ग्लूटामेट (न्यूरोट्रांसमीटर): परिभाषा और कार्य

ग्लूटामेट केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) में सबसे उत्तेजक सिनैप्स की मध्यस्थता करता है। यह संवेदी, मोटर, संज्ञानात्मक और भावनात्मक जानकारी का मुख्य मध्यस्थ है और स्मृतियों के निर्माण और उनकी वसूली में शामिल है, जो मस्तिष्क के 80-90% सिनेप्स में मौजूद है।

जैसे कि यह सब बहुत कम योग्यता का है, यह न्यूरोप्लास्टी, सीखने की प्रक्रियाओं में भी हस्तक्षेप करता है और इसका अग्रदूत है गाबा -सीएनएस का मुख्य निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर। आप एक अणु के बारे में और क्या पूछ सकते हैं?

ग्लूटामेट क्या है?

संभवत: तंत्रिका तंत्र में सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए न्यूरोट्रांसमीटर में से एक रहा है. हाल के वर्षों में इसका अध्ययन विभिन्न न्यूरोडीजेनेरेटिव पैथोलॉजी (जैसे with) के साथ अपने संबंधों के कारण बढ़ रहा है अल्जाइमर रोग), जिसने इसे विभिन्न रोगों में एक शक्तिशाली दवा लक्ष्य बना दिया है।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि इसके रिसेप्टर्स की जटिलता को देखते हुए, यह अध्ययन करने के लिए सबसे जटिल न्यूरोट्रांसमीटर में से एक है।

संश्लेषण प्रक्रिया

ग्लूटामेट संश्लेषण प्रक्रिया क्रेब्स चक्र, या ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र में शुरू होती है। क्रेब्स चक्र एक चयापचय मार्ग है या, हमारे लिए समझने के लिए,

माइटोकॉन्ड्रिया में कोशिकीय श्वसन उत्पन्न करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक क्रम. एक चयापचय चक्र को एक घड़ी की क्रियाविधि के रूप में समझा जा सकता है, जिसमें प्रत्येक गियर a. को पूरा करता है कार्य और किसी भाग की साधारण विफलता के कारण घड़ी क्षतिग्रस्त हो सकती है या नहीं घंटा। जैव रसायन में चक्र समान हैं। एक अणु, निरंतर एंजाइमी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से - घड़ी के गियर - एक सेलुलर फ़ंक्शन को जन्म देने के लिए अपना आकार और संरचना बदलता है। मुख्य ग्लूटामेट अग्रदूत अल्फा-केटोग्लूटारेट होगा, जो ग्लूटामेट बनने के लिए ट्रांसएमिनेशन द्वारा एक एमिनो समूह प्राप्त करेगा।

यह एक और काफी महत्वपूर्ण अग्रदूत का भी उल्लेख करने योग्य है: ग्लूटामाइन। जब कोशिका ग्लूटामेट को बाह्य अंतरिक्ष में छोड़ती है, तो एस्ट्रोसाइट्स - एक प्रकार की कोशिका ग्लियाल - इस ग्लूटामेट को पुनः प्राप्त करें, जो ग्लूटामाइन सिंथेटेस नामक एंजाइम के माध्यम से बन जाएगा ग्लूटामाइन बाद में, ग्लूटामाइन एस्ट्रोसाइट्स द्वारा जारी किया जाता है, जिसे न्यूरॉन्स द्वारा वापस ग्लूटामेट में बदलने के लिए पुनर्प्राप्त किया जाता है. और संभवतः एक से अधिक निम्नलिखित पूछेंगे: और यदि उन्हें न्यूरॉन में ग्लूटामाइन को ग्लूटामेट में वापस करना है, तो एस्ट्रोसाइट खराब ग्लूटामेट को ग्लूटामाइन में क्यों परिवर्तित करता है? खैर, मुझे भी नहीं पता। शायद यह है कि एस्ट्रोसाइट्स और न्यूरॉन्स सहमत नहीं हैं या शायद यह है कि तंत्रिका विज्ञान यह इतना जटिल है किसी भी मामले में, मैं एस्ट्रोसाइट्स की समीक्षा करना चाहता था क्योंकि उनके सहयोग का 40% हिस्सा है कारोबार ग्लूटामेट, जिसका अर्थ है कि अधिकांश ग्लूटामेट इन ग्लियाल कोशिकाओं द्वारा पुनः प्राप्त किया जाता है.

ऐसे अन्य अग्रदूत और अन्य रास्ते हैं जिनके द्वारा बाह्य अंतरिक्ष में छोड़ा गया ग्लूटामेट पुनर्प्राप्त किया जाता है। उदाहरण के लिए, ऐसे न्यूरॉन्स होते हैं जिनमें एक विशिष्ट ग्लूटामेट ट्रांसपोर्टर होता है -EAAT1 / 2- जो सीधे न्यूरॉन में ग्लूटामेट को पुनर्प्राप्त करता है और उत्तेजक संकेत को समाप्त करने की अनुमति देता है। ग्लूटामेट के संश्लेषण और चयापचय के आगे के अध्ययन के लिए, मैं ग्रंथ सूची पढ़ने की सलाह देता हूं।

ग्लूटामेट रिसेप्टर्स

जैसा कि वे आमतौर पर हमें सिखाते हैं, प्रत्येक न्यूरोट्रांसमीटर के पोस्टसिनेप्टिक सेल पर इसके रिसेप्टर्स होते हैं. कोशिका झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स, प्रोटीन होते हैं जिनसे एक न्यूरोट्रांसमीटर, हार्मोन, बांधता है न्यूरोपैप्टाइड, आदि, सेल के सेलुलर चयापचय में परिवर्तनों की एक श्रृंखला को जन्म देने के लिए जिसमें यह स्थित है रिसेप्टर। न्यूरॉन्स में हम आम तौर पर रिसेप्टर्स को पोस्टसिनेप्टिक कोशिकाओं पर रखते हैं, हालांकि यह वास्तव में ऐसा नहीं होना चाहिए।

वे आमतौर पर हमें पहले वर्ष में भी सिखाते हैं कि दो मुख्य प्रकार के रिसेप्टर्स हैं: आयनोट्रोपिक और मेटाबोट्रोपिक। आयनोट्रोपिक्स वे हैं जिनमें जब उनके लिगैंड - रिसेप्टर की "कुंजी" - बांधते हैं, तो वे चैनल खोलते हैं जो आयनों को कोशिका में पारित करने की अनुमति देते हैं। दूसरी ओर, मेटाबोट्रोपिक्स, जब लिगैंड बांधता है, तो दूसरे दूतों के माध्यम से कोशिका में परिवर्तन होता है। इस समीक्षा में मैं मुख्य प्रकार के आयनोट्रोपिक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स के बारे में बात करूंगा, हालांकि मैं मेटाबोट्रोपिक रिसेप्टर्स को समझने के लिए साहित्य का अध्ययन करने की सलाह देता हूं। यहाँ मुख्य आयनोट्रोपिक रिसेप्टर्स हैं:

• एनएमडीए रिसीवर।
• एएमपीए रिसीवर।
• कैनेडो पकड़ने वाला।

NMDA और AMPA रिसेप्टर्स और उनके घनिष्ठ संबंध

माना जाता है कि दोनों प्रकार के रिसेप्टर्स चार ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन से बने मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं - यानी वे चार सबयूनिट्स से बने होते हैं वे कोशिका झिल्ली के लिपिड बाईलेयर को पार करते हैं - और दोनों ग्लूटामेट रिसेप्टर्स हैं जो कि धनायन चैनल खोलेंगे - सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन। लेकिन फिर भी, वे काफी अलग हैं।

उनका एक अंतर वह सीमा है जिस पर वे सक्रिय होते हैं। सबसे पहले, AMPA रिसेप्टर्स सक्रिय करने के लिए बहुत तेज हैं; जबकि NMDA रिसेप्टर्स को तब तक सक्रिय नहीं किया जा सकता जब तक कि न्यूरॉन में लगभग -50mV की झिल्ली क्षमता न हो - निष्क्रिय होने पर एक न्यूरॉन आमतौर पर -70mV के आसपास होता है। दूसरा, धनायन चरण प्रत्येक मामले में भिन्न होगा। AMPA रिसेप्टर्स NMDA रिसेप्टर्स की तुलना में बहुत अधिक झिल्ली क्षमता प्राप्त करेंगे, जो बहुत अधिक विनम्रता से सहयोग करेंगे। बदले में, NMDA रिसेप्टर्स AMPA रिसेप्टर्स की तुलना में समय के साथ बहुत अधिक निरंतर सक्रियता प्राप्त करेंगे। इसलिए, AMPA के वे जल्दी सक्रिय हो जाते हैं और मजबूत उत्तेजक क्षमता पैदा करते हैं, लेकिन जल्दी निष्क्रिय हो जाते हैं. और NMDA के सक्रिय होने में समय लगता है, लेकिन वे उस उत्तेजक क्षमता को बनाए रखने का प्रबंधन करते हैं जो वे अधिक समय तक उत्पन्न करते हैं।

इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, आइए कल्पना करें कि हम सैनिक हैं और हमारे हथियार विभिन्न रिसेप्टर्स का प्रतिनिधित्व करते हैं। आइए कल्पना करें कि बाह्य अंतरिक्ष एक खाई है। हमारे पास दो तरह के हथियार हैं: रिवॉल्वर और ग्रेनेड। हथगोले सरल और उपयोग में तेज हैं: आप अंगूठी को हटाते हैं, इसे फेंक देते हैं और इसके फटने की प्रतीक्षा करते हैं। उनमें बहुत अधिक विनाशकारी क्षमता होती है, लेकिन एक बार जब हम उन सभी को फेंक देते हैं, तो यह समाप्त हो जाता है। रिवॉल्वर एक ऐसा हथियार है जिसे लोड होने में समय लगता है क्योंकि आपको ड्रम को हटाकर एक-एक करके गोलियां डालनी होती हैं। लेकिन एक बार जब हम इसे लोड कर लेते हैं तो हमारे पास छह शॉट होते हैं जिनके साथ हम कुछ समय के लिए जीवित रह सकते हैं, हालांकि ग्रेनेड की तुलना में बहुत कम क्षमता के साथ। हमारे ब्रेन रिवॉल्वर NMDA रिसेप्टर्स हैं और हमारे ग्रेनेड AMPA रिसेप्टर्स हैं।

ग्लूटामेट की अधिकता और उनके खतरे

वे कहते हैं कि अधिकता में कुछ भी अच्छा नहीं होता है और ग्लूटामेट के मामले में यह पूरा होता है। फिर हम कुछ विकृति और तंत्रिका संबंधी समस्याओं का हवाला देंगे जिनमें ग्लूटामेट की अधिकता संबंधित है.

1. ग्लूटामेट एनालॉग्स एक्सोटॉक्सिसिटी का कारण बन सकते हैं

ग्लूटामेट के अनुरूप दवाएं - यानी, वे ग्लूटामेट के समान कार्य को पूरा करती हैं - जैसे एनएमडीए - जिसके लिए एनएमडीए रिसेप्टर का नाम है - सबसे कमजोर मस्तिष्क क्षेत्रों में उच्च खुराक पर न्यूरोडीजेनेरेटिव प्रभाव पैदा कर सकता है जैसे हाइपोथैलेमस का आर्कुएट न्यूक्लियस। इस न्यूरोडीजेनेरेशन में शामिल तंत्र विविध हैं और इसमें विभिन्न प्रकार के ग्लूटामेट रिसेप्टर्स शामिल हैं।

2. कुछ न्यूरोटॉक्सिन जिन्हें हम अपने आहार में शामिल कर सकते हैं, अतिरिक्त ग्लूटामेट के माध्यम से न्यूरोनल मौत का कारण बनते हैं

कुछ जानवरों और पौधों के विभिन्न जहर ग्लूटामेट तंत्रिका मार्गों के माध्यम से अपना प्रभाव डालते हैं। एक उदाहरण साइकस सर्किनैलिस के बीजों का जहर है, जो एक जहरीला पौधा है जिसे हम गुआम के प्रशांत द्वीप पर पा सकते हैं। इस जहर के कारण. का एक उच्च प्रसार हुआ पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य इस द्वीप पर जहां इसके निवासी इसे सौम्य मानते हुए प्रतिदिन इसका सेवन करते थे।

3. ग्लूटामेट इस्केमिक न्यूरोनल डेथ में योगदान देता है

ग्लूटामेट दिल के दौरे जैसे तीव्र मस्तिष्क विकारों में मुख्य न्यूरोट्रांसमीटर है, कार्डियक अरेस्ट, प्री / पेरिनाटल हाइपोक्सिया। इन घटनाओं में जिनमें मस्तिष्क के ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी होती है, न्यूरॉन्स स्थायी विध्रुवण की स्थिति में रहते हैं; विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण। यह कोशिकाओं से ग्लूटामेट की स्थायी रिहाई की ओर जाता है, बाद में ग्लूटामेट रिसेप्टर्स के निरंतर सक्रियण के साथ। NMDA रिसेप्टर अन्य आयनोट्रोपिक रिसेप्टर्स की तुलना में कैल्शियम के लिए विशेष रूप से पारगम्य है, और अतिरिक्त कैल्शियम से न्यूरोनल मौत हो जाती है। इसलिए, ग्लूटामेटेरिक रिसेप्टर्स की अति सक्रियता इंट्रान्यूरोनल कैल्शियम में वृद्धि के कारण न्यूरोनल मौत की ओर ले जाती है।

4. मिरगी

ग्लूटामेट और मिर्गी के बीच संबंध अच्छी तरह से प्रलेखित है। मिर्गी गतिविधि को विशेष रूप से एएमपीए रिसेप्टर्स से संबंधित माना जाता है, हालांकि जैसे-जैसे मिर्गी बढ़ती है, एनएमडीए रिसेप्टर्स महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

क्या ग्लूटामेट अच्छा है? क्या ग्लूटामेट खराब है?

आमतौर पर, जब कोई इस प्रकार के पाठ को पढ़ता है, तो वह अणुओं पर "अच्छा" या "बुरा" के रूप में लेबल लगाकर मानवीकरण कर देता है - जिसका एक नाम होता है और उसे कहा जाता है अवतारवादमध्ययुगीन काल में बहुत फैशनेबल वापस। वास्तविकता इन सरलीकृत निर्णयों से काफी दूर है।

जिस समाज में हमने "स्वास्थ्य" की अवधारणा उत्पन्न की है, प्रकृति के कुछ तंत्रों के लिए हमें परेशान करना आसान है। समस्या यह है कि प्रकृति "स्वास्थ्य" को नहीं समझती है। हमने इसे दवा, दवा उद्योग और मनोविज्ञान के माध्यम से बनाया है। यह एक सामाजिक अवधारणा है, और सभी सामाजिक अवधारणाओं की तरह यह समाजों की उन्नति के अधीन है, चाहे वह मानव हो या वैज्ञानिक। अग्रिमों से पता चलता है कि ग्लूटामेट कई विकृतियों से जुड़ा है अल्जाइमर की तरह or एक प्रकार का मानसिक विकार. यह मनुष्य के लिए विकास की एक बुरी नज़र नहीं है, बल्कि यह एक अवधारणा का जैव रासायनिक बेमेल है जिसे प्रकृति अभी भी नहीं समझती है: २१वीं सदी में मानव समाज।

और हमेशा की तरह, इसका अध्ययन क्यों करें? इस मामले में मुझे लगता है कि उत्तर बहुत स्पष्ट है। विभिन्न न्यूरोडीजेनेरेटिव विकृतियों में ग्लूटामेट की भूमिका के कारण, यह एक महत्वपूर्ण - हालांकि जटिल - औषधीय लक्ष्य में परिणत होता है. इन रोगों के कुछ उदाहरण, हालाँकि हमने इस समीक्षा में उनके बारे में बात नहीं की है क्योंकि मैं मानता हूँ कि इस बारे में विशेष रूप से एक प्रविष्टि लिखी जा सकती है, क्या अल्जाइमर रोग हैं और एक प्रकार का मानसिक विकार। विशेष रूप से, मुझे नई दवाओं की खोज मिलती है दो मुख्य कारणों से सिज़ोफ्रेनिया: इस बीमारी की व्यापकता और स्वास्थ्य देखभाल की लागत वहन करता है; और वर्तमान एंटीसाइकोटिक्स के प्रतिकूल प्रभाव, जो कई मामलों में चिकित्सा के पालन में बाधा डालते हैं।

फ़्रेडरिक मुनिएंटे पिक्स द्वारा पाठ को सही और संपादित किया गया है

ग्रंथ सूची संदर्भ:

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