Ácido γ-aminobutírico
| Ácido gamma-aminobutírico | |
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| Nombre (IUPAC) sistemático | |
| Ácido 4-aminobutanoico | |
| General | |
| Otros nombres | GABA |
| Fórmula semidesarrollada | C(CC(=O)O)CN |
| Fórmula estructural |  |
| Fórmula molecular | C4H9NO2 |
| Identificadores | |
| Número CAS | 56-12-2[1] |
| Propiedades físicas | |
| Masa molar | 103.0633 g/mol |
| Punto de fusión | 476,15 K (203 °C) |
| Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. |
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El ácido gamma-aminobutírico es un aminoácido asociado a las plantas que en 1950 fue reportado que también estaba presente en el tejido cerebral[2] . En el cerebro actúa como neurotransmisor inhibitorio en varios de sus circuitos. Se encuentra en grandes concentraciones en el cerebelo y menores concentraciones en el tálamo e hipocampo. Las alteraciones en estos circuitos GABAérgicos están asociadas con la corea de Huntington, la enfermedad de Parkinson, la demencia senil, la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia.
Existen tres tipos de receptores de GABA. Unos de acción rápida, receptores ionotrópicos GABAA y GABAC; y otros de acción lenta, los receptores metabotrópicos GABAB.
Entre otras funciones del GABA, una de ellas consiste en la inhibición de GnRH (hormona liberadora de gonadotropinas). Se ha demostrado que un descenso de GABA junto con un aumento de glutamato coinciden con la liberación elevada de GnRH durante la pubertad. Ayuda a la recuperacion muscular en deportistas y mejora el sueño junto con la ornitina.
A pH fisiológico, el GABA es llamado zwitterión gama-butirato.
Índice |
Metabolismo[editar]
Síntesis[editar]
La biosíntesis de GABA ocurre en la neuronas, pues este neurotransmisor no puede penetrar la barrera hematoencefálica , además, ningún precursor en la periferia es conocido. Este proceso es acoplado al ciclo de Krebs mediante el alfa-cetoglutarato. El GABA es formado por la decarboxilación irreversible de L-glutamato, la cual es catalizada por la glutamato descarboxilasa (GAD), enzima que determina la velocidad de la síntesis del GABA.
Degradación[editar]
El GABA puede ser reciclado mediante una reacción de transaminación con alfa-cetoglutarato, que da lugar a glutamato, el cual puede ser utilizado para sintetizar GABA nuevamente. Esta reacción es catalizada por la enzima GABA transaminasa (GABA-T) la cual también tiene al fosfato de piridoxal como coenzima. La GABA-T junto con la GAD y la succinato semialdehído deshidrogenasa (SSADH) se acoplan al ciclo del citrato o de Krebs reemplanzando las reacciones catalizadas por la 2-oxoglutarato deshidrogenasa y la succinil-CoA. Esta vía alternativa se llama el “GABA-shunt” del ciclo de Krebs y en comparación con el ciclo del ácido cítrico normal, genera una cantidad menos de ATP.
A continuación se explicará más detalladamente la síntesis y el metabolismo de este neurotransmisor.
Ciclo GABA-glutamato-glutamina[editar]
El GABA sintetizado es almacenado en vesículas y liberado a la hendidura sináptica mediante exocitosis. Después de su liberación, es retomado por la terminal presináptica mediante un transportador y empacado otra vez en vesículas para su uso posterior[3] . Otra parte del GABA es tomado por células de la glia para convertirlo en glutamato por la GABA-T y este a su vez ser convertido en la glutamina que es transportada a la terminal nerviosa donde será convertida en glutamato y posteriormente en GABA.
El GABA es transferido de las neuronas GABAérgicas a los astrocitos adyacentes en las cuales es transaminado, utilizando 2-oxoglutarato, para producir succinato-semialdehído y glutamato. Este último es convertido en glutamina mediante la glutamina sintetasa y la glutamina generada es llevada de vuelta a la neurona GABAérgica donde es hidrolizada por la glutaminasa activada por fosfato (PAG) para producir el glutamato que es decarboxilado para formar GABA y cerrar el ciclo.
Regulación[editar]
Inhibición[4] [editar]
Como las 2 enzimas involucradas en el metabolismo del GABA, GAD y GABA-T, necesitan de fosfato de piridoxal que es obtenido mediante la fosforilación de la vitamina B6 catalizada por la enzima piridoxal cinasa. Por lo tanto, la deficiencia dietaria de vitamina B6 puede llevar a una síntesis disminuida de GABA lo que puede causar convulsiones e incluso la muerte por la falta de inhibición neuronal.
Inhibidores de la síntesis[editar]
Estos inhibidores actúan sobre las enzimas que se encargan de la decarboxilación y transaminación del GABA. El GAD es fácilmente inhibido por agentes que atrapan el fosfato de piridoxal, el cofactor del GAD, como son las hidracinas (por ejemplo, el ácido hidrazinopropiónico o el hidrácido de ácido isonicotínico). Todos estos compuestos causan convulsiones al disminuir la concentración de GABA.
Inhibidores de la degradación[editar]
Por el contrario, los inhibidores de la GABA-T, la cual hace parte de la vía de eliminación del GABA, incrementan la concentración de este neurotransmisor, lo cual evita que se produzcan convulsiones.
Por esta razón, una forma de prevenir las convulsiones es mediante inhibidores competitivos del GABA-T, como el ácido valproico, que se unen al sitio activo del GABA-T y bloquean la unión del GABA. Como consecuencia, el GABA no puede ser degradado y sus niveles aumentan, ofreciendo una protección en contra de las convulsiones. Siguiendo este principio, varios medicamentos antiepilépticos han sido diseñados.
Notas y referencias[editar]
- ↑ Número CAS
- ↑ A. Schousboe, H. S. Waagepetersen (2008). A. Lajtha. ed. Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology Neurotransmitter Systems. Springer US. pp. 214-221. ISBN 978-0-387-30382-6.
- ↑ Siegle, Allan (2005). Essential Neuroscience. Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0781750776.
- ↑ Nogrady, Thomas (2005). Medicinal Chemistry : A Molecular and Biochemical Approach. Oxford University Press. ISBN 9780198026457.
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