GLUTAMATE (CHẤT DẪN TRUYỀN THẦN KINH): TỔNG HỢP, HOẠT ĐỘNG, CHỨC NĂNG - TÂM THẦN KINH - 2026

Các glutamate là dẫn truyền thần kinh kích thích nhiều nhất trong các chức năng hệ thần kinh trong các sinh vật có xương sống. Nó đóng một vai trò cơ bản trong tất cả các chức năng kích thích, có nghĩa là nó liên quan đến hơn 90% tất cả các kết nối synap trong não người.

Các thụ thể glutamate sinh hóa có thể được chia thành ba lớp: thụ thể AMPA, thụ thể NMDA và thụ thể metabotropic glutamate. Một số chuyên gia xác định loại thứ tư, được gọi là thụ thể kainate. Chúng được tìm thấy ở tất cả các vùng não, nhưng đặc biệt có nhiều ở một số vùng.

Nguồn: pixabay.com

Glutamate đóng một vai trò cơ bản trong tính dẻo của khớp thần kinh. Vì điều này, nó đặc biệt liên quan đến một số chức năng nhận thức nâng cao như trí nhớ và học tập. Một dạng dẻo cụ thể, được gọi là tiềm năng lâu dài, xảy ra tại các khớp thần kinh glutamatergic ở các khu vực như hồi hải mã hoặc vỏ não.

Ngoài tất cả những điều này, glutamate cũng có một số lợi ích sức khỏe khi được tiêu thụ thông qua chế độ ăn uống điều độ. Tuy nhiên, nó cũng có thể gây ra một số tác động tiêu cực nếu bạn tập trung quá nhiều, cả cấp độ não và thức ăn. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ về anh ấy.

Tổng hợp

Cấu trúc của L-Glutamate

Glutamate là một trong những thành phần chính của một số lượng lớn protein. Bởi vì điều này, nó là một trong những axit amin phong phú nhất trong toàn bộ cơ thể con người. Trong những trường hợp bình thường, có thể thu nhận đủ chất dẫn truyền thần kinh này thông qua chế độ ăn uống, do đó không cần thiết phải tổng hợp nó.

Tuy nhiên, glutamate được coi là một axit amin không thiết yếu. Điều này có nghĩa là, trong thời gian khẩn cấp, cơ thể có thể chuyển hóa nó từ các chất khác. Cụ thể, nó có thể được tổng hợp từ axit alpha-Ketoglutaric, được tạo ra bởi chu trình axit citric từ citrate.

Ở cấp độ não, glutamate không có khả năng tự vượt qua hàng rào máu não. Tuy nhiên, nó di chuyển qua hệ thống thần kinh trung ương bằng cách sử dụng một hệ thống vận chuyển ái lực cao. Điều này phục vụ cho việc điều chỉnh nồng độ của nó và giữ cho lượng chất này được tìm thấy trong dịch não không đổi.

Trong hệ thần kinh trung ương, glutamate được tổng hợp từ glutamine trong quá trình được gọi là "chu trình glutamate-glutaminergic", thông qua hoạt động của enzyme glutaminase. Điều này có thể xảy ra ở cả các tế bào thần kinh trước synap và các tế bào thần kinh đệm bao quanh chúng.

Mặt khác, glutamate tự nó là tiền thân của một chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng khác, GABA. Quá trình biến nạp được thực hiện nhờ hoạt động của enzym glutamate decarboxylase.

Cơ chế hoạt động

Thụ thể AMPA liên kết với chất đối kháng L-glutamate cho thấy đầu cuối amin, miền liên kết phối tử và miền xuyên màng, PDB 3KG2. Curtis Neveu Glutamate phát huy tác dụng trên cơ thể bằng cách liên kết với bốn loại thụ thể sinh hóa khác nhau: thụ thể AMPA, thụ thể NMDA, thụ thể metabotropic glutamate và thụ thể kainate. Hầu hết chúng nằm trong hệ thống thần kinh trung ương.

Trên thực tế, phần lớn các thụ thể glutamate nằm trên đuôi gai của tế bào sau synap; và chúng liên kết với các phân tử được các tế bào tiền synap giải phóng vào không gian trong synap. Mặt khác, chúng cũng có trong các tế bào như tế bào hình sao và tế bào hình hạt oligode.

Các thụ thể glutamine có thể được chia thành hai loại phụ: ionotropic và metabotropic. Dưới đây chúng ta sẽ xem cách hoạt động chi tiết hơn của từng loại trong số chúng.

Các thụ thể đẳng hướng

Ionotropic receptor.

Các thụ thể glutamate đẳng hướng có chức năng chính là cho phép các ion natri, kali và đôi khi là canxi đi qua não để phản ứng với liên kết glutamate. Khi liên kết xảy ra, chất đối kháng kích thích hoạt động trực tiếp của lỗ trung tâm của thụ thể, một kênh ion, do đó cho phép các chất này đi qua.

Sự di chuyển của các ion natri, kali và canxi gây ra dòng điện kích thích sau synap. Dòng điện này đang khử cực; và nếu một số lượng đủ các thụ thể glutamate được kích hoạt, thì điện thế hoạt động trong tế bào thần kinh sau synap có thể đạt được.

Tất cả các loại thụ thể glutamate đều có khả năng tạo ra dòng điện kích thích sau synap. Tuy nhiên, tốc độ và thời gian của dòng điện này là khác nhau đối với mỗi người trong số họ. Như vậy, mỗi loại đều có tác dụng khác nhau đối với hệ thần kinh.

Các thụ thể metabotropic

Các thụ thể metabotropic glutamate thuộc phân họ C. của thụ thể protein G. Chúng được chia thành ba nhóm, lần lượt được chia thành tám loại phụ trong trường hợp động vật có vú.

Các thụ thể này được tạo thành từ ba phần riêng biệt: vùng ngoại bào, vùng xuyên màng và vùng nội bào. Tùy thuộc vào vị trí liên kết với các phân tử glutamate xảy ra, một hiệu ứng khác nhau sẽ xảy ra trong cơ thể hoặc trong hệ thần kinh.

Vùng ngoại bào được tạo thành từ một mô-đun được gọi là "Venus flytrap" chịu trách nhiệm liên kết glutamate. Nó cũng có một phần giàu cysteine ​​đóng vai trò cơ bản trong việc truyền dẫn sự thay đổi của dòng điện tới một phần của màng xuyên màng.

Vùng xuyên màng được tạo thành từ bảy vùng, và chức năng chính của nó là kết nối vùng ngoại bào với vùng nội bào, nơi thường xảy ra sự kết hợp protein.

Sự liên kết của các phân tử glutamat ở vùng ngoại bào làm cho các protein đi đến vùng nội bào bị phosphoryl hóa. Điều này ảnh hưởng đến một số lượng lớn các con đường sinh hóa và kênh ion trong tế bào. Do đó, các thụ thể metabotropic có thể gây ra một loạt các tác động sinh lý.

Thụ thể bên ngoài hệ thống thần kinh trung ương

Các thụ thể glutamate được cho là đóng một vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận các kích thích tạo ra vị "umami", một trong năm hương vị cơ bản theo nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực này. Do đó, các thụ thể của lớp này được biết là tồn tại trên lưỡi, đặc biệt là trên các chồi vị giác.

Các thụ thể glutamate đẳng hướng cũng được biết là tồn tại trong mô tim, mặc dù vai trò của chúng trong lĩnh vực này vẫn chưa được biết rõ. Ngành học được gọi là "hóa mô" đã xác định vị trí của một số thụ thể này trong dây thần kinh tận cùng, hạch, sợi dẫn và một số tế bào cơ tim.

Mặt khác, cũng có thể tìm thấy một số lượng nhỏ các thụ thể này ở một số vùng nhất định của tuyến tụy. Chức năng chính của nó ở đây là điều chỉnh sự bài tiết các chất như insulin và glucagon. Điều này đã mở ra cánh cửa cho nghiên cứu về khả năng điều chỉnh bệnh tiểu đường bằng cách sử dụng các chất đối kháng glutamate.

Ngày nay chúng ta cũng biết rằng da có một lượng nhất định các thụ thể NMDA, có thể được kích thích để tạo ra tác dụng giảm đau. Tóm lại, glutamate có tác dụng rất đa dạng trên khắp cơ thể và các thụ thể của nó nằm khắp cơ thể.

Đặc trưng

Chúng ta đã thấy rằng glutamate là chất dẫn truyền thần kinh dồi dào nhất trong não động vật có vú. Điều này chủ yếu là do nó đáp ứng một số lượng lớn các chức năng trong cơ thể chúng ta. Ở đây chúng tôi cho bạn biết đó là những cái chính.

Hỗ trợ chức năng não bình thường

Glutamate là chất dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất trong việc điều chỉnh các chức năng bình thường của não. Hầu như tất cả các tế bào thần kinh kích thích trong não và tủy sống đều là glutamatergic.

Glutamate gửi tín hiệu đến não và khắp cơ thể. Những thông điệp này giúp thực hiện các chức năng như trí nhớ, học tập hoặc suy luận, ngoài việc đóng vai trò thứ yếu trong nhiều khía cạnh khác của hoạt động của bộ não chúng ta.

Ví dụ, ngày nay chúng ta biết rằng với lượng glutamate thấp thì không thể hình thành ký ức mới. Hơn nữa, một lượng thấp bất thường của chất dẫn truyền thần kinh này có thể gây ra các cuộc tấn công của tâm thần phân liệt, động kinh hoặc các vấn đề tâm thần như trầm cảm và lo lắng.

Thậm chí, các nghiên cứu trên chuột cho thấy lượng glutamate trong não thấp bất thường có thể liên quan đến chứng rối loạn phổ tự kỷ.

Nó là tiền thân của GABA

Glutamate cũng là cơ sở mà cơ thể sử dụng để tạo thành một chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng khác, axit gamma-aminobutyric (GABA). Chất này đóng vai trò rất quan trọng trong việc học, ngoài ra còn có tác dụng co cơ. Nó cũng liên quan đến các chức năng như ngủ hoặc thư giãn.

Cải thiện hoạt động của hệ tiêu hóa

Glutamate có thể được hấp thụ từ thức ăn, chất dẫn truyền thần kinh này là nguồn năng lượng chính cho các tế bào của hệ tiêu hóa, đồng thời là chất nền quan trọng để tổng hợp các axit amin trong bộ phận này của cơ thể.

Glutamate trong thực phẩm gây ra một số phản ứng cơ bản trên khắp cơ thể. Ví dụ, nó kích hoạt dây thần kinh phế vị, theo cách đó thúc đẩy sản xuất serotonin trong hệ tiêu hóa. Điều này khuyến khích nhu động ruột, cũng như tăng nhiệt độ cơ thể và sản xuất năng lượng.

Một số nghiên cứu cho thấy việc sử dụng bổ sung glutamate đường uống có thể cải thiện tiêu hóa ở những bệnh nhân có vấn đề về vấn đề này. Ngoài ra, chất này cũng có thể bảo vệ thành dạ dày khỏi tác hại của một số loại thuốc tác động lên nó.

Điều chỉnh chu kỳ thèm ăn và no

Mặc dù chúng ta không biết chính xác tác dụng này xảy ra như thế nào, nhưng glutamate có tác dụng điều tiết rất quan trọng đối với mạch thèm ăn và cảm giác no.

Vì vậy, sự hiện diện của nó trong thức ăn khiến chúng ta cảm thấy đói hơn và muốn ăn nhiều hơn; mà còn khiến chúng ta cảm thấy hài lòng hơn sau khi dùng.

Cải thiện hệ thống miễn dịch

Một số tế bào của hệ thống miễn dịch cũng có các thụ thể glutamate; ví dụ, tế bào T, tế bào B, đại thực bào và tế bào đuôi gai. Điều này cho thấy chất dẫn truyền thần kinh này đóng một vai trò quan trọng trong cả hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích ứng.

Một số nghiên cứu sử dụng chất này như một loại thuốc đã chỉ ra rằng nó có thể có tác dụng rất hữu ích đối với các bệnh như ung thư hoặc nhiễm trùng do vi khuẩn. Ngoài ra, nó dường như cũng bảo vệ ở một mức độ nào đó chống lại các rối loạn thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như bệnh Alzheimer.

Cải thiện chức năng cơ và xương

Ngày nay chúng ta biết rằng glutamate đóng một vai trò cơ bản trong sự tăng trưởng và phát triển của xương, cũng như duy trì sức khỏe của chúng.

Chất này ngăn chặn sự xuất hiện của các tế bào làm thoái hóa xương, chẳng hạn như tế bào hủy xương; và nó có thể được sử dụng để điều trị các bệnh như loãng xương ở người.

Mặt khác, chúng ta cũng biết rằng glutamate đóng một vai trò cơ bản trong chức năng cơ bắp. Ví dụ, trong quá trình tập luyện, chất dẫn truyền thần kinh này có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho các sợi cơ và sản xuất glutathione.

Có thể tăng tuổi thọ

Cuối cùng, một số nghiên cứu gần đây cho thấy glutamate có thể có tác dụng rất hữu ích đối với quá trình lão hóa của tế bào. Mặc dù chưa được thử nghiệm trên người, nhưng các thí nghiệm trên động vật cho thấy sự gia tăng chất này trong khẩu phần ăn có thể làm giảm tỷ lệ tử vong.

Tác dụng này được cho là do glutamate làm chậm quá trình khởi phát các triệu chứng của lão hóa tế bào, một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do tuổi tác.

Nguy hiểm

Khi mức độ tự nhiên của glutamate bị thay đổi trong não hoặc cơ thể, bạn có thể gặp phải mọi vấn đề. Điều này xảy ra cho dù cơ thể có ít chất hơn mức chúng ta cần, hoặc nếu mức độ tăng quá mức.

Vì vậy, ví dụ, sự thay đổi nồng độ glutamate trong cơ thể có liên quan đến các rối loạn tâm thần như trầm cảm, lo lắng và tâm thần phân liệt. Ngoài ra, nó dường như cũng liên quan đến chứng tự kỷ, Alzheimer và tất cả các loại bệnh thoái hóa thần kinh.

Mặt khác, ở mức độ thể chất, có vẻ như dư thừa chất này sẽ liên quan đến các vấn đề như béo phì, ung thư, tiểu đường hoặc bệnh xơ cứng teo cơ một bên. Nó cũng có thể có những ảnh hưởng rất bất lợi đối với sức khỏe của một số thành phần của cơ thể, chẳng hạn như cơ và xương.

Tất cả những nguy hiểm này, một mặt, liên quan đến việc dư thừa glutamate nguyên chất trong chế độ ăn uống (dưới dạng bột ngọt, dường như có thể vượt qua hàng rào máu não). Ngoài ra, chúng cũng sẽ phải làm với sự dư thừa độ xốp trong cùng một hàng rào này.

phần kết luận

Glutamate là một trong những chất quan trọng nhất được sản xuất bởi cơ thể chúng ta, và nó đóng một vai trò cơ bản trong tất cả các loại chức năng và quá trình. VÀ

n bài viết này bạn đã biết được cách thức hoạt động và những lợi ích chính của nó là gì; mà còn cả những nguy hiểm khi nó được tìm thấy với lượng quá cao trong cơ thể chúng ta.

Người giới thiệu

1. “Glutamate là gì? Một cuộc kiểm tra các chức năng, con đường và sự kích thích của chất dẫn truyền thần kinh glutamate ”trong: Neurohacker. Được lấy vào ngày 26 tháng 2 năm 2019 từ Neurohacker: neurohacker.com.
2. "Tổng quan về Hệ thống Glutamatergic" trong: Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. Lấy ngày: 26 tháng 2 năm 2019 từ Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia: ncbi.nlm.nih.gov.
3. "Thụ thể glutamate" trong: Wikipedia. Lấy ngày: 26 tháng 2 năm 2019 từ Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. "8 Vai trò Quan trọng của Glutamate + Tại sao Nó lại Xấu quá mức" trong: Tự Hack. Được lấy vào ngày 26 tháng 2 năm 2019 từ Self Hacked: selfhacked.com.
5. "Glutamate (chất dẫn truyền thần kinh)" trong: Wikipedia. Lấy ngày: 26 tháng 2 năm 2019 từ Wikipedia: en.wikipedia.org.