Gamma-aminovoihappo

gamma-aminovoihappo
Tunnisteet
IUPAC-nimi	4-aminobutaanihappo
CAS-numero	56-12-2
PubChem CID	119 ja 6992099
SMILES	C(CC(=O)O)CN
Ominaisuudet
Molekyylikaava	C4H9NO2
Moolimassa	103.12 g/mol
Sulamispiste	203.7 °C (477 K)
Kiehumispiste	248 °C (521 K)
Liukoisuus veteen	vesiliukoinen
	Infobox OK

Gamma-aminovoihappo eli GABA (Gamma-aminobutyric acid) on tärkein aivojen ja muun keskushermoston hermosolujen toimintaa jarruttava välittäjäaine^[1]. GABA:n välittämä viesti on luonteeltaan inhibitorinen eli vaimentava tai lamaava: GABA välittää hermosolulle käskyn vähentää toimintaa tai lopettaa toimintansa. Noin 40 % aivosoluista reagoi gamma-aminovoihapon inhibitoriseen vaikutukseen.^[1] Yksittäisissä neuroneissa GABA:n vaikutus voi olla myös eksitoiva eli kiihdyttävä. Elimistön tärkein kiihottava välittäjäaine, GABA:n vastavaikuttaja, on glutamaatti.

GABA lisäravinteena

GABA:n nauttiminen ruoka-aineiden tai lisäravinteen muodossa lisää kasvuhormonin ja prolaktiinin synteesiä.

On olemassa hiukan näyttöä siitä, että lisäravinteena annetulla GABA:lla olisi myös unta edistävää vaikutusta^[2].

Vuonna 2011 julkaistussa japanilaisessa kaksoissokkoutetussa interventiotutkimuksessa havaittiin, että GABA:a nauttineet kroonisesta väsymyksestä kärsivät koehenkilöt suoriutuivat laskutehtävistä hieman plaseboryhmää paremmin. Viidenkymmenen milligramman GABA-annoksen ennen tehtäviä saaneiden stressistä kertova syljen kortisolipitoisuus väheni lähes 30 prosenttia tehtävien suorittamisen aikana samalla kun plaseboryhmäläisten pitoisuus nousi lähes 80 prosenttia. GABA-ryhmään kuuluneet raportoivat myös vähentyneestä stressistä ja väsymyksestä kokeen aikana ja sen jälkeen.^[3]

Muissa tutkimuksissa on havaittu, että GABA:n terapeuttinen annos aikuisilla olisi välillä 200-800 mg^[4].

GABA:sta ajateltiin ennen, ettei se kykenisi läpäisemään veri-aivoestettä. Uudemmissa tutkimuksissa on havaittu kuitenkin, että tätä tapahtuu vähäisessä määrin.^[5]

GABA- eli gamma-aminovoihapporeseptoreita on kahta päätyyppiä; GABA_A-ionikanavareseptori ja G-proteiinikytkentäinen GABA_B-reseptori. GABA_C tunnetaan nykyään GABA_A-rho-reseptorina. Myös reseptorien alatyyppejä tunnetaan.

Monet rauhoittavat lääkeaineet, kuten bentsodiatsepiinit ja barbituraatit, lisäävät hermoston GABA-aktiivisuutta aiheuttaen hermoratojen toiminnan epäspesifiä, yleistynyttä hidastumista. Bentsodiatsepiiniryhmään kuuluvat lääkeaineet sitoutuvat bentsodiatsepiinireseptoreihin, GABA_A-reseptorin alatyyppiin aiheuttaen positiivisen allosteerisen modulaation johtaen kloridikavanan avautumistaajuuden kiihtymiseen. Barbituraattien vaikutusmekanismi on hieman erilainen; ne pidentävät suoraan kloridikanavan aukioloaikaa sitoutumalla GABA_A:n β-aliyksikköön. Tässä on syy barbituraattien myrkyllisyyteen bentsodiatsepiineihin verrattuna yliannostustapauksissa.^[6]^[7] Näitä reseptoreita on sekä aivoissa että sisäelimissä.^[1]

Bentsodiatsepiinit voimistavat aivojen ja sisäelimien gamma-aminovoihapon vaikutusta sitoutumalla gamma-aminoivoihapporeseptorikompleksin bentsodiatsepiini (BZD, BDZ) -reseptoreihin^lähde?, mikä aikaansaa keskushermoston toiminnan hidastumista tai osittaista lamautumista. Bentsodiatsepiineilla hoidetaan muun muassa unettomuutta, paniikkihäiriötä, epilepsiaa ja kroonisia särkyjä.

Myös monet epilepsialääkkeet (esimerkiksi valproaatti, vigabatriini, gabapentiini ja topiramaatti) tehostavat elimistön oman GABA:n vaikutusta.

Bentsodiatsepiinit vähentävät aivojen välittäjäaineiden kuten serotoniinin, dopamiinin ja noradrenaliinin, tuotantoa. Bentsodiatsepiinien pitkäaikaiskäytön on epäilty aiheuttavan masennusta.^lähde?

Baklofeeni (Baclon, Baclopar, Lioresal) on GABA_B-agonisti, eli se jäljittelee GABA:n vaikutusta elimistössä ja sitoutuu GABA_B-reseptoreihin. Baklofeenia käytetään yleisimmin keskushermoston toiminnan aiheuttaman liiallisen lihasjänteyden ja spasmien hoidossa. Sairauksia, joissa baklofeenia yleisesti käytetään, ovat muun muassa MS-tauti ja selkäydinvammat. Baklofeenista voi olla apua dystoniaan.

GABA:n puute voi aiheuttaa ahdistuneisuutta, masentuneisuutta ja epileptisiä kohtauksia^lähde?.

Synteesi

Gamma-aminovoihappoa syntetisoidaan elimistössä glutamiinihaposta L-glutamiinihappodekarboksylaasi entsyymin ja pyridoksaalifosfaatti kofaktorin avulla. Tämä niin sanottu GABA-shuntti muuntaa pääasiallisen eksitoivan hermoston välittäjäaineen glutamaatin pääasialliseksi inhibitoivaksi välittäjäaineeksi gamma-aminovoihapoksi.

Katabolia

GABA-transaminaasientsyymi katalysoi gamma-aminovoihapon ja 2-oksoglutaraatin muuntumista sukkiinisemialdehydiksi ja glutamaatiksi. Sukkiinisemialdehydin taas hapettaa sukkiinihapoksi sukkiinisemialdehydidehydrogenaasientsyymi, ja sen jälkeen se on käypä energianlähde sitruunahappokierrossa.

Lähteet

↑ ^a ^b ^c Sosiaalisairaala.fi: C. Heather Ashton 2006: Bentsodiatsepiinit – vaikutukset – vierotus.
↑ Effects of Oral Gamma-Aminobutyric Acid (GABA) Administration on Stress and Sleep in Humans: A Systematic Review. Front Neurosci. 2020; 14: 923. Published online 2020 Sep 17. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7527439/
↑ https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnsv/57/1/57_1_9/_pdf/-char/en. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnsv/57/1/57_1_9/_pdf/-char/en
↑ Katherine G. Hobbs AA: GABA Supplements for Autism Autism Parenting Magazine. 11.7.2019. Viitattu 6.4.2024. (englanti)
↑ Katherine G. Hobbs AA: GABA Supplements for Autism Autism Parenting Magazine. 11.7.2019. Viitattu 6.4.2024. (englanti)
↑ Neil Harrison; Wallace B Mendelson and Harriet de Wit (2000). "Barbiturates". Neuropsychopharmacology. Retrieved 15 July 2008.
↑ Society for Neurochemistry, American; George J. Siegel M.D., Bernard W. Agranoff M.D., Stephen K. Fisher Ph.D., R. Wayne Albers Ph.D., Michael D. Uhler Ph.D. (1999) [1998]. "Part 2 Chapter 16". Basic Neurochemistry - Molecular, Cellular and Medical Aspects (Sixth ed.). Lippincott Williams and Wilkins. ISBN 0-397-51820-X. Retrieved July 2008.

Aiheesta muualla

PubChem: gamma-Aminobutyric Acid (englanniksi)
KEGG: gamma-Aminobutyric acid (englanniksi)
ChemBlink: 4-Aminobutyric acid (englanniksi)

[ashton1-1] Sosiaalisairaala.fi: C. Heather Ashton 2006: Bentsodiatsepiinit – vaikutukset – vierotus.

[2] Effects of Oral Gamma-Aminobutyric Acid (GABA) Administration on Stress and Sleep in Humans: A Systematic Review. Front Neurosci. 2020; 14: 923. Published online 2020 Sep 17. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7527439/

[3] ttps://www.jstage.jst.go.jp/article/jnsv/57/1/57_1_9/_pdf/-char/en. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnsv/57/1/57_1_9/_pdf/-char/en

[4] Katherine G. Hobbs AA: GABA Supplements for Autism Autism Parenting Magazine. 11.7.2019. Viitattu 6.4.2024. (englanti)

[5] Katherine G. Hobbs AA: GABA Supplements for Autism Autism Parenting Magazine. 11.7.2019. Viitattu 6.4.2024. (englanti)

[6] Neil Harrison; Wallace B Mendelson and Harriet de Wit (2000). "Barbiturates". Neuropsychopharmacology. Retrieved 15 July 2008.

[7] Society for Neurochemistry, American; George J. Siegel M.D., Bernard W. Agranoff M.D., Stephen K. Fisher Ph.D., R. Wayne Albers Ph.D., Michael D. Uhler Ph.D. (1999) [1998]. "Part 2 Chapter 16". Basic Neurochemistry - Molecular, Cellular and Medical Aspects (Sixth ed.). Lippincott Williams and Wilkins. ISBN 0-397-51820-X. Retrieved July 2008.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]