ГАМК - дуже захоплюючий нейромедіатор! ЕХОСКУЄНЦІЇ - Гренобль
ГАМК - це дуже велика невелика молекула в нашому мозку, яка діє як хімічний передавач - або нейромедіатор - між двома нейронами. Він є основним інгібуючим нейромедіатором. але не завжди! (1)
Пара ГАМК-хлор
На відміну від більшості цих нейромедіаторів, маленькі товариші, такі як глутамат, дофамін, серотонін або ацетилхолін, ГАМК (гамма-аміномасляна кислота для близьких друзів), перш за все, є інгібітором. Коли він лоскоче один із двох типів рецепторів, специфічних для нього, на поверхні нейронів, це призводить до посилення негативного електричного потенціалу всередині нейронів і, отже, гальмування. Це зменшує ймовірність того, що ці клітини збудяться і передадуть інформацію у формі потенціалу дії. Для одного з ГАМК-рецепторів, який називається просто "А" (нам, дослідникам, часом не вистачає уяви), ця взаємодія ГАМК-рецептора змушує іони хлору (Cl -) потрапляти в клітину і, отже, стільки ж негативних зарядів (тоді як це позитивно заряджені іони натрію (Na +), які надходять, коли нейромедіатор збуджує). Рецептор GABAA насправді тісно пов'язаний з хлорним каналом, своєрідною порою в мембрані нейрона, яка дозволяє проходити лише іонам хлору, ось і все (2) !
Цей рецептор ГАМК дуже важливий для мозку, оскільки він знаходиться скрізь, на різних видах нейронів, і, як було показано,
також цільові препарати, такі як бензодіазепіни (або транквілізатори, такі як лексоміл або сереста) або навіть барбітурати. Всі вони полегшують інгібуючу дію ГАМК. Все це повинно гальмувати наш мозок, скажете ви. Так, але не завжди !
Контролер GABA
Щоб мозок дорослої людини добре функціонував, тобто не гальмувався весь час, нейронів, що вивільняють ГАМК, залишається в меншості: менше 10% нейронів! Вони також найчастіше є "інтернейронами", чия основна мішень, пірамідні клітини (завдяки своїй формі), вивільняють збудливі нейромедіатори (насамперед глутамат). Отже, коли головна клітина збуджується, вона активує кілька інших основних клітин і, таким чином, передає інформацію. Але це також активує деякі ГАМКергічні інтернейрони, які допоможуть пригнічувати місцеву активність. Тому все залишається під контролем. Ніхто не захоплюється. Гальмування стежить за вартістю. Все добре!
Складність мозку означає, що один нейрон, який вивільняє ГАМК, може інгібувати інший нейрон, сам ГАМКергічний. Таким чином, гальмування інгібування призведе до a дезінгібіція нейрони нижче за течією (наприклад, пірамідальні нейрони). Це класичний спосіб функціонування наших нейронних ланцюгів. Поки одна з ланок у цій схемі є досить "тонізуючою", регулярно випускаючи ГАМК, а точніше "поступово", випускаючи ГАМК лише час від часу, лише коли вона задіяна, ми отримуємо систему високопродуктивного кодування інформації.
Дитина ГАМК
Але ГАМК може бути дуже захоплюючим! У мозку дуже молодих ссавців це практично єдиний нейромедіатор, у якого є все необхідне для гри в месенджер: виробнича одиниця, система вивільнення з кальцієм, діючі рецептори та надзвичайно потужний механізм. Після виконання своєї місії ГАМК. Ця система настільки досконала, що працює першою. І оскільки інші системи нейромедіації ще не «дозріли», саме система збудження виконує систему GABAergic. Але по-своєму! Ніколи занадто багато. Завжди з великою кількістю "самоконтроль".
У цьому молодому мозку концентрація хлору в нейронах набагато вища, ніж у дорослих. Чия це провина? Ну до цих білків, що називаються KCC2, які в мембрані нейронів дозволяють цьому хлору виходити з клітин мозку дорослого, але які в дуже молодому ще не перебувають у стані функціонування. І навпаки, носії, які вносять хлор (NKCC1), справді є, і навіть досить активні. Отже, наші молоді нейрони наповнені хлором, і коли певні канали відкриваються, після активації рецепторів GABAA, хлор виходить замість того, щоб потрапляти в нейрон. Результат: нейрон втрачає негативні заряди, кажуть, що він деполяризований. словом, він схвильований !
Ця теорія "збудливого ГАМК" у незрілому мозку, зокрема, була розроблена командою Єхезкеля Бен-Арі в Марселі кілька років тому і підтверджена багатьма командами, навіть якщо, як часто, ця теорія все ще обговорюється (3). Насправді не впевнено, що ці транспортери, які повільно видобувають хлор під час мозкового розвитку, є єдиними, хто відповідає за збудливі ефекти ГАМК. Якою б не була причина, ці явища, організовані "захоплюючим ГАМК", створюють перші дії в мозку. І це принципово! Якщо ви заважаєте системі GABAergic працювати нормально, мозок розвивається дуже і дуже погано. Не чіпай мою ГАМК. !
Згодом - після тижня життя у гризунів, а швидше до кінця внутрішньоутробного життя у людей - все стає на свої місця: глутамат виконує свою функцію збудження і концентрація хлору падає в нейронах. Потім ГАМК виконує свої "класичні" гальмівні функції.
Хвора ГАМК
Чи збуджені ці нейрони ГАМК відповідальними за спровокування епілептичних нападів? Це дуже приваблива гіпотеза, але така, яку ще потрібно продемонструвати. Якщо так, то як можуть протисудомні препарати, які часто працюють за рахунок збільшення передачі ГАМКаергічних препаратів, залишатися ефективними? Чи варто нам скоріше блокувати білкові насоси, які повертають хлор до клітин і які є аномально активними, або стимулюють тих, які евакуюють його з клітини? Чи пов'язані інші захворювання мозку з порушенням цього хлорного балансу в нервових клітинах? Нещодавнє дослідження щодо епілепсії, спричиненої вадами розвитку мозку або пухлинами головного мозку, показує, що поганий контроль хлору є причиною як епілепсії, так і росту пухлини (6). Але, принаймні в цьому випадку, інший іон, Калій, приходить, щоб скласти свої два центи, і все трохи ускладнюється.
Отже, ГАМК є дуже захоплюючим нейромедіатором, особливо для дослідників, але щоб зрозуміти всі проблеми його регуляції та виправити дисфункцію, нам доведеться почекати ще трохи.
>> Щоб дізнатись більше про епілепсію: прочитайте наше досьє про епілепсію