グルタミン酸塩（神経伝達物質）：定義と機能
ザ グルタミン酸塩 中枢神経系（CNS）の最も興奮性のシナプスを媒介する。これは、感覚、運動、認知、情緒の情報の主要メディエーターであり、記憶の形成および回復において介入し、脳のシナプスの80〜90％に存在する。
このすべてがメリットが少なく、神経可塑性にも介入し、プロセスを学び、GABA（CNSの主な阻害性神経伝達物質）の前駆物質です。他に分子が求められるものは何か？
グルタミン酸とは何ですか？
おそらく 神経系において最も広く研究されている神経伝達物質の1つである 。近年、その研究は、種々の疾患における強力な薬理学的標的とされた種々の神経変性病理（アルツハイマー病など）との関係により増加している。
また、受容体の複雑さを考えると、これは最も複雑な神経伝達物質のひとつです。
合成プロセス
グルタミン酸の合成プロセスは、クレブスサイクルまたはトリカルボン酸のサイクルで開始される。クレブスサイクルは代謝経路であるか、またはわれわれが理解するためには、 ミトコンドリア内で細胞呼吸を起こすための一連の化学反応 。代謝周期は、各歯車が機能を果たし、ピースの単純な故障がクロックを損なうか、時間をうまくマークできないクロックのメカニズムとして理解することができる。生化学のサイクルは同じです。分子は、連続した酵素反応（時計歯車）によって、細胞機能を生じさせる目的でその形態および組成を変化させる。グルタミン酸塩の主な前駆体はα-ケトグルタレートであり、これはアミノ基をアミノ基を受けてグルタミン酸塩となる。
もう一つの重要な前駆体であるグルタミンも言及する価値がある。細胞がグルタミン酸を細胞外空間に放出すると、グリア細胞の一種である星状細胞がこのグルタミン酸を回収し、グルタミン合成酵素と呼ばれる酵素を介してグルタミンになる。次に、 星状細胞はグルタミンを放出し、グルタミンは再びニューロンによって回収されてグルタミン酸塩に変換される 。おそらく複数の人が次のように質問します：そして、グルタミンを戻してニューロンのグルタミン酸塩に戻さなければならない場合、なぜ星状細胞はグルタミンを貧弱なグルタミン酸塩に変えるのでしょうか？まあ、私はどちらも知らない。おそらく、それは星状細胞とニューロンが同意しないか、またはおそらく神経科学はそれが複雑であるということです。いずれのケースでも、星状細胞のコラボレーションが40％の 売上高 グルタミン酸塩の ほとんどのグルタミン酸はこれらのグリア細胞によって回収される .
細胞外空間に放出されるグルタメートが回収される他の前駆体および他の経路が存在する。例えば、グルタミン酸をニューロンに直接回収し、興奮性シグナルを終了させる特定のグルタミン酸トランスポーター-EAAT1 / 2-を含むニューロンがある。グルタメートの合成と代謝のさらなる研究のために、私は文献を読むことを勧めます。
グルタミン酸受容体
私たちがよく教えているように、 それぞれの神経伝達物質は、シナプス後細胞にその受容体を有する 。細胞膜に位置する受容体は、神経伝達物質、ホルモン、神経ペプチドなどが結合するタンパク質であり、受容体に位置する細胞の細胞代謝の一連の変化を引き起こす。ニューロンでは、受容体をシナプス後細胞に置くのが普通ですが、実際にはそのようにする必要はありません。
第1レースでは、主受容体には2つの種類があることが教示されています。異方性は、そのリガンドが結合すると、受容体の「鍵」であり、イオンが細胞内に入ることを可能にするチャネルを開くものである。一方、メタボトロピックスは、リガンドが結合すると、セカンドメッセンジャーによって細胞に変化を引き起こす。このレビューでは、メタボトロピックレセプターの知識についての参考文献の研究を推奨するが、グルタミン酸の主要なタイプのイオンチャネル受容体について述べる。ここで私は主要なイオン性受容体を引用します：
- NMDA受信機。
- AMPA受信機。
- カイナード受信機。
NMDAとAMPA受容体との密接な関係
両方のタイプの受容体は、4つの膜貫通ドメインによって形成される巨大分子であると考えられている - すなわち、それらは細胞膜の脂質二重層を横断する4つのサブユニットによって形成され、両者は正に帯電した陽イオンチャネルを開くグルタミン酸受容体である。しかし、そうであっても、それらは大きく異なっています。
その違いの1つは、それらがアクティブになるしきい値です。第1に、AMPA受容体は活性化する方がはるかに迅速である。 NMDA受容体はニューロンの膜電位が約-50mVになるまで活性化することができない。不活性化されたニューロンは通常約-70mVである。第二に、ステップカチオンはそれぞれの場合において異なるであろう。 AMPA受容体は、NMDA受容体よりもはるかに高い膜電位を達成し、これははるかに適度に合体する。 NMDAレシーバは、AMPAよりもはるかに持続的なアクティベーションを達成します。このため、 AMPAのものは迅速に活性化され、より強い興奮電位を生成するが、それらは迅速に不活性化される 。そしてNMDAの方は活動が遅いですが、彼らは興奮の可能性をより長く生み出すことができます。
それをよりよく理解するために、私たちが兵士であり、武器がさまざまな受信者を表しているとしましょう。細胞外空間が溝であると想像してください。レボルバーと手榴弾の2種類の武器があります。手榴弾はシンプルで素早く使用できます：あなたはリングと細片を取り除き、爆発するのを待ちます。彼らには破壊的な可能性がたくさんありますが、いったんすべて取り除くと、それは終わりです。リボルバーは、ドラムを取り出して弾丸を1つずつ入れなければならないため、時間がかかる武器です。しかし、一度それをロードすると、我々はしばらくの間生き残ることができる6ショットを持っていますが、手榴弾よりはるかに少ない可能性があります。私たちの脳のリボルバーはNMDA受信機であり、私たちの手榴弾はAMPAのものです。
グルタミン酸の過剰とその危険性
彼らは、過剰なものは何もなく、グルタミン酸塩の場合には成就すると言います。次へ 過剰のグルタミン酸塩が関連するいくつかの病理学および神経学的問題について述べる .
グルタミン酸類似体は外毒性を引き起こし得る
グルタミン酸塩様薬物 - すなわち、それらはNMDA受容体がその名前を借りているグルタミン酸塩様のNMDAと同じ機能を有する - 最も脆弱な脳領域において、高用量の神経変性効果を引き起こすことがある 視床下部の弓状の核のようなものである。この神経変性に関与する機構は多様であり、異なるタイプのグルタミン酸受容体を含む。
2.私たちが食べることができる神経毒は、過剰のグルタミン酸を介して神経死を発揮します
いくつかの動植物の異なる毒は、グルタミン酸の神経経路を通してその効果を発揮する。一例は、太平洋のグアム島にある有毒植物、サイカス・サーリニアスの種の毒です。この毒は、住民が毎日それを良性であると信じているこの島で、筋萎縮性側索硬化症の大きな蔓延を引き起こした。
3.グルタメートは、虚血による神経細胞死に寄与する
グルタメートは、急性脳障害（例えば、心臓発作）における主要な神経伝達物質である 、心停止、前/周産期低酸素症。脳組織に酸素が欠如しているこれらの事象では、ニューロンは永久脱分極の状態に留まる。生化学プロセスが異なるためです。これにより、細胞からグルタミン酸が永久に放出され、続いてグルタミン酸受容体が持続的に活性化される。 NMDA受容体は、他のイオンチャネル受容体と比較して特にカルシウム透過性であり、カルシウム過剰は神経細胞死につながる。したがって、グルタミン酸作動性受容体の機能亢進は、脳内カルシウムの増加に起因して神経細胞死を招く。
4.てんかん
グルタメートとてんかんとの関係は十分に文書化されている。てんかんが進行するにつれて、NMDA受容体が重要となるが、てんかん活性はAMPA受容体に特に関連すると考えられている。
グルタミン酸塩は良いですか？グルタミン酸は悪いですか？
通常、このタイプのテキストを読むと、分子を「良い」または「悪い」とラベル付けすることによって分子の人化を終了させます。これは名前を持ち、 擬人化中世の時代には非常にファッショナブルです。現実は、これらの単純な判断からは遠いです。
私たちが「健康」のコンセプトを生み出した社会では、自然の仕組みのいくつかが私たちを不快にさせるのは簡単です。問題は自然が「健康」を理解していないことです。私たちは医学、製薬産業、心理学を通じてそれを作り出しました。それは社会的コンセプトであり、あらゆる社会的コンセプトと同様に、それは人間的でも科学的であろうとも、社会の進歩に左右される。 進歩は、グルタミン酸が多数の病状に関連していることを示している アルツハイマー病または統合失調症のようなものである。これは人間にとっての進化の邪悪な目ではなく、自然がまだ理解していない概念、すなわち21世紀の人間社会の生化学的な不一致である。
いつものように、なぜこれを研究するのですか？この場合、私は答えが非常に明確だと思います。 様々な神経変性病理におけるグルタメートの役割のために、それは重要であるが、複雑な薬理学的標的でもある 。これらの疾患のいくつかの例は、私たちがあなたにこれについて専ら書き込むことができると考えているため、このレビューでそれらについて話していませんが、アルツハイマー病および統合失調症です。主観的に、私は統合失調症のための新薬の探索は、基本的に2つの理由から興味深いと思う：この病気の蔓延と関連する健康コスト。現在の抗精神病薬の有害作用は、多くの場合、治療上の遵守を妨げる。
フレデリック・ミュニエンテ・ペイズ編集・編集書誌事項：
書籍：
- Siegel、G。（2006）。基本的な神経化学。アムステルダム：エルゼビア。
記事：
- Citri、A.＆Malenka、R。（2007）。シナプス可塑性：複数形、機能、およびメカニズム。Neuropsychopharmacology、33（1）、18-41。 //dx.doi.org/10.1038/sj.npp.1301559
- Hardingham、G.＆Bading、H.（2010）。シナプス対シナプス外NMDA受容体シグナル伝達：神経変性疾患への影響。 Nature Reviews Neuroscience、11（10）、682-696。 //dx.doi.org/10.1038/nrn2911
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- Kerchner、G.＆Nicoll、R。（2008）。サイレントシナプスとLTPのシナプス後のメカニズムの出現。 Nature Reviews Neuroscience、9（11）、813-825。 //dx.doi.org/10.1038/nrn2501
- Papouin、T.＆Oliet、S.（2014）。シナプス外NMDA受容体の構成、制御および機能。英国王立協会の哲学的取引B：生物科学、369（1654）、20130601-20130601。 //dx.doi.org/10.1098/rstb.2013.0601
