Что такое gaba и зачем оно
Дисбаланс между возбуждением и торможением при передаче сигналов нейронами головного мозга рассматривался, как один из молекулярных механизмов, ответственных за психические расстройства. В этом контексте мультимодальные исследования, связывающие непрерывный технический прогресс в нейровизуализации с методами измерения концентраций нейротрамситтера, могут представлять собой поворотный момент для подобных доказательств in vivo. Возможность связать психопатологию, генетику, нейроанатомию и функционально-биохимическую активность мозга может привести исследования в психиатрии психиатрические к пониманию этиологии и патогенеза психических расстройств.
Методы нейровизуализации третьего поколения
В этом контексте мультимодальные подходы, объединяющие MRS с другими взаимодополняющими методами, могут привести к всесторонней интерпретации нейрохимических основ патологий головного мозга. В качестве примера можно привести мультимодальную МRS и функциональную магнитно-резонансную томографию (fМRT), которые помогают изобразить нейрохимические и функциональные патологические механизмы, ответственные за сложные психические расстройства.
Нейрофизиологические исследования
При шизофрении (SZ) унимодальные исследования дали смешанные результаты, так как в литературе сообщалось о повышенных, пониженных или неизмененных уровнях ГАМК в зависимости от региона, фазы заболевания и лечения. И наоборот, мультимодальные результаты показали снижение уровня глутамата, но не ГАМК, у больных шизофренией.
Gaba (гамма аминомасляная кислота): польза, и почему его называют антистрессом
При некоторых болезнях и патологических состояниях врач, в качестве вспомогательного лечения, может назначить прием препаратов, содержащих ГАМК или GABA. При этом абсолютно здоровые люди, занимающиеся бодибилдингом и другими видами спорта, тоже пьют добавки спортпита с таким названием. Если вы не знаете в чем польза этого вещества и как его правильно принимать, тогда эта статья для вас!
Что такое гамма аминомасляная кислота (GABA)
ГАМК или GABA — это аббревиатуры, в которых зашифровано название гамма аминомасляной или гамма аминобутировой (GAMMA-AMINOBUTYRIC ACID) кислоты, систематическое название которой: 4-аминобутановая. Гамма аминомасляная кислота — это органическое вещество, необходимое организму для разных метаболических процессов. Ее часто называют небелковой, потому что она не задействуются в синтезе белков.
Впервые гамма аминомасляная кислота была обнаружена в тканях головного мозга. Произошло это в 1950 году. Во время первых исследований было определено, что ГАМК является главным тормозящим нейромедиатором центральной нервной системы (ЦНС) человека, который, угнетая активность до 40 % нервных клеток, замедляет передачу определенных нервных импульсов и блокирует лишние информационные потоки.
Синтезируется ГАМК из глютаминовой кислоты, путем ее частичного разрушения. Происходит этот процесс в нейронах головного мозга. Воспроизвести эту небелковую аминокислоту в лабораторных условиях получилось в 1963 году.
Однако сегодня известно, что гамма аминомасляная кислота содержится не только в мозговом веществе. Молекулы ГАМК и ГАМК-рецепторы, регулирующие работу органов и тканей, также присутствуют в мозговом веществе надпочечников, стенках матки, сперматозоидах, сетчатке глаза, передней доле гипофиза легких и эпителии дыхательных путей, в тканях островков Лангерганса и инсулинпродуцирующих бета-клетках поджелудочной железы.
В чем польза GABA
Сегодня доказано, что на формирующийся мозг гамма аминомасляная кислота оказывает не тормозящее, а возбуждающее воздействие, стимулируя процессы развития ЦНС. А вот начиная приблизительно с 1,5–2-летнего возраста, когда завершается созревание морфологической структуры мозга и происходит миелинизация основных трактов и связей, гамма аминомасляная кислота начинает не только работать как тормозной нейромедиатор, но и задействуется в регуляции достаточно многих процессов — от эмоциональных реакций до мышечного тонуса.
Положительные эффекты ГАМК
О выработки и присутствия должного количества гамма аминомасляной кислоты, а также чувствительности ГАМК-рецепторов зависит длительность и сила концентрации внимания, двигательный и эмоциональный контроль. Гамма аминомасляная кислота:
Сегодня практически все ведущие медицинские лаборатории мира ведут широкомасштабные и разнонаправленные исследования ГАМК, так как в сегодня эту гамму кислоту определяют уже не только как главный тормозной медиатор ЦНС. Она также официально признана эффективным цитопротекторным антигипоксантом и антиоксидантом для разных органов и систем, которая положительно влияет на работу иммунной системы и обладает противоопухолевым и противовоспалительным свойствами.
ГАМК понижает повышенное артериальное давление при гипертензии I степени тяжести. Препараты с гамма аминомасляной кислотой обладают ярко выраженными нефро- и гепатопротекторными свойствами, ускоряют процесс обновления печеночной ткани. Людям с сахарным диабетом 2 типа будет полезно знать, что ГАМК стимулирует выработку инсулина, снижает высокий уровень глюкозы в крови и инсулинорезистентность мышечной ткани, тормозит выработку глюкагона, содействует уменьшению концентрации в крови «плохого» холестерина, замедляет увеличение массы тела при кето-диете.
В чем польза GABA для спортсменов
Применение гамма аминомасляной аминокислоты в спорте обусловлено такими его эффектами как:
ГАМК также рекомендуется принимать за неделю до ответственных стартов. Седативный эффект и улучшение качественных характеристик сна помогут приобрести настоящее предстартовое олимпийское спокойствие.
Симптомы дефицита гамма аминомасляной кислоты (ГАМК)
О том, что в организме есть нехватка ГАМК можно судить по наличию следующего комплекса признаков:
При выраженном снижении концентрации гамма аминомасляной кислоты в головном мозге человек испытывает приступы беспричинной агрессии, злости, страха или тревоги. Резкое падение содержания ГАМК в определенных участках головного мозга вызывает судорожный эпилептический припадок.
В каких продуктах наибольшее количество ГАМК
Для достаточного синтеза собственной гамма аминомасляной кислоты здоровым людям можно или есть продукты, содержащие глютаминовую кислоту (пармезан, помидоры, зеленый горошек, кукурузу), или, что лучше, проще и надежнее, периодически пить курс биологической добавки с L-глютамином.
Гамма аминомасляная кислота в продуктах питания появляется только в процессе их ферментирования. По сути, она является продуктом жизнедеятельности лакто- и молочнокислых бактерий, благодаря которым происходит брожение.
В привычной для нас пище ГАМК есть в квашеных продуктах без уксуса и большого количества соли — помидорах, капусте, баклажанах и свекле, а также в кисломолочных напитках короткого срока хранения. Гамма аминомасляную кислоту также можно обнаружить в зеленом GABA-чае, ферментированных соевых бобах и грибах шиитаке, особым образом пророщенном буром рисе, корейской капусте кимчи.
Тем не менее, чтобы почувствовать лечебный, оздоровительный или «спортивный» эффект от ГАМК, употребление перечисленных выше продуктов питания, увы, не поможет. Человек просто не в состоянии съедать/выпивать за день, а делать это надо течение хотя бы 2–4 недель, тот объем, который может дать, хотя бы минимальный, положительный эффект. Поэтому лучше пить ГАМК добавки или препараты, которые производятся сегодня в виде порошка, капсул или таблеток.
Как принимать добавку GABA
Какие именно и как пить препараты, содержащие Гамма аминомасляную кислоту, в лечебных целях — должен назначить лечащий врач. Для каждой из болезней: гиперактивность с дефицитом внимания, отставание в развитии, проблемы с речевым аппаратом, эпилепсия, панические атаки, деменция, гипертония, инсульт, ДЦП, черепно-мозговая травма, атеросклероз, сахарный диабет, болезни печени, предменструальный синдром, высокое либидо, бессонница и др., — существует своя схема приема GABA (дозировка, режим, длительность).
А в спорте GABA как принимать?
Для достижения олимпийского спокойствия, оптимальной предстартовой готовности и предотвращения развития предстартовых мандража, лихорадки, апатии (торможения из-за перевозбуждения), GABA добавку, которая может быть в таблетках, капсулах или порошке и от любого производителя, пьют по следующей схеме:
ГАМК добавку продолжают пить в дни соревнований, а также в течение 7 дней после их окончания. Принимать в таком режиме гамма аминомасляную кислоту разрешается в течение 4 месяцев кряду, после чего нужно обязательно сделать 10-дневный перерыв. Если график соревнований составлен таким образом, что прием получается прервать в середине соревновательного периода, то длительность перерыва между курсами приемов ГАМК добавки может быть сокращена до 5–7 дней.
А тем, кто занимается бодибилдингом и конструирует формы тела, добавку gaba как пить?
В этом случае ГАМК добавку принимают так:
С учетом того, что ГАМК, в случае, когда он принимается для содействия набору мышечной массы, должен усвоиться как можно быстрее, то лучше принимать его порошковую или капсулированную форму. А вот при проработке рельефа ГАМК добавку надо начинать принимать за 2 – 3 дня до начала подобного цикла тренировок и соответствующего питания.
Некоторые врачи, в том числе и спортивные, параллельно с добавкой ГАМК советуют пить витамин В6. Его недостаток отрицательно влияет на усвоение и действие гамма аминомасляной кислоты. Кроме этого рекомендуется обогатить рацион питания отвечающими за активацию ГАМК-рецепторов добавкой 5-HTP (окситриптан), минералами Mg и Zn.
Возможные побочные эффекты GABA
Принимая ГАМК добавки необходимо следить за соблюдением режима и дозирования. Низкая дозировка и пропуски приема ГАМК — это гарантия отсутствия ожидаемого воздействия, а передозировка gaba — побочные эффекты: легкие покалывания в области лица и шеи, незначительные изменения давления, пульса, частоты дыхания.
Как видите, передозировка гамма аминомасляной кислоты вреда особого не принесет, и спортсмены этого могут даже не почувствовать. Однако люди, принимающие ГАМК в лечебных или оздоровительных целях, должны быть ознакомлены с возможностью возникновения таких побочных эффектов ГАМК, и знать, что через 3–4 дня они пройдут сами собой.
Что такое гамма-аминомасляная кислота GABA — как принимать
GABA считается отличным тормозящим нейромедиатором в центральной нервной системе. Поэтому она обычно принимается для расслабления и улучшения сна, ее любят спортсмены с целью роста мышечной массы и уменьшению жировой, без побочных эффектов. В обзоре ГАМК (GABA) расскажем про все полезные качества аминокислоты, а также обсудим другие наиболее важные вопросы:
Что такое GABA — ГАМК
Среди добавок, обладающих расслабляющей способностью, все большую популярность приобретают препараты гамма-аминомасляной кислоты (GABA, ГАМК). Они не только снижают тревожность и улучшают сон, но и востребованы у спортсменов для роста мышечной массы без побочных действий. Что же это за добавка?
Вообще, многие нейромедиаторы влияют на наши мысли, чувства, ощущения и эмоции. Дисбаланс между основными нейромедиаторами (серотонин, дофамин, GABA и ацетилхолин) может проявляться разными психологическими расстройствами.
Основная задача GABA заключается в блокировании лишних информационных потоков для создания паритета между процессами возбуждения и торможения в нашем мозге, обеспечивая такие функции, как внимание, двигательный и эмоциональный контроль.
Рецепторы гамма-аминомасляной кислоты в высокой концентрации обнаруживаются в мозжечке, таламусе и спинном мозге. Более того, последние исследования показали, что она также присутствуют в стенках матки, сперматозоидах, сетчатке глаза, легких и дыхательных путях, а также в инсулинпродуцирующих бета-клетках поджелудочной железы.
Принцип действия GABA
Когда GABA связывается со своим ГАМК-рецептором, последний слегка меняет форму, позволяя ионам проходить через его центральный канал. Это приводит к снижению возбудимости нейрона, именно ее и называют тормозным нейромедиатором. Кроме того, GABA становится не просто дополнительным тормозным медиатором, но и пищей для нейронов, так как захватывается митохондриями. В нейронах она выполняет две задачи: около 1% вещества работает как нейротрансмиттер, а 99% обеспечивает обмен энергией в митохондриях во время синтеза АТФ и распада глюкозы. Это вещество стимулирует метаболизм, насыщает мозг кислородом и способствует улучшению кровообращения во всем теле.
Полезные свойства GABA
Как уже рассмотрели, незаменимая функция гамма-аминомасляной кислоты заключается в снижении нервной активности нейронов, к которым она прикрепляется. Это приводит к ряду полезных функций GABA:
Рассмотрим более подробно основные полезные свойства.
Усвоение GABA в виде добавок или чая
Ранее считалось, что принимаемая в виде добавок или пищи, GABA не проникает через гематоэнцефалический барьер, однако более современные исследования показывают, что это не так. Во-первых, есть свидетельства того, что GABA транспортируется в мозг с помощью специфических мембранных транспортеров GAT2 и BGT-1. А во-вторых, экзогенная ГАМК в форме пищевых добавок может оказывать ГАМК связанные эффекты и на кишечную нервную систему, которая, в свою очередь, стимулирует выработку эндогенной ГАМК в головном мозге. Это согласуется с хорошо изученным влиянием микробиоты кишечника на настроение, стресс и возбуждение и данными о широком распространении рецепторов ГАМК по всей ЭНС кишечника. Особенной популярность пользуются добавки GABA в виде так называемого чая ГАБА. Это лидер по содержанию аминокислоты среди всех продуктов и напитков.
Нужно ли принимать продукты с высоким содержанием GABA? Обычно большой необходимости нет, так как в здоровом организме при сбалансированном питании и правильном образе жизни выработка гамма-аминомасляной кислоты регулируется самостоятельно из глутаминовой кислоты. Но для спортсменов, при травмах мозга, постоянном стрессе и ряде других заболеваний возникает ее дефицит.
Продукты с высоким содержанием GABA
В естественном виде GABA содержится в таких продуктах, как томаты, картофель, рис, квашеная капуста, свежие листья отдельных чаев, из которых получают натуральные экстракты GABA. К добавками, стимулирующие естественный синтез GABA относятся: инозитол, глутаминовая кислота, мелатонин (ночью), тиамин (витамин B1), ниацинамид (витамин B3), пиридоксин, валериана, пассифлора 200–1000 мг. Ниже приведем список продуктов с высоким содержанием аминокислоты, количество указано на 100 грамм.
Исходя из этого списка можно сделать вывод, что самым полноценным природным источником ГАМК является чай Габа. Расскажем о нем подробнее.
Чай Габа с высоким содержанием ГАМК
Габа чай это уникальный продукт, производимый на севере острова Тайвань. Габа это даже не сорт чая, а особая технология бескислородной ферментации, при которой происходит выделение гамма-аминомасляной кислоты. У истоков создания этого необычного напитка стоят японцы. В конце 1980-х годов команда из Национальной экспериментальной чайной станции под руководством доктора Цусима Тодзиро опытным путем определила, что в процессе ферментации при отсутствии кислорода свежие чайные листья выделяют большое количество ГАМК.
При производстве используются свежие листья высокого качества, которые помещают под вакуум в герметичные пакеты и выдерживают при температуре не менее 40 градусов примерно 8 часов. Затем их выносят на воздух и тщательно встряхивают в течение нескольких минут. Этот цикл повторяется 5 раз с небольшими вариациями по времени воздействия воздуха между этапами вакуума. Такая анаэробная реакция развивает природный потенциал гамма-аминомасляной кислоты в листьях, а также обеспечивает богатый фруктовый вкус чая: печеного яблока с нотками корицы и мускатного ореха. Чтобы чай Габа получился не только полезным, но и вкусным, нужно его правильно заварить.
В качестве средства от бессонницы чай Габа лучше употреблять за 2-3 часа до сна.
Инструкция как принимать GABA и дозировка
Положительный эффект от приема GABA наблюдается при приеме не менее 2г/сутки примерно через неделю. Взрослым рекомендуется начинать с 0,5 г – 1 г в сутки, постепенно повышая дозу до 4 г. Небольшие дозы добавки не работают, так как только небольшая часть вещества проникает в мозг. Детям с 3 лет по 200мг-500мг, при одобрении врача. В случаях эпилепсии обычно назначают повышенные дозировки.
Побочные эффекты GABA и противпопоказания
GABA имеет очень мало побочных эффектов. В очень редких случаях может ощущаться покалывание на коже, еще реже: тошнота, рвота, бессонница, колебания давления. Такие побочные могут быть связаны с индивидуальной непереносимостью. С другой стороны, одновременный прием GABA и анксиолитиков может быть связан с повышенным риском седативного действия, поэтому важно заранее проконсультироваться с врачом.
Противопоказаниями к приему GABA является детский возраст до 1 года, острая почечная недостаточность, беременность и период лактации.
Выбираем GABA на Айхерб
На Айхерб представлено значительное количество вариантов GABA, мы приведем наиболее качественные и при этом относительно недорогие версии. Скидка 5% по промокоду BEF2848.
Что выбрать на Айхерб и промокод на скидку
Дисклеймер. Все публикации размещены исключительно в информационных целях, мы несем ответственности за их использование. Прием любых добавок должен согласовываться с вашим лечащим врачом.
Спокоен как GABA
ГАМК. Нейромедиатор — монополист «отрасли» торможения в нервной системе. Находится в состоянии вечной борьбы за влияние со своим бодрым отцом Глутаматом. Основная функция — гашение возбуждающих сигналов: ГАМК убеждает нейроны (и нас, их «хозяев») не реагировать на провокации агрессивных соседей и соблюдать спокойствие, чтобы не пасть жертвами глутаматных козней инсульта. Вероятно, ГАМК участвует в поддержании нормального цикла сна и повышает усвоение глюкозы. Не исключено, что дирижирует она и какими-то сигнальными путями у растений — не зря же это основная аминокислота апопласта помидоров!
Автор
Редакторы
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) — главный тормозной медиатор в нервной системе человека. Но только тех из нас, у кого она уже развита. А чтобы обеспечить нам поистине олимпийское спокойствие, ей иногда помогает пёстрая компания очень известных веществ. Мы познакомимся с ГАМК поближе и узнаем, что эта молекула не так проста, как кажется на первый взгляд.
Нейромедиатор покоя
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК; γ-aminobutyric acid, GABA) синтезируется в мозге из глутаминовой кислоты — еще одного нейромедитора — путем ее декарбоксилирования (удаления карбоксильной группы из основной цепи) (рис. 1). По химической классификации ГАМК — это аминокислота, но не привычная, то есть используемая для синтеза белковых молекул, α-аминокислота, где аминогруппа присоединена к первому атому углерода в цепочке. В ГАМК аминогруппа связана с третьим от карбоксильной группы атомом (в глутамате он был первым по счету до декарбоксилирования).
Рисунок 1. Синтез ГАМК. При помощи фермента глутаматдекарбоксилазы (GAD) из нейромедиатора глутамата получается другой нейромедиатор — ГАМК.
веб-атлас поведенческой и структурной анатомии Caenorhabditis elegans
ГАМК синтезируется прямо в мозге и связывается с двумя типами рецепторов на поверхности нейронов — ГАМК-рецепторами типов А и В. Рецепторы типа А раньше подразделялись на рецепторы типов А и С (встречаются преимущественно в сетчатке глаза), но в последующем были объединены в связи с общностью действия. Этот тип рецепторов является ионотропным: при связывании с ними ГАМК в мембране нервной клетки открывается ионный канал, и ионы хлора устремляются в клетку, снижая ее реактивность. Мембрана нервной клетки обладает потенциалом покоя [1]. Внутри клетки меньше заряженных ионов, чем снаружи, и это создает разницу зарядов. Снаружи превосходство создается хлором, кальцием и натрием, а внутри преобладают ионы калия и ряд отрицательно заряженных органических молекул. В теоретическом смысле у потенциала мембраны есть два пути: увеличение (называемое деполяризацией) и уменьшение (гиперполяризация) (рис. 2). В покое мембранный потенциал равен приблизительно −70. −90 мВ (милливольт), а при работе нервной системы начинается «перетягивание каната» между двумя силами — возбуждающими клетку (деполяризующими мембрану) и тормозящими ее (гиперполяризующими).
Рисунок 2. Схема возникновения потенциала действия на мембране клетки. Необходимо изменение содержания ионов внутри и снаружи клетки такой силы, чтобы значение заряда на мембране изменилось и достигло определенного порога. Если это происходит, то мембрана продолжает деполяризоваться дальше, нейрон возбуждается и передает сигнал другим клеткам. Овершут (инверсия) — период, когда потенциал мембраны положителен. Затем следует фаза реполяризации, и заряд мембраны возвращается к прежним значениям.
Чтобы понять, как это работает, надо учесть два момента. Первый — на один нейрон в то же самое время могут воздействовать несколько противоположно направленных сил: например, пять возбуждающих и три тормозящих нейрона сошлись на одной клетке в этом участке нервной системы. При этом они могут воздействовать на дендрит этого нейрона и на аксон в пресинаптической части. Второй момент — нервная клетка, испытывающая эти воздействия, будет работать по принципу «всё или ничего». Она не может одновременно послать сигнал и не посылать его. Все воздействия сигналов, пришедших на клетку, суммируются, и если итоговые изменения потенциала мембраны превысят определенное значение (называемое порогом возбуждения), то сигнал будет передан на другую клетку через синапс. Если же пороговое значение не будет достигнуто, то извините — попробуйте еще раз, ребята. Всё это напоминает басню Крылова про лебедя, рака и щуку: каждый тянет в свою сторону, но не очень понятно, что из этого выйдет.
Итак, молекула ГАМК связалась с рецептором ионного канала. Ионный канал, обладающий довольно сложным строением (рис. 3), раскрывается и начинает пропускать внутрь клетки отрицательно заряженные ионы хлора. Под воздействием этих ионов происходит гиперполяризация мембраны, и клетка становится менее восприимчивой к возбуждающим сигналам других нейронов. Это первая и, пожалуй, главная функция ГАМК — торможение активности нервных клеток в нервной системе.
Рисунок 3. Ионотропный ГАМК-рецептор. Рецептор ГАМКА — гетеропентамер: состоит из 5 белковых субъединиц, которые в зависимости от гомологии аминокислотных последовательностей могут принадлежать к восьми разным семействам (чаще — к α, β, γ; члены ρ-семейства гомоолигомеризуются — получаются рецепторы ГАМКA-ρ, «бывшие» ГАМКC). Это определяет разнообразие ГАМКА-рецепторов. а — Схема строения рецептора. Слева: Каждая из субъединиц на длинном глобулярном N-конце, выходящем на поверхность нейрона, имеет характерную структуру «цистеиновая петля» и участки связывания ГАМК и других лигандов. Далее следуют 4 α-спиральных трансмембранных домена (между последними из них — большая цитоплазматическая петля, ответственная за связывание с цитоскелетом и «внутренними» модуляторами) и короткий C-конец. Справа: Пять субъединиц образуют ионный канал, ориентируясь вторым трансмембранным доменом (оранжевым цилиндром) друг к другу. Это четвертичная структура рецептора. При связывании с двумя молекулами ГАМК рецептор меняет конформацию, открывая пору для транспорта анионов. б — Микрофотография рецептора ГАМК в свином мозге.
а — из «Википедии», б — из статьи [4]
Рецепторы типа В являются метаботропными, то есть влияют на обмен веществ в клетке. Они тоже снижают уровень возбуждения в клетке, но делают это более медленными способами, через систему G-белков. Рецепторы этого типа помогают клетке снизить чувствительность к возбуждающим воздействиям через влияние на кальциевые и калиевые каналы.
Припадки и тревога
ГАМК-ергическая система головного мозга по своему строению напоминает все остальные (рис. 4). Есть ряд глубоко расположенных в мозге структур, откуда нервные волокна, выделяющие ГАМК, идут в другие части нервной системы. Поэтому ГАМК является тормозным нейромедиатором, регулирующим многие процессы — от мышечного тонуса до эмоциональных реакций.
Рисунок 4. ГАМК-ергические пути головного мозга человека. Скопления нервных клеток в глубине мозга рассылают свои отростки в разные отделы нервной системы, чтобы снижать излишний уровень возбуждения.
Однако тормозным медиатором ГАМК становится только в зрелом мозге. В развивающейся нервной системе ГАМК-ергические нейроны могут производить возбуждающее действие на клетки, также меняя проницаемость мембраны для ионов хлора [2]. В незрелых нервных клетках концентрация ионов хлора выше, чем в окружающей среде, и стимуляция рецепторов ГАМК приводит к выходу этих анионов из клетки и последующей деполяризации мембраны. Со временем созревает основная возбуждающая система мозга — глутаматная, — и ГАМК приобретает роль тормозного (гиперполяризующего мембрану) нейромедиатора.
Само созревание мозга — это сложный процесс, который на разных этапах онтогенеза регулируется множеством генов (рис. 5). Нарушение процессов созревания и миграции нейронов приводит к различным неврологическим заболеваниям, например, эпилепсии [3]. Эпилепсия — одно из самых распространенных неврологических заболеваний. При нём нейроны головного мозга генерируют нервные импульсы не так, как следуют — слишком часто и слишком сильно, что приводит к возникновению патологического очага возбуждения в мозге. Именно существование такого очага приводит к припадкам — самому главному и опасному симптому эпилепсии. Такая «разрядка» позволяет на время снизить возбуждение в нервной системе. Мутации в ряде генов приводят к тому, что ГАМК-ергические вставочные нейроны оказываются не на своем месте и не могут полноценно выполнять свои тормозящие функции. На мышиных моделях и при исследовании генотипа людей была установлена связь между мутациями, нарушением миграции и созревания ГАМК-ергических нейронов и развитием эпилепсии.
Рисунок 5. Гены, отвечающие за созревание мозга, включаются в работу на разных этапах онтогенеза. Эмбриональный и постнатальный периоды разделены точкой P0 (рождение). За рост, созревание и функцию тормозящих клеток отвечают гены DLX, ARX, DCX, RELN. Семейство генов DLX (distal-less homeobox) кодирует гомеодомен-содержащие транскрипционные факторы. Большинство экспрессируется при формировании органов чувств и миграции клеток гребня и вставочных нейронов; регулируют экспрессию гена ARX. ARX (aristaless-related homeobox) кодирует гомеодомен-содержащий транскрипционный фактор, контролирующий дифференцировку клеток различных органов. В развивающемся мозге он необходим для миграции вставочных нейронов. DCX (doublecortin) кодирует даблкортин (lissencephalin-X) — ассоциированный с микротрубочками белок, синтезируемый в незрелых нейронах при их делении (маркер нейрогенеза, в том числе у взрослых). Он необходим для правильной миграции и дифференцировки нейробластов, поскольку влияет на динамику микротрубочек цитоскелета (стабилизирует их и группирует). RELN (reelin) — ген секретируемого сигнального гликопротеина рилина. При развитии нервной системы волокна радиальной глии ориентируются в направлении большей концентрации рилина, выстраивая «пути» для миграции нейронов. Необходим этот белок и для правильного построения слоев коры. Активен RELN и в других тканях, даже у взрослых. В развитом мозге рилин секретируется ГАМК-ергическими вставочными нейронами гиппокампа и коры. Вероятно, он стимулирует удлинение нейронных отростков, влияет на синаптическую пластичность и память [7].
Другим аспектом тормозящего действия ГАМК является влияние на эмоциональные процессы — в частности на тревогу. Тревога — это очень обширное понятие. В нём заключены как и совершенно здоровые реакции человека на стрессовые воздействия (экзамен, темная подворотня, признание в любви), так и патологические состояния (тревожные расстройства в медицинском смысле этого слова). Исходя из положений современной психиатрической науки, можно сказать, что есть нормальная тревога и тревога как болезнь. Тревога становится болезнью, когда она мешает вашей повседневной или профессиональной жизни, блокируя принятие любых решений — даже самых необходимых.
Отделом мозга, который отвечает за эмоциональные реакции, является миндалевидное тело — скопление нервных клеток в глубине нашей головы. Это одна из самых древних и важных частей нервной системы у животных. Особой специальностью миндалевидного тела являются отрицательные эмоции — мы гневаемся, злимся, боимся и тревожимся через миндалину. ГАМК позволяет мозгу снижать интенсивность этих переживаний.
Таблетка от нервов
Лекарства, которые эффективны в борьбе с тревогой и припадками, должны связываться с рецептором ГАМК. Они не являются прямыми стимуляторами рецептора, т.е. не связываются с той же частью молекулы, что и ГАМК. Их роль заключается в том, что они повышают чувствительность ионного канала к ГАМК, немного меняя его пространственную организацию. Такие химические вещества называются аллостерическими модуляторами. К аллостерическим модуляторам ГАМК-рецепторов относятся этанол, бензодиазепины и барбитураты.
Рисунок 6. Молекула барбитуровой кислоты.
Алкоголь известен своим расслабляющим и противотревожным эффектом. Растворы этилового спирта в различных концентрациях с давних пор широко используются населением Земли для успокоения нервов. Этанол дарит людям расслабление, связываясь с рецептором ГАМК и упрощая его дальнейшее взаимодействие с медиатором. Бывает такое, что люди переоценивают свои возможности в употреблении спиртного, и это приводит к постепенной потере контроля над своими действиями и нарастанием заторможенности. Наступает алкогольное гиперраслабление, которое при продолжении употребления может дойти до алкогольной комы — настолько сильным оказывается угнетающее действие спирта на центральную нервную систему. Потенциально алкоголь мог бы использоваться во время хирургических операций как наркозное средство (раньше в критических ситуациях — например, на фронте — так и поступали — Ред.), но спектр концентраций, где он выключает болевую чувствительность и еще не «выключает» человека полностью, слишком мал.
Рисунок 7. Коробочка «Веронала» фирмы Bayer (в верхнем левом углу).
фото автора, сделано в Музее фармации (Рига, Латвия)
Другой класс веществ — барбитураты — сейчас используется в неврологии для лечения эпилептических судорог. Все лекарства этого класса — аллостерические модуляторы, производные барбитуровой кислоты — барбитала (рис. 6). Сам барбитал продавался известной фирмой Bayer под торговым названием «Веронал» (рис. 7). В дальнейшем были синтезированы другие производные барбитуровой кислоты: фенобарбитал («Люминал») и бензобарбитал. Эти препараты, появившиеся в начале ХХ века, стали первым эффективным и относительно безопасным лекарством для борьбы с эпилепсией. Производные барбитуровой кислоты использовались и для борьбы с нарушениями сна, но в меньших дозах.
Об этой и других группах препаратов, применяемых в комплексном лечении уже не тревожности, а депрессии рассказано в «сочном» обзоре «Краткая история антидепрессантов»: со всей подноготной этого состояния, с теориями / гипотезами и сомнениями на их счет [5]. — Ред.
Рисунок 8. Рецептор ГАМКА и сайты связывания с лекарственными препаратами. Наиболее распространенная в ЦНС комбинация субъединиц (около 40 % ГАМКА-рецепторов) — двух α1, двух β2 и одной γ2s, располагающихся вокруг хлоридной поры (вид сверху). GABA site (на поверхности, стык α и β) — место, где ГАМК присоединяется к рецептору; BDZ site (на поверхности, стык α и γ) — сайт связывания бензодиазепинов, ETF site (на β) — этифоксина, NS site (в канале) — нейростероидов. Сайты связывания барбитуратов и этанола предположительно находятся в глубине канала (на трансмембранных доменах). В первом случае, вероятно, главную роль играет β-субъединица, с этанолом же взаимодействуют разные субъединицы, включая ρ и δ, но их чувствительность различается.
Причина нелюбви к бензодиазепинам кроется в их побочных эффектах, которых довольно много, и не все они учитываются официальными структурами [6]. Во-первых, бензодиазепины, как и все ГАМК-ергические препараты, вызывают стойкую зависимость. Во-вторых, бензодиазепины ухудшают память человека. Применение препаратов этой группы усиливает тормозящее влияние ГАМК на клетки гиппокампа — центра памяти. Это может приводить к затруднениям в запоминании новой информации, что и наблюдается на фоне приема бензодиазепинов, особенно у пожилых людей.
ГАМК, несмотря на свою узкую «специальность», — удивительный нейромедиатор. В развивающемся мозге γ-аминомасляная кислота возбуждает нервные клетки, а в развившемся, наоборот, снижает их активность. Она отвечает за чувство спокойствия, а препараты, активирующие ее рецепторы, приносят врачам массу поводов для тревоги. Такой предстала перед нами гамма-аминомасляная кислота — простая молекула, отвечающая за то, чтобы наши мозги не «перегорели».