Gamma-aminovoihappo
Gamma-aminovoihappo eli GABA (Gamma-aminobutyric acid) on tärkein aivojen ja muun keskushermoston hermosolujen toimintaa jarruttava välittäjäaine. GABA:n välittämä viesti on luonteeltaan inhibitorinen eli vaimentava tai lamaava: GABA
välittää hermosolulle käskyn vähentää toimintaa tai lopettaa toimintansa. Noin 40 % aivosoluista reagoi gamma-aminovoihapon inhibitoriseen vaikutukseen. Yksittäisissä neuroneissa GABAn vaikutus voi olla myös eksitoiva eli kiihdyttävä. Elimistön tärkein kiihottava välittäjäaine, GABA:n vastavaikuttaja, on glutamaatti.
GABA:n nauttiminen lisää kasvuhormonin ja prolaktiinin synteesiä. GABA voi auttaa nukahtamisvaikeuksista kärsiviä ja parantaa unen laatua.
GABA- eli gamma-aminovoihapporeseptoreita on kahta päätyyppiä; GABA ionikanavareseptori ja GABA G-proteiinikytkentäinen reseptori. GABA tunnetaan nykyään GABA-rho reseptorina. Myös reseptorien alatyyppejä tunnetaan.
Monet rauhoittavat lääkeaineet kuten bentsodiatsepiinit ja barbituraatit lisäävät hermoston GABA-aktiivisuutta aiheuttaen hermoratojen toiminnan epäspesifiä, yleistynyttä hidastumista. Bentsodiatsepiiniryhmään kuuluvat lääkeaineet sitoutuvat bentsodiatsepiinireseptoreihin, GABA-reseptorin alatyyppiin aiheuttaen positiivisen allosteerisen modulaation johtaen kloridikavanan avautumistaajuuden kiihtymiseen. Barbituraatittien vaikutusmekanismi on hieman erilainen, ne pidentävät suoraan kloridikanavan aukioloaikaa sitoutumalla GABA β-aliyksikköön. Tässä on syy barbituraattien myrkyllisyyteen bentsodiatsepiineihin verrattuna yliannostustapauksissa. Näitä reseptoreita on sekä aivoissa että sisäelimissä.
Bentsodiatsepiinit nostavat aivojen gamma-aminovoihappopitoisuutta, mikä aikaansaa keskushermoston toiminnan hidastumista tai osittaista lamautumista. Bentsodiatsepiineilla hoidetaan muun muassa unettomuutta, paniikkihäiriötä, epilepsiaa ja kroonisia särkyjä.
Bentsodiatsepiinien pitkäaikaiskäyttö voi aiheuttaa masennusta, koska bentsodiatsepiinit vähentävät aivojen serotoniinipitoisuutta. Bentsodiatsepiinit vähentävät myös aivojen muiden välittäjäaineiden kuten dopamiinin ja noradrenaliinin tuotantoa.
Myös monet epilepsialääkkeet (esimerkiksi valproaatti, vigabatriini, gabapentiini ja topiramaatti) tehostavat elimistön oman GABA:n vaikutusta.
Baklofeeni (Baclon, Baclopar, Lioresal) on GABA-agonisti eli se jäljittelee GABA:n vaikutusta elimistössä ja sitoutuu GABA-reseptoreihin. Baklofeenia käytetään yleisimmin keskushermoston toiminnan aiheuttaman liiallisen lihasjänteyden ja spasmien hoidossa. Sairauksia, joissa baklofeenia yleisesti käytetään, ovat muun muassa MS-tauti ja selkäydinvammat. Baklofeenista voi olla apua dystoniaan.
GABA:n puute voi aiheuttaa ahdistuneisuutta, masentuneisuutta ja epileptisiä kohtauksia.
Gamma-aminovoihappoa syntetisoidaan elimistössä glutamiinihaposta L-glutamiinihappodekarboksylaasi entsyymin ja pyridoksaalifosfaatti kofaktorin avulla. Tämä niin sanottu GABA shuntti muuntaa pääasiallisen eksitoivan hermoston välittäjäaineen glutamaatin, pääasialliseksi inhibitoivaksi välittäjäaineeksi gamma-aminovoihapoksi. Gamma-aminovoihappo itsessään ei kykene läpäisemään veri-aivoestettä.
GABA transaminaasi entsyymi katalysoi gamma-aminovoihapon ja 2-oksoglutaraatin muuntumista sukkiinisemialdehydiksi ja glutamaatiksi. Sukkiinisemialdehydin taas hapettaa sukkiinihapoksi sukkiinisemialdehydi dehydrogenaasientsyymi, ja sen jälkeen se on käypä energianlähde sitruunahappokierrossa.