Гамма-аминомасляная кислота

Гамма-аминомасляная кислота
Общие
Систематическое наименование	4-аминобутановая кислота
Хим. формула	C4H9O2N
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	103,120 г/моль
Плотность	1,11 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	203 °C
Т. кип.	247,9 °C
Химические свойства
pKa	4,05
Растворимость в воде	130 г/100 мл
Классификация
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
ChemSpider	116
Безопасность
ЛД50	12 680 мг/кг (мыши, перорально)
Токсичность	слаботоксичное вещество, ирритант
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Метаболизм ГАМК, вовлечение глиальных клеток

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

Экспрессию мРНК эмбрионального варианта ГАМК-продуцирующего фермента GAD67 в корональном отделе мозга однодневной крысы Wistar с наивысшей экспрессией в субвентрикулярной зоне (svz)

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

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

Биологическая активность

В нервной системе

γ-Аминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы. При выбросе ГАМК в синаптическую щель происходит активация ионных каналов ГАМК_A- и ГАМК_C-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 этим ГАМК проявляет также и свойства нейромедиатора, участвующего в возбуждающих процессах в ЦНС на ранних этапах развития мозга у человека. ГАМК не связана исключительно с синаптическим торможением в ЦНС. На ранних этапах развития мозга ГАМК опосредует преимущественно синаптическое возбуждение. В незрелых нейронах ГАМК проявляет возбуждающие и деполяризующие свойства в синергичном взаимодействии с глутаматом. Возбуждающее действие ГАМК обусловлено повышением внутриклеточной концентрации ионов хлора при помощи транспортного белка NKCC, которое приводит к деполяризации мембраны нейрона. Во взрослом мозге возбуждающая функция ГАМК сохраняется лишь частично, уступая место синаптическому торможению.

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 ГАМК_A- и ГАМК_B-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.). 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.

За пределами нервной системы

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

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

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.

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.

Пищевая добавка

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

См. также

• Альфа-аминомасляная кислота

• На Викискладе есть медиафайлы по теме Гамма-аминомасляная кислота