Kāda ir GABA loma smadzenēs?

GABA ražo no glutamāta ar fermentu glutamāta dekarboksilāzi. Tas nozīmē kaut ko negaidītu: galvenā bremzējošā viela smadzenēs tiek taisīta tieši no galvenās ierosinošās vielas, un abas atrodas viena fermenta soļa attālumā viena no otras.

Šim fermentam darbam nepieciešams B6 vitamīna aktīvais veids, piridoksālfosfāts. Tāpēc smags B6 vitamīna trūkums vai vielas, kas šo kofaktoru bloķē, var izraisīt krampjus: bremzēšanas ražošana apstājas ātrāk nekā ierosme. Šo saikni izmanto arī atsevišķu saindēšanos ārstēšanā, taču tas ir ārsta, nevis pašārstēšanās jautājums.

GABA-A receptors ir jonu kanāls. Kad GABA tam piesaistās, kanāls atveras un caur to šūnā ieplūst hlorīda joni. Iekšpuse kļūst negatīvāka, un šūnai ir grūtāk sasniegt slieksni, pie kura rodas darbības potenciāls. Tas notiek milisekunžu laikā un ir ātrā, punktveida bremzēšana.

GABA-B receptors ir saistīts ar G olbaltumu un nav kanāls. Tas netieši atver kālija kanālus un piebremzē kalcija kanālus, tāpēc iedarbība sākas lēnāk, bet turas ilgāk. Šis receptors bieži sēž arī uz izdalošās šūnas gala un samazina pašas raidītājvielas izdali.

Šī atšķirība ir svarīga zāļu izpratnē. Benzodiazepīni un barbiturāti saistās pie GABA-A receptora, bet dažādās vietās. Benzodiazepīni paši kanālu neatver, tie tikai pastiprina GABA iedarbību tur, kur GABA jau ir; barbiturāti lielās devās kanālu spēj atvērt paši, un tieši tāpēc to drošības robeža ir daudz šaurāka. Baklofēns turpretī darbojas uz GABA-B receptoriem un tāpēc tiek lietots muskuļu spasticitātes, nevis trauksmes gadījumā.

Ar nepietiekamu bremzēšanu saistīti krampji un epilepsija, kā arī muskuļu spasticitāte pēc insulta vai muguras smadzeņu bojājuma. Vairākas pretepilepsijas zāles darbojas tieši caur GABA sistēmu: vai nu pastiprinot receptora atbildi, vai kavējot GABA sadalīšanu, vai bremzējot tās atpakaļsavākšanu.

Ar pārmērīgu bremzēšanu saistīta zāļu izraisīta nomāktība. Ja vienlaikus lieto vairākas vielas, kas darbojas uz GABA-A receptoru, piemēram, miegazāles un alkoholu, to iedarbība saskaitās un var nomākt elpošanas centru. Pretējā virzienā strādā atkarības pārtraukšana: pēc ilgstošas alkohola lietošanas receptoru sistēma ir pielāgojusies, un pēkšņa atteikšanās atstāj smadzenes bez ierastās bremzēšanas, kas var beigties ar krampjiem un delīriju.

Pirmreizēja krampju lēkme vienmēr ir iemesls izsaukt neatliekamo palīdzību, arī tad, ja cilvēks pēc tam izskatās vesels. Pēc lēkmes ar cēloni nodarbojas neirologs. Nekontrolēta zāļu pārtraukšana pēc ilgas lietošanas ir jāpārrunā ar ārstu iepriekš, nevis pēc tam, kad parādās simptomi.

Pirmā sajaukšana ir starp GABA kā raidītājvielu smadzenēs un GABA kā uztura bagātinātāju pudelītē. Ieņemta caur muti, šī molekula slikti šķērso asins un smadzeņu barjeru, jo barjera ir veidota tā, lai raidītājvielas no asinīm smadzenēs neielaistu. Tāpēc no tā, ka viela smadzenēs nomierina, neizriet, ka kapsula ar to pašu nosaukumu dara to pašu.

Otrā sajaukšana ir ar glicīnu. Galvenā bremzējošā viela muguras smadzenēs un smadzeņu stumbrā ir tieši glicīns, nevis GABA, lai gan abas darbojas caur hlorīda kanāliem. Stingumkrampju toksīna un strihnīna darbība skar galvenokārt šo glicīna sistēmu, un tāpēc izpaužas ar muskuļu sastingumu, nevis apziņas traucējumiem.

Ļoti agrīnās attīstības posmā GABA nebremzē, bet ierosina. Nenobriedušā neironā hlorīda koncentrācija iekšpusē ir augsta, tāpēc kanāla atvēršanās izraisa hlorīda izplūšanu un šūnas ierosmi, nevis nomākšanu. Nesenajā attīstībā šūna nomaina hlorīda pārnesējus, un tā pati viela ar to pašu receptoru sāk darboties pretējā virzienā. Tas daļēji izskaidro, kāpēc jaundzimušo krampji ne vienmēr padodas tām pašām zālēm, kas palīdz pieaugušajiem.

Arī nosaukums nav nejaušs. Sviestskābes ķēdē aminogrupa var atrasties pie dažādiem oglekļa atomiem, un šeit tā ir pie trešā, gamma pozīcijā. Tieši tāpēc GABA nav alfa aminoskābe un netiek iebūvēta olbaltumvielās, atšķirībā no glutamāta, no kura tā rodas. Viens fermenta solis atņem molekulai spēju būt par olbaltumvielu celtniecības materiālu un padara to par signālvielu.