему телу. Эти сообщения помогают выполнять такие функции, как память, обучение или рассуждение, а также играют второстепенную роль во многих других аспектах функционирования нашего мозга..

Например, в настоящее время мы знаем, что с низким уровнем глутамата невозможно сформировать новые воспоминания. Кроме того, аномально низкое количество этого нейротрансмиттера может вызвать приступы шизофрении, эпилепсии или психические проблемы, такие как депрессия и тревога.

Даже исследования на мышах показывают, что ненормально низкий уровень глутамата в мозге может быть связан с расстройствами аутистического спектра..

Глутамат также является основой, используемой организмом для формирования другого важного нейромедиатора, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Это вещество играет очень важную роль в обучении, помимо сокращения мышц. Это также связано с такими функциями, как сон или расслабление.

Глутамат может поглощаться из пищи, этот нейротрансмиттер является основным источником энергии для клеток пищеварительной системы, а также важным субстратом для синтеза аминокислот в этой части тела..

Глутамат, присутствующий в пище, вызывает несколько фундаментальных реакций по всему организму. Например, он активирует блуждающий нерв таким образом, что он способствует выработке серотонина в пищеварительной системе. Это способствует испражнениям в дополнение к повышению температуры тела и выработке энергии..

Некоторые исследования показывают, что применение пероральных добавок глутамата может улучшить пищеварение у пациентов с проблемами в этом отношении. Кроме того, это вещество может также защитить стенку желудка от вредного воздействия на нее определенных лекарств..

Хотя мы не знаем точно, как происходит этот эффект, глутамат оказывает очень важное регулирующее влияние на контур аппетита и сытости..

Таким образом, их присутствие в еде заставляет нас чувствовать себя более голодными и мы хотим есть больше; но это также заставляет нас чувствовать себя более сытым после принятия его.

Некоторые из клеток иммунной системы также имеют глутаматные рецепторы; например, Т-клетки, В-клетки, макрофаги и дендритные клетки. Это говорит о том, что этот нейромедиатор играет важную роль как в врожденной, так и в адаптивной иммунной системе..

Некоторые исследования с использованием этого вещества в качестве лекарственного средства показали, что оно может оказывать очень благоприятное воздействие при таких заболеваниях, как рак или бактериальные инфекции. Кроме того, он также, по-видимому, в определенной степени защищает от нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера..

Сегодня мы знаем, что глутамат играет ключевую роль в росте и развитии костей, а также в поддержании вашего здоровья.

Это вещество предотвращает появление клеток, разрушающих кости, таких как остеокласты; и может быть использован для лечения таких заболеваний, как остеопороз у людей.

С другой стороны, мы также знаем, что глутамат играет фундаментальную роль в мышечной функции. Например, во время тренировки этот нейротрансмиттер отвечает за выработку энергии для мышечных волокон и выработку глутатиона..

Наконец, некоторые недавние исследования показывают, что глутамат может оказывать очень благоприятное влияние на процесс старения клеток. Хотя эксперименты на животных еще не были проведены на людях, эксперименты на животных показывают, что увеличение содержания этого вещества в рационе может снизить уровень смертности..

Считается, что этот эффект обусловлен тем, что глутамат задерживает появление признаков старения клеток, что является одной из основных причин смерти, связанной с возрастом..

опасность

Когда естественные уровни глутамата изменяются в мозге или в организме, можно страдать от всевозможных проблем. Это происходит, если в организме содержится меньше вещества, чем нам нужно, как если бы уровень повышался чрезмерно.

Так, например, изменение уровня глутамата в организме было связано с психическими расстройствами, такими как депрессия, беспокойство и шизофрения. Кроме того, это также, по-видимому, связано с аутизмом, болезнью Альцгеймера и всеми типами нейродегенеративных заболеваний..

С другой стороны, на физическом уровне кажется, что избыток этого вещества будет связан с такими проблемами, как ожирение, рак, диабет или боковой амиотрофический склероз. Это также может оказать очень пагубное влияние на здоровье определенных компонентов тела, таких как мышцы и кости..

Все эти опасности связаны, с одной стороны, с избытком чистого глютамата в рационе (в форме глутамата натрия, который, по-видимому, способен преодолевать гематоэнцефалический барьер). Кроме того, они также должны были бы иметь дело с избытком пористости в этом же барьере.

заключение

Глутамат является одним из наиболее важных веществ, вырабатываемых нашим организмом, и играет фундаментальную роль во всех видах функций и процессов. Е

В этой статье вы узнали, как это работает и каковы его основные преимущества; но также и опасности, которые он имеет, когда он обнаружен в слишком большом количестве в нашем организме.

• Как вывести сюда мое сообщество?

Глутамат это возбуждающий нейротрансмитер, который передает импульсы от нерва к мышцам. Наш организм использует его для образования Гамма-Аминомасляной Кислоты (ГАМК), успокаивающего нейротрансмитера, играющего важную роль в сокращении мышц, состоянии умственной работоспособности человека и регуляции процессов бордствования и сна. Для превращения глутамата в ГАМК в организме используется фермент глютамат-декарбоксилаза (GAD). При аутоиммунных заболеваниях образуются антитела против этого фермента, что приводит к снижению уровня ГАМК и повышению глутамата.

В норме глутамат присутствует в головном и спинном мозге, но в очень небольшом количестве. Мозговые клетки используют его для обмена импульсами и как источник энергии в случае нехватки глюкозы. При возникновении какой либо неврологической проблемы уровень глутамата в пространствах между клетками повышается, становится токсином для нервных клеток и убивает их. Таким образом, высокий уровень глутамата является фактором риска в развитии тяжёлых неврологических заболеваний и также может привести к глубоким депрессиям ведущим к самоубийствам. Когда уровень глутамата очень высокий, он легко проникает в кровоток и вызывает повреждение также периферических нейронов. Накопление высокого уровня глутамата лежит в основе патологического процесса при развитии Бокового Амиотрофического Склероза (БАС), всех типов диабета, патологического снижения памяти и познавательной способности человека, болезни Альцгеймера, аутизма, шизофрении, болезни Паркинсона, мигрени, фибромиалгии, рассеянного склероза, судорожных синдромов, ночного недержания мочи, повышенной гиперактивности, биполярного расстройства, а также развития инсульта. Повышение уровня глутамата может вызвать нарушения артериального давления, чувство тревоги, страха, беспокойства, нервозности, бессонницу, мышечную и костную боль при различных заболеваниях, включая сильную головную боль при мигрени. Таким образом, уменьшение глутамата может помочь уменьшить и боль.

Глутамат является незаменимой аминокислотой, которую вырабатывает сам организм. Кроме того, он встречается в богатых белками пищевых продуктах, таких как: мясо, домашняя птица, яйца, помидоры, сыр, грибы и т.д.. Богатыми источниками глутамата являются пищевые ароматизаторы и усилители вкуса, как например Глутаминовые кислоты (пищевая добавка E620) и её соли (глутамат натрия Е621, глутамат калия Е622, диглутамат кальция Е623, глутамат аммония Е624, глутамат магния Е625), широко используемые во многих пищевых продуктах
Принимать добавки глутамата можно только в случае дефицита белка, однако люди, страдающие неврологическими заболеваниями, заболеваниями почек и печени, должны избегать их.
Как уже было сказано выше, глутамат является предшественником гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), успокаивающего нейротрансмитера. Низкий уровень ГАМК вызывает нервозность, беспокойство и панические расстройства, агрессивное поведение, играет жизненно-важную роль в развитии алкоголизма, наркомании и пристрастия к сахару и углеводам. ГАМК отвечает за регулирование сна, температуры тела, аппетита, жажды, поддержания гомеостаза и состояния автономной (вегетативной) нервной системы, регулирующей работу всех внутренних органов, обмен веществ и поддержания баланса между её симпатической и парасимпатической отделами.

Для нормального функционирования, наш организм нуждается в ГАМК - глютаматном балансе. Любое повышение уровня глутамата вызывает превращение его в ГАМК посредством фермента (глютамат-декарбоксилазы), вырабатываемого поджелудочной железой. В силу разных обстоятельств, включая проблемы с пищеварительным трактом, ведущие к снижению выработки фермента,организм не может регулировать превращение глутамата в ГАМК, и в результате уровень глутамата становится чрезмерно высоким. Проблема с ферментом может быть основной проблемой, которая приводит к высокому уровню глутамата. Вирус краснухи, хронические вирусные и стрептококковые инфекции также могут влиять на выработку глютамат-декарбоксилазы. Есть подозрения, что именно вирус краснухи во время вакцинации и может снизить активность фермента на 50% с последующим уменьшением ГАМК и появлением некоторых симптомов аутизма сразу после вакцинации.

НарушениеГАМК-глютаматного баланса может быть вызвано дефицитом витамина В, разными токсинами, генетическими мутациями или грибками и бактериями.
При развитии патологического процесса в нервной системе, для повреждения нейронов глутамат использует кальций, поэтому высокий уровень кальция может вызвать невриты и гибель нервных клеток. Глутамат в этом случае играет своего рода роль пистолета, а кальций - пули.
Регулировать уровень кальция, могут помочь Магний и Цинк, но высокие дозы цинка (более 40 мг в день) могут иметь противоположный эффект. Для снижения уровня кальция могут использоваться травы как например: босвелия и полынь, в то время как крапива и ромашка могут увеличивать кальций.

Повышение уровеня глутамата может быть вызвано глицином, глутатионом, витамином D, лекарствами, такими как ативан, ксанак, клонопин, валиум и нейронтин (габапентин), глутамином (используется для лечения язв желудка, язвенного колита, болезни Крона, депрессии, раздражительности , беспокойства и бессонницы), длительным употреблением обезжиренной пищи, цельных зёрен, пищи с высоким содержанием крахмала, кофеина, шоколада, искусственных подсластителей и ароматизаторов, пищевых добавок и красителей. Словом, всего понемногу и со временем просходит накопление. Надо помнить и о том, что костный бульон (особенно куриный бульон, но не куриное мясо), а также медленно приготовленное мясо могут увеличивать глутамат и соответственно давать мигрень.
Высокий уровень глютамата содержат пармезан и синие сыры, томатный сок, виноградный сок и горох.
Основным фактором, способствующим истощению ГАМК, является хронический стресс.

Поддержание оптимальных уровней ГАМК важно для спокойного сна и предотвращения бессонницы! По этой причине врачи часто назначают добавку ГАМК (включая триптофан), однако их прием может привести к прекращению выработки организмом собственной ГАМК и блокировке её рецепторов. Многие успокоительные лекарства, включая альпразолам (Xanax) и диазепам (валиум), тоже работают по принципу увеличения количества ГАМК мозгу, что тоже приводит к блокировке выработки собственного ГАМК и его рецепторов в организме. В результате - привыкание, необходимость увеличения дозы и, вероятно, головная боль и разбитость по утрам после снотворного, действие которого закончилось , а порции собственной ГАМК не поступило а если и поступило, то рецепторы её не воспринимают. Все проблемы могут возникнуть тогда, когда человек регуляно в течение длительного времени принимает эти лекарства.
Некоторые естественные седативные травы, такие как валерианы, также работают за счет увеличения ГАМК, однако они не вызывают блокировки рецепторов ГАМК.

И так, повышает уровень ГАМК:
• Рыба, подобная скумбрии, - имеет высокий уровень естественной GABA.
• Зверобой - увеличивает уровни ГАМК и активность ГАМК.
• Валериана - уменьшает распад ГАМК в головном мозге.
• Гинкго Билоба - увеличивает ГАМК мозга
• Пассифлора, хмель и мелиса, обладают успокаивающими и расслабляющими свойствами, и, как полагают, увеличивают восприимчивость рецепторов ГАМК и, таким образом, повышают её уровень.
• Ферментированная капуста, молоко, сок, фасоль, помидоры, семечки подсолнуха и грибы Рейши содержат естественную ГАМК.
• Глицин в качестве экстренной помощи – активизирует ГАМК, облегчая этим тревогу и панические атаки, и уменьшая стимулирующие эффекты норадреналина в мозге.
• Калий - необходим для стимулирования высвобождения ГАМК в головном мозге и может улучшить качество сна и уменьшить частоту пробуждений после наступления сна.

Если обнаружен избыток глутамата необходимо избегать продуктов, содержащих:
• Глутамат натрия (MSG) - усилитель вкуса, обычно добавляемый в китайскую пищу, консервированные овощи, супы и обработанное мясо.
• Частое употребление алкоголя в больших дозах. Маленькие дозы алкоголя действуют наоборот как стимулятор рецепторов ГАМК в головном мозге, вызывая депрессивные эффекты на нервную систему. В виду это, алкогольные травяные настойки не приносят вреда, а только позитивный эффект в комбинировании с лекарственной травой.
• Длительное использование марихуаны и кокаина, поскольку это снижает уровень ГАМК в головном мозге.

Ацетилхолин

Это первый нейромедиатор, который открыли ученые. Он отвечает за передачу импульсов двигательными нейронами — а значит, за все движения человека. В центральной нервной системе нейромедиатор берет на себя стабилизирующие функции: выводит мозг из состояния покоя, когда необходимо действовать, и наоборот, тормозит передачу импульсов, когда необходимо сосредоточиться. В этом ему помогают два типа рецепторов — ускоряющие никотиновые и тормозящие мускариновые.

Ацетилхолин играет важную роль в процессе обучения и формирования памяти. Для этого требуется как способность фокусировать внимание (и тормозить передачу отвлекающих импульсов), так и способность переключаться с одного предмета на другой (и ускорять реакцию). Активная работа мозга, например, при подготовке к экзамену или годовому отчету, приводит к повышению уровня ацетилхолина. Если мозг долгое время бездействует, специальный фермент ацетилхолинэстераза разрушает медиатор, и действие ацетилхолина слабеет. Идеальный для учебы, ацетилхолин будет плохим помощником в стрессовых ситуациях: это медиатор размышления, но не решительных действий.

Переизбыток ацетилхолина в организме вызывает спазм всех мышц, судороги и остановку дыхания — именно на такой эффект рассчитаны некоторые нервно-паралитические газы. Недостаток ацетилхолина приводит к развитию болезни Альцгеймера и других видов старческой деменции. В качестве поддерживающей терапии пациентам назначают препарат, блокирующий разрушение ацетилхолина — ингибитор ацетилхолинэстеразы.

Полиморфизм гена CHRNA3 влияет на скорость формирования никотиновой зависимости и, как следствие, на риск развития рака лёгких, вызванного курением.

Аденозин

Купюра в ноль рублей — и есть аденозин. Как нейромедиатор он отвечает за чувство усталости и засыпание. Во время сна купюрам в ноль-ноль рублей дорисовывают троечки, аденозин трансформируется в аденозинтрифосфат, и мы с новыми силами готовы вернуться к работе.

Всего известно четыре вида рецепторов аденозина, которые активируются и блокируются аденозином. Ген ADORA2A кодирует рецепторы аденозина второго типа, которые участвуют в активации противовоспалительных процессов, формировании иммунного ответа, регуляции боли и сна. От работы этого рецептора зависит скорость реакции организма на ранение и травму.

Глутамат

Две группы генов кодируют белки-транспортеры глутамата. Гены группы EAAT отвечают за натрий-зависимые белки — те самые, которые участвуют в процессе запоминания. Мутации в генах этой группы повышают риск инсульта, болезни Альцгеймера, болезни Гентингтона, бокового амиотрофического склероза. Мутации в генах везикулярных белков-транспортеров группы VGLUT ассоциированы с риском шизофрении.

Гамма-аминомасляная кислота

У каждой инь есть свой ян, и у глутамата есть вечный его противник, с которым он тем не менее неразрывно связан. Речь идет о главном тормозном нейромедиаторе — гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК или GABA). Так же как и глутамат, ГАМК не вносит новых цветов в палитру мозговой активности, а только регулирует активность других нейронов. Так же как и глутамат, ГАМК охватил сетью своих рецепторов около 40% нейронов головного мозга. И глутамат, и ГАМК синтезируются из глутаминовой кислоты и по существу являются продолжением друг друга.

У гамма-аминомасляной кислоты два типа рецепторов — быстрого реагирования GABA-A и более медленного действия GABA-B. Ген GABRG2 кодирует белок рецептора GABA-A, который резко снижает скорость передачи импульсов в головном мозге. Мутации в гене связаны с эпилепсией и фебрильными судорогами, которые могут возникать при высокой температуре.

Если дофамин, серотонин и норадреналин — голливудские актеры большой нейронной киноиндустрии, то герои второй части рассказа о нейромедиаторах скорее работают за кадром. Но без их незаметного вклада большое кино было бы совсем другим.