グルタミン酸は、私たちの体を構成するタンパク質を作るアミノ酸です。同時に、それは神経系における最も重要な興奮性神経伝達物質です。学習と記憶のプロセスは、その活動に依存します。同時に、その高濃度は神経細胞を殺します。他にグルタミン酸は体内で何をしますか？
目次
- アミノ酸としてのグルタミン酸
- 神経伝達物質としてのグルタミン酸
- グルタミン酸とガンマアミノ酪酸のバランス
- うつ病とグルタミン酸の活動
- グルタミン酸と統合失調症
- グルタミン酸とアルツハイマー病
- 医学の未来のためのグルタミン酸の重要性
グルタミン酸は通常、グルタミン酸と呼ばれる陰イオンの形で体内に見られます。この化合物はアミノ酸です。つまり、タンパク質が作られる基本的な有機ビルディングブロックです。同時に、それは最も重要な神経伝達物質の一つです。この用語は、神経細胞間の情報伝達に関与する物質を含みます。この物質は、脳の記憶痕跡の形成に関与する最も重要な化合物であると考えられています。このため、イベントの学習と記憶のプロセスでは、その存在が不可欠です。
しかし、中枢神経系におけるグルタミン酸の過剰な濃度は有益ではありません。神経細胞を損傷します。高レベルのグルタミン酸の毒性がアルツハイマー病の間に脳の領域への損傷の形成に関与していることを示す研究があります。これらの変化は、認知プロセスの障害につながります。
グルタミン酸は非常に頻繁に化学食品添加物と関連付けられています。これは、その塩、すなわちグルタミン酸ナトリウムが、料理やスパイスの混合物に添加される風味増強剤であるという事実によるものです。これは、食品業界で使用される最も人気のある化学物質の1つです。欧州連合では、グルタミン酸ナトリウムは公式には有害物質とは見なされていません。
グルタミン酸はタンパク質成分であるため、一般的な食品成分です。その味はそれがタンパク質に結合されていないときにのみ顕著です。グルタミン酸を含む食品の例は醤油です。この薬品の味覚は「うま味」と呼ばれています。
アミノ酸としてのグルタミン酸
グルタミン酸は化学的にアミノ酸です。この名前は、1つの炭素原子に配置された構造にカルボン酸基とアミノ基があることを意味します。長鎖に配置されたアミノ酸が化学結合で結合され、既存のすべてのタンパク質を構成します。
グルタミン酸は内因性のアミノ酸、つまり私たちの体で合成できるものです。もちろん、その供給源は、食品とともに供給されるタンパク質である可能性があります。すべての肉、家禽、魚、卵、乳製品は、グルタミン酸の優れた供給源です。特定のタンパク質が豊富な植物性食品もタンパク質の供給源となります。たとえば、小麦の主要タンパク質であるグルテンには、30％から35％のグルタミン酸が含まれています。
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神経伝達物質としてのグルタミン酸
グルタミン酸は、タンパク質の形成に関与しているだけでなく、神経伝達物質としても機能します。これは、2つの神経細胞の間の隙間に放出される物質であることを意味します。一方の神経細胞からもう一方の受容体へのグルタミン酸分子の侵入は興奮を引き起こします。受容体は、特定の神経伝達物質を認識する特殊なタンパク質構造です。
神経伝達物質として使用されるグルタミン酸は、グルタミン酸作動性ニューロンによって直接生成されます。それらは脳の神経細胞の支配的な部分です。したがって、グルタミン酸の伝達の妨害は非常に深刻な結果をもたらします。神経疾患や精神障害につながります。
グルタミン酸は、シナプスにある特別な小胞、つまり互いに接続している神経細胞の末端に保存されています。神経インパルスはグルタミン酸のシナプス間隙への放出を引き起こし、最終的に別のニューロンを引き起こします。 NMDA受容体やAMPAなどのグルタミン酸受容体は、この神経伝達物質によって運ばれる情報を受け取る役割を果たします。グルタミン酸分子と受容体との接続は、その活性化、ひいては神経インパルスの伝達を引き起こします。
グルタミン酸は、人間を含む脊椎動物の神経系における最も一般的な興奮性神経伝達物質です。学習や記憶など、脳の認知機能に関与しています。それは海馬、新皮質および脳の他の部分のグルタミン酸作動性シナプスに存在します。
グルタミン酸とガンマアミノ酪酸のバランス
グルタミン酸は、主要な興奮性神経伝達物質として、生理学的条件下で、主要な抑制性神経伝達物質、すなわちガンマアミノ酪酸（GABA）と平衡状態で存在します。これらの物質の適切な関係は、神経系の適切な機能を決定します。
病状の場合、私たちは通常、GABAよりもグルタミン酸関連伝達の優位性について話します。そのような不均衡は精神病状態につながります。グルタミン酸受容体の過活動と統合失調症を結びつける理論があります。このため、グルタミン酸作動系を阻害する向精神薬の研究が進んでいます。
科学者は、グルタミン酸神経伝達の活動亢進または活動低下を伴う以下の疾患に関連しています：
- 不安
- うつ病
- 統合失調症
- 神経変性疾患
- 双極性障害
うつ病とグルタミン酸の活動
科学者と医師はうつ病におけるグルタミン酸作動性システムの役割を確信していません。いくつかの研究は、この病気の間のこの神経伝達物質の活動の増加を示唆しています。他はグルタミン酸塩伝達が抑制されることを示します。
グルタミン酸塩の活動を妨げる薬剤の使用が短期の抗うつ効果を生み出すことを研究は示しました。そのような薬物の例はケタミンであり、ケタミンは手術や獣医学の麻酔薬です。
幸福を改善する効果は、このグループの薬を投与した後の双極性障害の場合にも発生します。
リルゾールという薬は、ニューロンから放出されるグルタミン酸の量を減らす能力があります。したがって、それはグルタミン酸作動性伝達を阻害します。研究は、この薬がこの障害を持つ患者の抗うつ薬として機能することを示しました。
グルタミン酸作動系を阻害する薬物に関する前述のテストは、その多動性と抑うつ症状との間に強い相関があることを示唆しています。この分野でのさらなる研究は、うつ病と双極性障害の治療に新しい方向を設定するかもしれません。
グルタミン酸と統合失調症
グルタミン酸活性の乱れに関連する統合失調症の発生の仮説があります。この理論は当初、NMDA受容体を介したグルタミン酸作動性シグナル伝達の低下を示唆する一連の臨床および神経病理学的所見に基づいていました。後年、この論文を裏付ける遺伝的データもありました。
しかし、現在の知識では、この障害にはグルタミン作動性異常とドーパミン作動性異常の両方があることが示されています。それらは、統合失調症を一緒に説明する神経化学的、心理学的、心理社会的および脳由来因子の複雑なシステムの一部です。
グルタミン酸とアルツハイマー病
多くの研究が、高グルタミン酸レベルの腎毒性とアルツハイマー病の認知症の変化との関連を示しています。この損傷は、この神経伝達物質による受容体の過剰な活性化の影響から生じます。その結果、神経細胞の腫れや損傷が発生します。
アルツハイマー病の症状を軽減するために、メマンタジンが投与されます。この薬はグルタミン酸受容体をブロックします。最終的には、この神経伝達物質による興奮が減少し、神経変性プロセスの阻害につながります。
医学の未来のためのグルタミン酸の重要性
現在、グルタミン酸作動性システムの重要性を発見しています。それを支配するメカニズムの深い理解は、精神的および神経学的障害の治療に有効な薬物の開発に希望を与えます。
人間の脳で活発なグルタミン酸の研究は、人間の記憶がどのように機能するかを理解するチャンスでもあります。
文献：
- ジョアンナM.ウィエロスカ、パウリーナシエリク、グルタミン酸とその受容体、または脳をいかにして癒すことができるか、2017年
- Meldrum、B. S.「脳の神経伝達物質としてのグルタミン酸：生理学と病理学のレビュー」。栄養のジャーナル。 2000年
- アンナ・シムザック、「グルタミン酸」、neuropsychologia.org
- 米国国立医学図書館のPubChemデータベースのグルタミン酸（CID：611）。
- Lisman JE、Coyle JT、Green RWなど「統合失調症における神経伝達物質とリスク遺伝子の相互作用を理解するための回路ベースのフレームワーク」。神経科学の動向。 2008、オンラインアクセス
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