Glutaminsäure ist eine Aminosäure, die Proteine ​​in unserem Körper aufbaut. Gleichzeitig ist es der wichtigste erregende Neurotransmitter im Nervensystem. Lernen und erinnerte Prozesse hängen von seiner Aktivität ab. Gleichzeitig tötet seine zu hohe Konzentration Nervenzellen ab. Welche andere Rolle spielt Glutaminsäure im Körper?

Glutaminsäurekommt im Körper normalerweise in Form eines Anions namens Glutamat vor. Diese Verbindung ist eine Aminosäure, also der organische Grundbaustein, aus dem Proteine ​​aufgebaut sind. Gleichzeitig ist es einer der wichtigsten Neurotransmitter. Dieser Begriff umfasst Substanzen, die an der Informationsübertragung zwischen Nervenzellen beteiligt sind. Es wird angenommen, dass diese Substanz die wichtigste Verbindung ist, die an der Bildung der Gedächtnisspur im Gehirn beteiligt ist. Aus diesem Grund ist seine Anwesenheit beim Lernen und Erinnern von Ereignissen unerlässlich.

Eine zu hohe Konzentration von Glutaminsäure im zentralen Nervensystem ist jedoch nicht förderlich. Es schädigt die Nervenzellen. Es gibt Studien, die zeigen, dass die Toxizität von hohen Glutamatspiegeln an der Entstehung von Schäden in Gehirnbereichen während der Alzheimer-Krankheit beteiligt ist. Diese Veränderungen führen zu Störungen in kognitiven Prozessen.

Glutaminsäure wird sehr oft mit chemischen Lebensmittelzusätzen in Verbindung gebracht. Denn sein Salz, also Mononatriumglutamat, wird als Geschmacksverstärker Gerichten und Gewürzmischungen zugesetzt. Es ist eine der beliebtesten Chemikalien, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden. Mononatriumglutamat ist in der Europäischen Union offiziell nicht als Schadstoff anerkannt.

Glutamatist ein Eiweißbestandteil und daher ein häufiger Lebensmittelbestandteil. Sein Geschmack wird nur wahrgenommen, wenn es nicht in Protein gebunden ist. Ein Beispiel für ein Lebensmittel, das Glutaminsäure enthält, ist Sojasauce. Die Geschmacksempfindung, die diese Chemikalie hervorruft, wird "umami" genannt.

Glutaminsäure als Aminosäure

Glutamat ist chemisch eine Aminosäure. Dieser Name bedeutet, dass es eine Carbonsäuregruppe und eine Aminogruppe in seiner Struktur hat, die an einem Kohlenstoffatom positioniert sind. Aminosäuren, die durch chemische Bindungen miteinander verbunden sind, aufgereihtin einer langen Kette bilden sie alle existierenden Proteine.

Glutaminsäure ist eine körpereigene, also körpereigene Aminosäure. Seine Quelle können natürlich Proteine ​​sein, die mit der Nahrung zugeführt werden. Alles Fleisch, Geflügel, Fisch, Eier und Milchprodukte sind ausgezeichnete Glutaminsäurequellen. Bestimmte proteinreiche pflanzliche Lebensmittel können ebenfalls Proteinquellen sein. Zum Beispiel enthält Gluten, das Haupteiweiß im Weizen, 30 % bis 35 % Glutaminsäure.

Glutaminsäure als Neurotransmitter

Glutamat ist nicht nur an der Bildung von Proteinen beteiligt, sondern wirkt auch als Neurotransmitter. Dies bedeutet, dass es sich um eine Substanz handelt, die in die Lücke zwischen zwei Nervenzellen freigesetzt wird. Der Eintritt von Glutamatmolekülen von einer Nervenzelle zu Rezeptoren auf der anderen verursacht eine Erregung. Rezeptoren sind spezialisierte Proteinstrukturen, die einen bestimmten Neurotransmitter erkennen.

Glutaminsäure, die als Neurotransmitter verwendet wird, wird direkt von glutamatergen Neuronen produziert. Sie machen den dominierenden Teil der Nervenzellen im Gehirn aus. Daher hat die Störung der Glutaminsäureübertragung sehr schwerwiegende Folgen. Es führt zu neurologischen Erkrankungen und psychischen Störungen.

Glutaminsäure wird in speziellen Vesikeln gespeichert, die sich in Synapsen befinden, also in den Enden von Nervenzellen, die sich miteinander verbinden. Nervenimpulse lösen die Freisetzung von Glutamat in den synaptischen Sp alt aus, was schließlich ein weiteres Neuron auslöst. Glutamatrezeptoren wie der NMDA-Rezeptor oder AMPA sind dafür verantwortlich, die von diesem Neurotransmitter übertragenen Informationen zu empfangen. Die Verbindung des Glutaminsäuremoleküls mit dem Rezeptor bewirkt dessen Aktivierung und damit die Weiterleitung des Nervenimpulses.

Glutamat ist der häufigste exzitatorische Neurotransmitter im Nervensystem von Wirbeltieren, einschließlich Menschen. Es ist an kognitiven Funktionen im Gehirn wie Lernen und Gedächtnis beteiligt. Es ist an glutamatergen Synapsen im Hippocampus, Neokortex und anderen Teilen des Gehirns vorhanden.

Gleichgewicht zwischen Glutamat und Gamma-Aminobuttersäure

Glutaminsäure, als wichtigster exzitatorischer Neurotransmitter, steht unter physiologischen Bedingungen im Gleichgewicht mit dem wichtigsten inhibitorischen Neurotransmitter, der Gamma-Aminobuttersäure (GABA). Das richtige Verhältnis dieser Substanzen bestimmt das reibungslose Funktionieren des Nervensystems.

Bei Erkrankungen sprechen wir in der Regel von einem VorteilGlutamat-vermittelte Übertragung über GABA. Ein solches Ungleichgewicht führt zu psychotischen Zuständen. Es gibt Theorien, die eine Überaktivität von Glutaminsäurerezeptoren mit Schizophrenie in Verbindung bringen. Aus diesem Grund wird nach Psychopharmaka gesucht, die das glutamaterge System hemmen.

Forscher mit Überaktivität oder verminderter Glutamat-Neurotransmissionsaktivität werden mit den folgenden Erkrankungen in Verbindung gebracht:

  • Angst
  • Depression
  • Schizophrenie
  • neurodegenerative Erkrankungen
  • Bipolare Störung

Depression und die Aktivität von Glutaminsäure

Wissenschaftler und Ärzte sind sich über die Rolle des glutamatergen Systems bei Depressionen nicht sicher. Einige Forschungsstudien deuten auf eine Zunahme der Aktivität dieses Neurotransmitters während dieser Krankheit hin. Andere zeigen, dass die Übertragung von Glutamat gehemmt wird.
Studien haben gezeigt, dass die Einnahme von Medikamenten, die die Glutamataktivität blockieren, eine kurz anh altende antidepressive Wirkung hat. Ein Beispiel für ein solches Medikament ist Ketamin, ein Anästhetikum in der Chirurgie und Veterinärmedizin.

Der Effekt der Verbesserung des Wohlbefindens tritt auch bei bipolaren Störungen nach Gabe von Medikamenten aus dieser Gruppe ein.

Das Medikament Riluzol hat die Fähigkeit, die Menge an Glutaminsäure zu reduzieren, die von Neuronen freigesetzt wird. Somit hemmt es die glutamaterge Übertragung. Studien haben gezeigt, dass dieses Medikament bei Patienten mit dieser Erkrankung als Antidepressivum wirkt.

Die oben erwähnten Tests für Medikamente, die das glutamaterge System hemmen, deuten auf eine starke Korrelation zwischen dessen Hyperaktivität und depressiven Symptomen hin. Weitere Forschung auf diesem Gebiet könnte eine neue Richtung in der Behandlung von Depressionen und bipolaren Störungen einschlagen.

Glutaminsäure und Schizophrenie

Es gibt eine Hypothese über die Genese der Schizophrenie, die mit Störungen der Glutamataktivität zusammenhängt. Die Theorie basierte ursprünglich auf einer Reihe klinischer und neuropathologischer Befunde, die auf eine unteraktive glutamaterge Signalübertragung über NMDA-Rezeptoren hindeuteten. In späteren Jahren gab es auch genetische Daten, die diese These stützten.

Aktuelles Wissen zeigt jedoch, dass diese Störung sowohl glutaminerge als auch dopaminerge Anomalien aufweist. Sie sind Teil eines komplexen Systems neurochemischer, psychologischer, psychosozialer und hirnbezogener Faktoren, die zusammen zur Schizophrenie beitragen.

Glutaminsäure und Alzheimer

Zahlreiche Studien haben einen Zusammenhang zwischen der Nephrotoxizität hoher Glutamatspiegel und Demenz gezeigtden Verlauf der Alzheimer-Krankheit. Diese Schäden resultieren aus dem Einfluss der übermäßigen Aktivierung von Rezeptoren durch diesen Neurotransmitter. Dadurch werden Nervenzellen geschwollen und geschädigt.

Memantadin wird verabreicht, um die Symptome der Alzheimer-Krankheit zu reduzieren. Dieses Medikament blockiert Glutamatrezeptoren. Letztlich wird die Erregung durch diesen Neurotransmitter reduziert, was zur Hemmung neurodegenerativer Prozesse führt.

Bedeutung der Glutaminsäure für die Zukunft der Medizin

Wir untersuchen derzeit die Bedeutung des glutamatergen Systems. Ein tiefgreifendes Verständnis der Mechanismen, die es steuern, gibt Hoffnung auf die Entwicklung von Medikamenten, die bei der Behandlung von psychischen und neurologischen Störungen wirksam sind.

Die Forschung an Glutaminsäure, die im menschlichen Gehirn aktiv ist, ist auch eine Chance zu verstehen, wie das menschliche Gedächtnis funktioniert.

Über den AutorSara Janowska, MA in PharmazieDoktorand des interdisziplinären Promotionsstudiums im Bereich der pharmazeutischen und biomedizinischen Wissenschaften an der Medizinischen Universität Lublin und dem Institut für Biotechnologie in Białystok Absolvent des pharmazeutischen Studiums an der Medizinischen Universität Lublin mit Spezialisierung auf Pflanzenmedizin. Sie erwarb einen Master-Abschluss, indem sie eine Dissertation auf dem Gebiet der pharmazeutischen Botanik über die antioxidativen Eigenschaften von Extrakten aus zwanzig Moosarten verteidigte. Derzeit beschäftigt er sich in seiner Forschungsarbeit mit der Synthese neuer Antikrebssubstanzen und der Untersuchung ihrer Eigenschaften auf Krebszelllinien. Zwei Jahre arbeitete sie als Pharmaziemeisterin in einer offenen Apotheke.

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Gesundheit