Axit glutamic là một axit amin tạo ra các protein cấu tạo nên cơ thể chúng ta. Đồng thời, nó là chất dẫn truyền thần kinh kích thích quan trọng nhất trong hệ thần kinh. Quá trình học và ghi nhớ phụ thuộc vào hoạt động của nó. Đồng thời, nồng độ quá cao sẽ giết chết các tế bào thần kinh. Axit glutamic đóng vai trò gì khác trong cơ thể?
Mục lục
- Axit glutamic như một axit amin
- Axit glutamic như một chất dẫn truyền thần kinh
- Cân bằng giữa glutamate và axit gamma aminobutyric
- Suy nhược và hoạt động của axit glutamic
- Axit glutamic và bệnh tâm thần phân liệt
- Axit glutamic và bệnh Alzheimer
- Tầm quan trọng của axit glutamic đối với tương lai của y học
Axit glutamic thường được tìm thấy trong cơ thể dưới dạng anion gọi là glutamate. Hợp chất này là một axit amin, tức là khối cấu tạo hữu cơ cơ bản mà từ đó protein được tạo ra. Đồng thời, nó là một trong những chất dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất. Thuật ngữ này bao gồm các chất có liên quan đến việc truyền thông tin giữa các tế bào thần kinh. Chất này được cho là hợp chất quan trọng nhất tham gia vào việc hình thành dấu vết trí nhớ trong não. Vì lý do này, sự hiện diện của nó là rất cần thiết trong quá trình học và ghi nhớ các sự kiện.
Tuy nhiên, nồng độ axit glutamic quá mức trong hệ thần kinh trung ương không có lợi. Nó làm tổn thương các tế bào thần kinh. Có những nghiên cứu cho thấy độc tính của hàm lượng cao glutamate có liên quan đến sự hình thành các tổn thương của các vùng não trong bệnh Alzheimer. Những thay đổi này dẫn đến những rối loạn trong quá trình nhận thức.
Axit glutamic rất thường được kết hợp với các chất phụ gia thực phẩm hóa học. Điều này là do thực tế là muối của nó, tức là bột ngọt, là một chất điều vị được thêm vào các món ăn và hỗn hợp gia vị. Nó là một trong những hóa chất phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Monosodium glutamate chính thức không được công nhận là chất có hại ở Liên minh Châu Âu.
Glutamate là một thành phần protein và do đó là một thành phần thực phẩm phổ biến. Vị của nó chỉ được cảm nhận khi nó không bị ràng buộc trong protein. Một ví dụ về thực phẩm có chứa axit glutamic là nước tương.Cảm giác vị giác gây ra bởi hợp chất hóa học này được gọi là "umami".
Axit glutamic như một axit amin
Glutamate về mặt hóa học là một axit amin. Tên này có nghĩa là nó có một nhóm axit cacboxylic và một nhóm amin trong cấu trúc của nó, được đặt ở một nguyên tử cacbon. Các axit amin liên kết với nhau bằng các liên kết hóa học, sắp xếp thành một chuỗi dài, tạo nên tất cả các protein hiện có.
Axit glutamic là một axit amin nội sinh, tức là một axit amin có thể được tổng hợp bởi cơ thể chúng ta. Tất nhiên, nguồn của nó có thể là protein được cung cấp từ thực phẩm. Tất cả các loại thịt, gia cầm, cá, trứng và các sản phẩm từ sữa đều là nguồn cung cấp axit glutamic tuyệt vời. Một số loại thực phẩm thực vật giàu protein cũng có thể là nguồn cung cấp protein. Ví dụ, gluten, protein chính trong lúa mì, chứa 30% đến 35% axit glutamic.
Cũng đọc: Chế độ ăn thuần chay và sức khỏe: chế độ ăn dựa trên thực vật ảnh hưởng như thế nào đến cơ thể?
Axit glutamic như một chất dẫn truyền thần kinh
Glutamate ngoài việc tham gia vào quá trình hình thành protein, nó còn hoạt động như một chất dẫn truyền thần kinh. Điều này có nghĩa rằng nó là một chất được giải phóng vào khoảng trống giữa hai tế bào thần kinh. Sự xâm nhập của các phân tử glutamate từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác gây ra kích thích. Receptor là cấu trúc protein chuyên biệt nhận biết một chất dẫn truyền thần kinh cụ thể.
Axit glutamic, được sử dụng như một chất dẫn truyền thần kinh, được sản xuất trực tiếp bởi các tế bào thần kinh glutamatergic. Chúng là phần chi phối của các tế bào thần kinh trong não. Do đó, sự gián đoạn truyền axit glutamic gây ra những hậu quả rất nghiêm trọng. Nó dẫn đến các bệnh thần kinh và rối loạn tâm thần.
Axit glutamic được lưu trữ trong các túi đặc biệt nằm trong khớp thần kinh, tức là trong các đầu tận cùng của các tế bào thần kinh kết nối với nhau. Các xung động thần kinh kích hoạt giải phóng glutamate vào khe tiếp hợp, cuối cùng kích hoạt một tế bào thần kinh khác. Các thụ thể glutamate, chẳng hạn như thụ thể NMDA hoặc AMPA, chịu trách nhiệm tiếp nhận thông tin do chất dẫn truyền thần kinh này mang theo. Sự kết nối của phân tử axit glutamic với thụ thể gây ra sự hoạt hóa của nó, và do đó dẫn truyền xung thần kinh xa hơn.
Glutamate là chất dẫn truyền thần kinh kích thích phổ biến nhất trong hệ thần kinh của động vật có xương sống, bao gồm cả con người. Nó tham gia vào các chức năng nhận thức trong não, chẳng hạn như học tập và trí nhớ. Nó có mặt tại các khớp thần kinh glutamatergic ở hồi hải mã, tân vỏ não và các phần khác của não.
Cân bằng giữa glutamate và axit gamma aminobutyric
Axit glutamic, là chất dẫn truyền thần kinh kích thích chính, trong các điều kiện sinh lý tồn tại ở trạng thái cân bằng với chất dẫn truyền thần kinh ức chế chính, tức là axit gamma aminobutyric (GABA). Mối quan hệ thích hợp của các chất này xác định hoạt động thích hợp của hệ thần kinh.
Trong trường hợp của các trạng thái bệnh, chúng ta thường sẽ nói về tính ưu việt của sự lây truyền liên quan đến glutamate so với GABA. Sự mất cân bằng như vậy dẫn đến các trạng thái loạn thần. Có những lý thuyết liên kết sự hoạt động quá mức của các thụ thể axit glutamic với bệnh tâm thần phân liệt. Vì lý do này, việc tìm kiếm các loại thuốc hướng thần ức chế hệ thống glutamatergic đang được tiến hành.
Các nhà khoa học đã liên hệ với những rối loạn sau đây với chứng tăng động hoặc giảm hoạt động dẫn truyền thần kinh glutamate:
- sự lo ngại
- Phiền muộn
- tâm thần phân liệt
- bệnh thoái hóa thần kinh
- rối loạn lưỡng cực
Suy nhược và hoạt động của axit glutamic
Các nhà khoa học và bác sĩ không chắc chắn về vai trò của hệ thống glutamatergic trong bệnh trầm cảm. Một số nghiên cứu cho thấy sự gia tăng hoạt động của chất dẫn truyền thần kinh này trong thời gian mắc bệnh. Những người khác cho thấy rằng sự truyền glutamate bị ức chế.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng các loại thuốc ngăn chặn hoạt động của glutamate tạo ra tác dụng chống trầm cảm ngắn hạn. Một ví dụ về một loại thuốc như vậy là ketamine, là chất gây mê trong phẫu thuật và thú y.
Tác dụng cải thiện sức khỏe cũng xảy ra trong trường hợp rối loạn lưỡng cực sau khi dùng thuốc từ nhóm này.
Thuốc riluzole có khả năng làm giảm lượng axit glutamic tiết ra từ tế bào thần kinh. Do đó, nó ức chế sự dẫn truyền glutamatergic. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng loại thuốc này hoạt động như một loại thuốc chống trầm cảm ở những bệnh nhân mắc chứng rối loạn này.
Các thử nghiệm được đề cập liên quan đến các loại thuốc ức chế hệ thống glutamatergic cho thấy mối liên quan chặt chẽ giữa chứng tăng động và các triệu chứng trầm cảm. Nghiên cứu sâu hơn trong lĩnh vực này có thể đặt ra một hướng mới trong điều trị trầm cảm và rối loạn lưỡng cực.
Axit glutamic và bệnh tâm thần phân liệt
Có một giả thuyết về nguồn gốc của bệnh tâm thần phân liệt liên quan đến rối loạn hoạt động của glutamate. Lý thuyết ban đầu dựa trên một tập hợp các phát hiện lâm sàng và bệnh lý thần kinh cho thấy tín hiệu glutamatergic kém hoạt động thông qua các thụ thể NMDA. Trong những năm sau đó, cũng có dữ liệu di truyền ủng hộ luận điểm này.
Tuy nhiên, kiến thức hiện tại cho thấy rối loạn này có cả bất thường về glutaminergic và dopaminergic. Chúng là một phần của một hệ thống phức tạp gồm các yếu tố hóa thần kinh, tâm lý, tâm lý xã hội và các yếu tố có nguồn gốc từ não cùng gây ra bệnh tâm thần phân liệt.
Axit glutamic và bệnh Alzheimer
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa độc tính trên thận của nồng độ glutamate cao và chứng sa sút trí tuệ trong bệnh Alzheimer. Tổn thương này là kết quả của việc kích hoạt quá mức các thụ thể của chất dẫn truyền thần kinh này. Kết quả là, sưng tấy và tổn thương các tế bào thần kinh xảy ra.
Để giảm các triệu chứng của bệnh Alzheimer, memantadine được đưa ra. Thuốc này ngăn chặn các thụ thể glutamate. Cuối cùng, sự kích thích của chất dẫn truyền thần kinh này bị giảm, dẫn đến sự ức chế các quá trình thoái hóa thần kinh.
Tầm quan trọng của axit glutamic đối với tương lai của y học
Chúng tôi hiện đang khám phá tầm quan trọng của hệ thống glutamatergic. Sự hiểu biết sâu sắc về các cơ chế chi phối nó mang lại hy vọng cho sự phát triển của các loại thuốc có hiệu quả trong điều trị các rối loạn tâm thần và thần kinh.
Nghiên cứu về axit glutamic, hoạt động trong não người, cũng là cơ hội để hiểu cách hoạt động của trí nhớ con người.
Văn chương:
- Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamate và các thụ thể của nó, hoặc cách não có thể được chữa lành, Universe 2017
- Meldrum, B. S. "Glutamate như một chất dẫn truyền thần kinh trong não: Đánh giá về sinh lý và bệnh lý". Tạp chí Dinh dưỡng. 2000.
- Anna Szymczak, "Axit glutamic", neuropsychologia.org
- Axit glutamic (CID: 611) trong cơ sở dữ liệu PubChem, Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW, et al. "Khung dựa trên mạch để hiểu tương tác dẫn truyền thần kinh và gen nguy cơ trong bệnh tâm thần phân liệt". Xu hướng Khoa học Thần kinh. 2008, truy cập trực tuyến
Đọc thêm bài viết của tác giả này
