グルタミン酸（神経伝達物質）の定義と機能

の グルタミン酸 中枢神経系（CNS）のほとんどの興奮性シナプスを仲介します。それは感覚、運動、認知、感情情報の主要な仲介者であり、記憶の形成とその回復に介入し、脳シナプスの80-90％に存在しています. 

これがほとんどメリットがない場合には、神経可塑性、学習過程にも介入し、GABA（CNSの主要な抑制性神経伝達物質）の前駆体です。分子に他に何が求められますか？?

グルタミン酸とは?

おそらく 神経系で最も広く研究されている神経伝達物質の一つです。. 近年、その研究は、それを様々な疾患における強力な薬理学的標的としている様々な神経変性病理（アルツハイマー病など）との関係のために増加している。. 

その受容体の複雑さを考えると、これは研究するための最も複雑な神経伝達物質の一つであることも言及する価値があります.

合成プロセス

グルタミン酸塩の合成プロセスはクレブス回路、またはトリカルボン酸の回路で始まります。クレブス回路は代謝経路である, ミトコンドリアで細胞呼吸を起こすための一連の化学反応. 代謝サイクルは時計のメカニズムとして理解することができます。そこでは、各ギアは機能を果たします、そして、部分の単純な失敗は時計を台無しにするか、または時間をうまくマークしない原因になることができます。生化学のサイクルは同じです。分子は、連続的な酵素反応 - 時計の歯車 - によって、細胞機能を引き起こすためにその形と組成を変えます。グルタミン酸塩の主な前駆体は、グルタミン酸塩になるためにアミノ基をアミノ基に転移させるアルファ - ケトグルタル酸塩であろう.

それはまた別の非常に重要な前駆物質：グルタミンを言及する価値があります。細胞がグルタミン酸を細胞外空間に放出すると、グリア細胞の一種であるアストロサイトがこのグルタミン酸を回収します。これは、グルタミンシンテターゼと呼ばれる酵素を通してグルタミンになります。それから, アストロサイトはグルタミンを放出し、それはニューロンによって再び回収されてグルタミン酸塩に変換されます。. そして、おそらく複数の人が以下を尋ねるでしょう。そして、ニューロンの中でグルタミンをグルタミン酸に戻す必要があるのなら、なぜアストロサイトはグルタミンを貧しいグルタミン酸に変えるのでしょうか？まあ、私も知りません。多分それはアストロサイトとニューロンが一致しないか、多分Neuroscienceはそれほど複雑です。いずれの場合も、星状膠細胞の共同研究が40％の 売上高 グルタミン酸塩 グルタミン酸塩のほとんどはこれらのグリア細胞によって回収されます.

細胞外空間に放出されるグルタミン酸が回収される他の前駆体および他の経路がある。例えば、特定のグルタミン酸トランスポーター-EAAT1 / 2-を含み、グルタミン酸をニューロンに直接回復させて興奮性シグナルを終了させることができるニューロンがあります。グルタミン酸塩の合成と代謝のさらなる研究のために私は参考文献を読むことをお勧めします.

グルタミン酸受容体

彼らは通常私たちを教えるように, 各神経伝達物質はシナプス後細胞にその受容体を持っています. 細胞膜に位置する受容体は、神経伝達物質、ホルモン、神経ペプチドなどが結合するタンパク質であり、受容体に存在する細胞の細胞代謝に一連の変化を生じさせる。ニューロンでは、シナプス後細胞に受容体を置くのが普通ですが、実際にはそうである必要はありません。. 

また、最初のレースでは、2つのタイプの主要な受容体があることが教えられています。イオノトロピックは、それらのリガンドが結合したときに - 受容体の「鍵」 - それらが細胞へのイオンの通過を可能にするチャンネルを開くものである。一方、代謝がリガンドを結合させると、セカンドメッセンジャーによって細胞に変化が起こります。この総説では、グルタミン酸の主な種類のイオンチャネル型受容体についてお話しますが、代謝型受容体の知識については書誌学の研究をお勧めします。ここで私は主なイオンチャネル型受容体を引用します：

• NMDAレシーバー.
• AMPAレシーバー.
• カイナード受信機.

NMDAおよびAMPA受容体とそれらの密接な関係

両方のタイプの受容体は、４つの膜貫通ドメインによって形成される巨大分子である - すなわち、それらは細胞膜の脂質二重層を横切る４つのサブユニットによって形成される - と信じられている。しかし、それでも、それらは大きく異なります.

違いの1つは、それらがアクティブになるしきい値です。まず、AMPA受容体は活性化がはるかに速いです。一方、NMDA受容体は、ニューロンが約-50mVの膜電位を持つまで活性化できません - 不活性化時のニューロンは通常約-70mVです。第二に、ステップカチオンはそれぞれの場合で異なります。 ＡＭＰＡ受容体は、ＮＭＤＡ受容体よりもはるかに高い膜電位を達成し、それははるかに緩やかに合体するであろう。その見返りに、NMDA受信機はAMPAのものよりもはるかに持続的なアクティベーションを間に合わせるでしょう。だから, AMPAのものはすぐに活性化され、より強い興奮電位を生み出すが、すぐには失活する. そしてNMDAの人々は活性化が遅いですが、彼らは彼らが生成する興奮性の可能性をずっと長く保つことに成功します。.

もっとよく理解するために、私たちは兵士であり、私たちの武器は異なる受け手を表していると想像しましょう。細胞外空間が溝であると想像してください。私達には2種類の武器があります：リボルバーと手榴弾。手榴弾はシンプルで素早く使えます：あなたは指輪、帯を外して爆発するのを待ちます。彼らは多くの破壊的な可能性を秘めていますが、それらをすべて捨ててしまうと、それは終わりです。あなたはドラムを取り外して弾丸を一つずつ置かなければならないのでリボルバーはロードするのに時間がかかる武器です。しかしそれをロードしたら、我々はしばらくの間生き残ることができる6つのショットを持っていますが、手榴弾よりもはるかに少ない可能性があります。私たちの脳リボルバーはNMDAレシーバーで、私たちの手榴弾はAMPAのものです。.

グルタミン酸塩の過剰とその危険性

彼らは、過剰に何も良いことはなく、グルタメートの場合には満たされると言っています。次へ 過剰なグルタメートが関連しているいくつかの病理学および神経学的問題について述べる。.

グルタミン酸類似体は外毒性を引き起こす可能性がある

グルタミン酸類似薬 - すなわち、それらはNMDAのように - グルタミン酸と同じ機能を持っています - NMDA受容体がその名前を所有している- 最も脆弱な脳領域で高用量の神経変性効果を引き起こす可能性があります 視床下部の弓状核など。この神経変性に関与するメカニズムは多様であり、そして異なる種類のグルタミン酸受容体を含む。.

私達が私達の食事療法で摂取できるいくつかの神経毒は過剰なグルタミン酸塩を通して神経細胞死を発揮します

いくつかの動物や植物のさまざまな毒は、グルタミン酸の神経経路を通してそれらの効果を発揮します。その一例が、グアムの太平洋の島で見つけられる有毒な植物、Cycas Circinalisの種子の毒です。この毒はこの島で筋萎縮性側索硬化症の大きな有病率を引き起こしました、そこで、その住民はそれが良性であると信じて毎日それを摂取しました.

グルタミン酸は虚血による神経細胞死に寄与する

グルタミン酸は心臓発作のような急性脳障害における主要な神経伝達物質です, 心停止、周産期低酸素症。脳組織内の酸素が不足しているこれらのイベントでは、ニューロンは永久的な脱分極の状態のままです。生化学的プロセスが異なるためです。これにより、細胞からのグルタメートの永久的な放出が起こり、続いてグルタメート受容体が持続的に活性化される。 ＮＭＤＡ受容体は他のイオンチャネル型受容体と比較して特にカルシウム透過性であり、そして過剰のカルシウムはニューロン死をもたらす。したがって、グルタミン酸作動性受容体の活動亢進は、神経内カルシウムの増加による神経細胞死を招く.

4.てんかん

グルタミン酸塩とてんかんの関係はよく文書化されています。てんかんが進行するにつれてＮＭＤＡ受容体が重要になるが、てんかん活性は特にＡＭＰＡ受容体に関連すると考えられる。.

グルタミン酸塩は良いですか？グルタミン酸塩は悪いですか?

通常、このタイプのテキストを読むと、分子を「良い」または「悪い」とラベル付けすることによって分子を人間化することになります。 擬人化, 中世に戻って非常にファッショナブルです。現実はこれらの単純化された判断からは程遠い. 

私たちが「健康」の概念を生み出した社会では、自然のメカニズムのいくつかが私たちを不快にするのは簡単です。問題は、自然が「健康」を理解していないということです。私たちは医学、製薬産業、心理学を通してそれを作り出しました。それは社会的概念であり、どんな社会的概念も社会の進歩の影響を受けるので、それが人間的であれ科学的であれ. 進歩は、グルタミン酸が多数の病理に関連していることを示しています アルツハイマー病や統合失調症のように。これは人間への進化の邪悪な目ではなく、むしろそれは自然がまだ理解していないという概念の生化学的な不一致です：21世紀の人間社会.

そしていつものように、なぜこれを勉強しますか？この場合、答えは非常に明確だと思います. 様々な神経変性病理におけるグルタミン酸塩の役割のために、それは重要であるが複雑でもある薬理学的標的をもたらす。. これらの病気のいくつかの例は、私たちがあなたがもっぱらこれについてエントリを書くことができると思うので私達がこのレビューでそれらについて話していないけれども、アルツハイマー病と統合失調症です。主観的に、私は統合失調症のための新薬の探索が基本的に2つの理由から特に興味深いと思います。この病気の罹患率とそれに伴う医療費。と現在の抗精神病薬の副作用は多くの場合治療の遵守を妨げる.

編集されたテキストとFrederic Muniente Peixによる編集

書誌参照：

本：

• Siegel、G.（2006）。基本的な神経化学アムステルダム：エルゼビア.

記事：

• Citri、A.＆Malenka、R.（2007）。シナプス可塑性：複数の形、機能、およびメカニズム。Neuropsychopharmacology、33（1）、18-41。 http://dx.doi.org/10.1038/sj.npp.1301559
• Hardingham、G.＆Bading、H.（2010）。シナプス対シナプス外NMDA受容体シグナル伝達：神経変性疾患に対する意義Nature Reviews Neuroscience、11（10）、682-696。 http://dx.doi.org/10.1038/nrn2911
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• Kerchner、G.＆Nicoll、R.（2008）。サイレントシナプスとLTPのシナプス後メカニズムの出現Nature Reviews Neuroscience、9（11）、813-825。 http://dx.doi.org/10.1038/nrn2501
• Papouin、T.＆Oliet、S.（2014）。シナプス外ＮＭＤＡ受容体の組織化、制御および機能。王立協会の哲学的トランザクションＢ：Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、３６９（１６５４）、２０１３０６０１〜２０１３０６０１。 http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2013.0601