Τι είναι το γλουταμινικό οξύ; (νευροδιαβιβαστής)

Τι είναι το Γλουταμινικό οξύ / Γλουταμικό

Το γλουταμινικό οξύ (glutamate) ή γλουταμικό, είναι ο πιο άφθονος διεγερτικός νευροδιαβιβαστής στα νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο. Παίζει κύριο ρόλο στη μνήμη και στην μάθηση. Για να λειτουργεί σωστά ο εγκέφαλος, είναι ανάγκη το γλουταμινικό να υπάρχει στη σωστή συγκέντρωση , στη σωστή περιοχή, τη σωστή στιγμή. Τα υπερβολικά αυξημένα επίπεδα του γλουταμινικού έχουν σχέση με τη νόσο του Πάρκινσον, την άνοια και την νόσο Huntington.

Τι είναι το γλουταμινικό; 

Το γλουταμινικό οξύ είναι ένας νευροδιαβιβαστής. Οι νευροδιαβιβαστές αποτελούν "χημικά μηνύματα". Η δουλειά τους είναι να μεταφέρουν μηνύματα ανάμεσα στα νευρικά κύτταρα (νευρώνες) στον εγκέφαλο.

Στον εγκέφαλο, το γλουταμινικό είναι ο πιο άφθονος νευροδιαβιβαστής. Ένας διεγερτικός νευροδιαβιβαστής που προκαλεί διέγερση στα νευρικά κύτταρα, και έτσι μεταφέρει τα χημικά μηνύματα από κύτταρο σε κύτταρο. Το γλουταμινικό οξύ είναι ουσιαστικό για την σωστή λειτουργία του εγκεφάλου.

Η σύνθεση και η ανακύκλωση του γλουταμινικού συμβαίνει στα κύτταρα της νευρογλοίας στον εγκέφαλο. Τα συγκεκριμένα κύτταρα μετατρέπουν το χρησιμοποιημένο γλουταμικό σε γλουταμίνη, η οποία μπορεί να μετατραπεί ξανά σε γλουταμικό όταν φτάνει ξανά στα νευρικά κύτταρα.

Το γλουταμινικό οξύ είναι ουσιαστικά ένα αμινοξύ. Τα αμινοξέα αποτελούν τις δομικές μονάδες των πρωτεϊνών. Το γλουταμινικό είναι το πιο άφθονο αμινοξύ στο σώμα. Η σύνθεση και η αποθήκευση του γίνεται στους μύες.

Ποιος είναι ο ρόλος του γλουταμινικού στο σώμα;

Οι λειτουργίες του γλουταμικού περιλαμβάνουν:

• Συμβάλλει στη μάθηση και στη μνήμη: καθώς το γλουταμικό αλληλεπιδρά με τέσσερις διαφορετικούς υποδοχείς, έχει τη δυνατότητα να συνεχίζει να μεταφέρει τα μηνύματα γρήγορα και με επιτυχία ανάμεσα στα νευρικά κύτταρα. Η γρήγορη μεταγωγή σήματος και η επεξεργασία των πληροφοριών παίζει σημαντικό ρόλο στη μνήμη και στη μάθηση. Το γλουταμικό επίσης επιτρέπει στα νευρικά κύτταρα να συλλέγουν πληροφορίες, πράγμα που είναι ουσιαστικό για την μνήμη.
• Αποτελεί πηγή ενέργειας για τα κύτταρα του εγκεφάλου: το γλουταμικό αποτελεί πηγή ενέργειας για τα κύτταρα του εγκεφάλου , όταν τα επίπεδα της γλυκόζης, η κύρια πηγή ενέργειας, είναι χαμηλά.
• Βοηθά στην μεταφορά των χημικών μηνυμάτων: το γλουταμικό επιτρέπει στα χημικά μηνύματα να μεταφερθούν ανάμεσα στα νευρικά κύτταρα.
• Ρυθμίζει τον κύκλο ύπνου-αφύπνισης: τα επίπεδα του γλουταμικού είναι υψηλά όταν ξυπνάμε και στη φάση ΡΕΜ του ύπνου.
• Ελέγχει τα σήματα πόνου: τα υψηλά επίπεδα του γλουταμικού έχουν σχέση με τα υψηλά επίπεδα του πόνου.

Πώς λειτουργεί το γλουταμικό;

Η σύνθεση των νευροδιαβιβαστών , όπως το γλουταμικό, γίνεται στα νευρικά κύτταρα και η αποθήκευση τους σε κυστίδια στις συνάψεις , στην άκρη του άξονα, που είναι το τέλος του νευρικού κυττάρου. Κάθε κυστίδιο περιέχει χιλιάδες μόρια των νευροδιαβιβαστών.

Καθώς ένα μήνυμα ή ένα σήμα ταξιδεύει κατά μήκος ενός νευρικού κυττάρου, το ηλεκτρικό φορτίο που κουβαλά, προκαλεί την απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή, σε αυτή την περίπτωση του γλουταμικού, στο τμήμα ανάμεσα στα νευρικά κύτταρα. Αυτό το τμήμα έχει την ονομασία σύναψη. Από την άλλη πλευρά της σύναψης είναι το επόμενο νευρικό κύτταρο. Το γλουταμικό πρέπει να συνδεθεί σε συγκεκριμένους υποδοχείς στο επόμενο νευρικό κύτταρο. Μετά την σύνδεση, το γλουταμικό προκαλεί μια αλλαγή σε αυτό το νευρικό κύτταρο και το σήμα ταξιδεύει από κύτταρο σε κύτταρο.

Σε αντίθεση με άλλους νευροδιαβιβαστές, το γλουταμικό έχει την ικανότητα σύνδεσης σε διαφορετικούς υποδοχείς. Αυτό του επιτρέπει να έχει κύρια παρουσία και να διεγείρει την επικοινωνία ανάμεσα στα νευρικά κύτταρα. Το γλουταμικό παίζει ρόλο στο 90% των διεγερτικών λειτουργιών στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Στον εγκέφαλο , ομάδες νευρικών κυττάρων συνδέονται και σχηματίζουν μικρότερα κυκλώματα (για την διαχείριση μικρών εργασιών όπως η ανάκτηση της μνήμης) ή μεγαλύτερα, πιο πολύπλοκα δίκτυα (για πιο πολύπλοκες λειτουργίες όπως η όραση, η ακοή ή η κίνηση). Το γλουταμικό είναι ο πιο άφθονος νευροδιαβιβαστής που μεταφέρει μηνύματα ανάμεσα σε αυτά τα κυκλώματα και τα δίκτυα. Ο τρόπος με τον οποίο δρα το γλουταμικό στα συναπτικά άκρα των νευρικών κυττάρων μπορεί να ενισχύει ή να αποδυναμώνει την επικοινωνία ανάμεσα σε αυτά τα κύτταρα. Η μικρή ποσότητα του γλουταμικού οδηγεί σε φτωχή επικοινωνία. Τα υπερβολικά υψηλά επίπεδα του γλουταμικού μπορεί να καταστρέφουν τα νευρικά κύτταρα και τα δίκτυα επικοινωνίας.

Γλουταμινικό και κατάθλιψη

Έχει περάσει περίπου μισός αιώνας από την υπόθεση των μονοαμινών. Τότε τα στοιχεία έδειχναν ότι προκαλεί μακροχρόνιες αλλαγές σε συγκεκριμένες περιοχές στον εγκέφαλο και σε κυκλώματα που παίζουν ρόλο στις πολύπλοκες γνωστικές-συναισθηματικές συμπεριφορές και υποδηλώνουν την βιολογική βάση για τις διαταραχές του άγχους και της διάθεσης. Ένας μεγάλος αριθμός μελετών έχει δείξει ότι η παθοφυσιολογία έχει σχέση με την δυσλειτουργία του γλουταμινεργικού συστήματος. Η δυσλειτουργία σε αυτό το μηχανισμό που έχει σχέση με το μεταβολισμό του γλουταμινικού οδηγεί σε αλλαγές σε πολλές περιοχές του εγκεφάλου που έχουν σχέση με τις γνωστικές-συναισθηματικές συμπεριφορές. Ταυτόχρονα, πολλά δεδομένα δείχνουν ότι το περιβαλλοντικό στρες ενισχύει την απελευθέρωση του γλουταμικού στο φλοιό του εγκεφάλου και στο μεταιχμιακό σύστημα και προκαλεί δομικές αλλαγές. Αυτές οι αλλαγές περιλαμβάνουν την αναδιαμόρφωση των δενδριτικών κυττάρων και τη μείωση των συνάψεων.

Η πλειοψηφία των νευρώνων και των συνάψεων σε αυτές τις περιοχές χρησιμοποιούν το γλουταμινικό ως νευροδιαβιβαστή. Έτσι,  δεν είναι άτοπο να πούμε ότι το γλουταμινικό παίζει κάποιο ρόλο στις αγχώδεις διαταραχές και στις διαταραχές της διάθεσης. Πρέπει επίσης να αναγνωρίσουμε ότι το γλουταμινεργικό σύστημα παίζει κύριο ρόλο στην ψυχιατρική παθολογία, και πιθανόν μπορεί να είναι ένα μονοπάτι για την δράση των αντικαταθλιπτικών.

Η κατάθλιψη είναι μια νόσος για την οποία υπάρχουν πολλές υποθέσεις. Μία από αυτές, η υπόθεση της νευροπλαστικότητας επικεντρώνεται στο γλουταμικό. Παρά την διαθεσιμότητα πολλών φαρμάκων που δρουν στο μηχανισμό των μονοαμινών, υπάρχουν πολλοί ασθενείς που δεν μπορούν να επιτύχουν μια σταθερή υποχώρηση των συμπτωμάτων της κατάθλιψης. Στις μέρες μας υπάρχει ανάγκη νέων θεραπειών για την ανθεκτική κατάθλιψη. Ίσως τα μελλοντικά αντικαταθλιπτικά φάρμακα να στοχεύουν στο μονοπάτι του γλουταμινικού.

Πώς μπορεί να συμβεί αύξηση στα επίπεδα του γλουταμινικού στον εγκέφαλο;

Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να αυξηθούν τα επίπεδα του γλουταμινικού στον εγκέφαλο, και περιλαμβάνουν:

• Απελευθέρωση υπερβολικής ποσότητας γλουταμινικού από τα νευρικά κύτταρα.
• Άμεση απελευθέρωση του γλουταμινικού από τα κύτταρα της γλοίας στον εγκέφαλο, που αυξάνουν τα συνολικά επίπεδα.
• Περίσσεια του γλουταμινικού παραμένει στο χώρο ανάμεσα στα νευρικά κύτταρα (σύναψη), τα οποία μπορεί να οδηγούν στη σύνδεση του γλουταμικού σε πολλούς υποδοχείς και έτσι να προκαλεί την συνεχή ενεργοποίηση των νευρικών κυττάρων.
• Οι υποδοχείς των νευρικών κυττάρων είναι υπερευαίσθητοι στο γλουταμινικό, πράγμα που σημαίνει ότι λιγότερα μόρια γλουταμινικού οξέος οδηγούν στην ενεργοποίησή τους.

Τι συμβαίνει όταν τα επίπεδα του γλουταμινικού είναι υψηλά;

Τα υψηλά επίπεδα του γλουταμινικού μπορεί να προκαλούν διέγερση των νευρικών κυττάρων. Αυτή η υπερδιέγερση μπορεί να προκαλεί βλάβη στα κύτταρα του εγκεφάλου.

Τα υψηλά επίπεδα του γλουταμινικού στον εγκέφαλο έχουν σχέση με καταστάσεις όπως:

• Η πλάγια μυατροφική σκλήρυνση
• Η σκλήρυνση κατά πλάκας
• Η νόσος του Πάρκινσον και η νόσος Αλτσχάιμερ
• Η νόσος του Huntington
• Το εγκεφαλικό
• Η ινομυαλγία
• Το σύνδρομο χρόνιας κόπωσης

Φυσικά, υπάρχουν και κάποιες ψυχικές διαταραχές που έχουν σχέση με το γλουταμινικό και περιλαμβάνουν:

• Τις διαταραχές άγχους και την κατάθλιψη
• Τον αυτισμό
• Την ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή και τη σχιζοφρένεια

Τι μπορεί να συμβεί αν τα επίπεδα του γλουταμινικού είναι χαμηλά;

Τα χαμηλά επίπεδα του γλουταμικού μπορεί να προκαλούν:

• Δυσκολία στη συγκέντρωση
• Πνευματική κόπωση
• Αϋπνία
• Χαμηλή ενέργεια