GABA (NEUROTRANSMISSOR): RECEPTORS, FUNCIONS I ALTERACIONS - GEOGRAFÍA - 2026

El GABA o àcid gamma aminobutíric és el neurotransmissor inhibidor més important de el sistema nerviós. Es tracta del neurotransmisorme inhibidor més abundant, i es troba distribuït per tot el cervell i medul·la espinal.

De fet, entre el 30 i 40% de les neurones del nostre cervell intercanvien el neurotransmissor GABA. Aquestes neurones s'anomenen GABAérgicas. Aquesta substància és essencial en el pla sensitiu, cognitiu i motor. Així mateix, juga un paper important en la resposta d'estrès.

Les neurones estan interconnectades en el nostre cervell i intercanvien neurotransmissors excitadors i inhibidors per enviar-se missatges.

Massa excitació provocaria inestabilitat en la nostra activitat cerebral. Les neurones transmetrien sinapsis excitatòries a altres neurones que, al seu torn, s'excitarien a les seves veïnes. L'excitació es propagaria fins arribar a les neurones on es va originar l'activació, el que provocaria que totes les neurones de cervell descarreguin de manera incontrolada.

Això és el que passa en els atacs epilèptics o convulsions. De fet, alguns científics afirmen que una de les causes de l'epilèpsia és una alteració de les neurones que segreguen GABA o els seus receptors.

D'altra banda, massa excitació pot ocasionar irritabilitat, nerviosisme, insomni, trastorns motors, etc.

Per això és tan important l'activitat de les neurones inhibitòries, com les que segreguen àcid gamma aminobutíric. Aquesta substància permet equilibrar l'activació cerebral, perquè es mantinguin nivells òptims d'excitació en cada moment.

Per a això, els receptors de GABA situats a les neurones reben missatges químics que els fan inhibir o disminuir els impulsos nerviosos. D'aquesta manera, el GABA actua com un fre després de períodes d'estrès intens; produeix relaxació i indueix el son. De fet, alguns fàrmacs utilitzats per tractar l'ansietat, com les benzodiazepines, estimulen els receptors GABA.

Els nivells alterats d'àcid gamma aminobutíric s'associen amb trastorns psiquiàtrics i neurològics. Nivells baixos d'aquesta substància o una disminució de la seva funció es vinculen amb ansietat, depressió, esquizofrènia, trastorns de la son, insomni…

Breu història de l'GABA

Estructura química de l'GABA

L'àcid gamma aminobutíric es va sintetitzar per primera vegada el 1883, però no es coneixien els seus efectes. Només se sabia que era un producte que actuava en el metabolisme de plantes i microbis.

Sobre 1950, els investigadors es van adonar que també es trobava en el sistema nerviós dels mamífers.

biosíntesi

L'àcid gamma aminobutíric prové de l'àcid glutàmic (glutamat), el principal neurotransmissor excitador. Aquest esdevé GABA a través d'un enzim anomenat àcid glutàmic descarboxilasa (GAD) i un cofactor anomenat fosfat de piridoxal, que és la forma activa de la vitamina B6. Per crear el GABA s'elimina un grup carboxil de l'glutamat.

Perquè l'efecte de l'GABA s'interrompi, aquesta substància ha de receptarse a través de les cèl·lules glials. Les neurones també la recapten gràcies a transportadors especials. L'objectiu és retirar el GABA de el líquid extracel·lular de el cervell perquè no sigui absorbit per les neurones GABAèrgiques.

receptors

Dos receptors importants que capten el GABA són:

Receptor GABA A

És un receptor que controla un canal de clor. Aquest és complex, ja que té més de 5 llocs d'unió diferents. Tenen un lloc que capta el GABA, on pot unir-se també el muscimol que imita els efectes de l'aquest (agonista). A més, pot captar bicuculina, una substància que bloqueja els efectes de l'GABA (antagonista).

Mentre que, en el segon lloc de el receptor GABA A s'uneixen uns fàrmacs ansiolítics anomenats benzodiazepines (com el Valium i el Librium). Serveixen per disminuir l'ansietat, relaxar els músculs, induir el son, reduir l'epilèpsia, etc. Possiblement en aquest mateix lloc s'uneix l'alcohol per exercir els seus efectes.

Un tercer lloc permet la unió dels barbitúrics, altres fàrmacs ansiolítics més antics i menys segurs. A dosis baixes, posseeixen un efecte relaxant. No obstant això, dosis més elevades produeixen problemes per parlar i caminar, pèrdua de consciència, coma i fins i tot mort.

Un quart lloc rep diversos esteroides, com alguns que es fan servir per a l'anestèsia general. A més, hi hormones que produeix el cos, com la progesterona, que s'uneix a aquest lloc. Aquesta hormona s'allibera en l'embaràs i produeix una lleu sedació.

Mentre que en l'últim lloc s'uneix la picrotoxina, un verí present en un arbust de l'Índia. Aquesta substància posseeix els efectes contraris als dels ansiolítics. És a dir, bloqueja l'activitat de l'receptor GABA A funcionant com un antagonista. Per això en dosis altes pot produir convulsions.

Tant les benzodiazepines com els barbitúrics activen el receptor GABA A, per això s'anomenen agonistes.

Hi ha llocs d'unió més complexos que altres, com el de les benzodiazepines. Tot això es coneix gràcies a la investigació, però hi ha molt per saber. El nostre cervell pot produir naturalment substàncies que s'uneixin a aquests receptors exercint efectes agonistes o antagonistes. No obstant això, per ara no s'han identificat aquests compostos.

Receptor GABA B

Aquest receptor regula un canal de potassi i és metabotrópico. És a dir, és un receptor acoblat a una proteïna G. Quan s'activen, es produeixen una sèrie d'esdeveniments bioquímics que poden provocar l'obertura d'altres canals iònics.

Se sap que el baclofen és un agonista d'aquest receptor, produint relaxació muscular. Mentre que el compost CGP 335.348, funciona com antagonista.

A més, quan els receptors GABA B s'activen, s'obren els canals de potassi produint potencials inhibitoris en les neurones.

Receptor GABA C

D'altra banda, també s'està estudiant un receptor de GABA C. Aquests no es modulen per les benzodiazepines, barbitúrics o esteroides.

Sembla ser que es troba predominantment en la retina, encara que pot estar en altres llocs de el sistema nerviós central. Participa en les cèl·lules que regulen la visió, i els seus agonistes principals són TACA, GABA, i muscimol. Mentrestant, la picrotoxina exerceix efectes antagonistes.

Per ara no s'han trobat malalties que s'associïn amb mutacions en aquest receptor. No obstant això, sembla ser que els antagonistes dels receptors GABA C s'associen amb una prevenció de la forma de privació induïda per la miopia, pel que ha de seguir-se investigant per veure quin és el seu paper en els trastorns oculars.

Funcions de l'GABA

Cèl·lula GABA A receptora. Font: Bruce Blaus via Wikimedia Commons)

No és d'estranyar que el GABA exerceixi multitud de funcions per la seva àmplia distribució i quantitat en tot el sistema nerviós central. Moltes de les seves funcions exactes no es coneixen avui dia. Gran part dels descobriments actuals es deuen a investigacions amb fàrmacs que potencien, imiten o inhibeixen els efectes de l'GABA.

En resum, se sap que l'àcid gamma aminobutíric és una substància inhibidora que permet mantenir l'activitat cerebral equilibrada. Participa a:

la relaxació

El GABA inhibeix els circuits neuronals que s'activen amb l'estrès i l'ansietat, produint un estat de relaxació i tranquil·litat. Així, el glutamat ens activaria mentre que el GABA restabliria la calma reduint l'excitació de les neurones.

el somni

El GABA va augmentant progressivament quan estem adormits. Quan estem adormits, aconsegueix nivells molt alts, ja que és el moment en què estem més relaxats i tranquils.

En el nostre cervell ha un grup de cèl·lules anomenat el nucli preóptico ventrolateral, també conegut com el "interruptor de la son". El 80% de les cèl·lules d'aquesta àrea són GABAèrgiques.

D'altra banda, el GABA participa en el manteniment del nostre rellotge intern o ritmes circadians. De fet, quan els animals hivernen, la seva quantitat de GABA augmenta notablement.

Durant el son, acompanyat per un augment de GABA, també es produeix un increment de les citoquines. Són proteïnes que protegeixen l'organisme de la inflamació. Per això un adequat descans és fonamental, ja que es manté l'organisme sa, reparant-ne els danys.

el dolor

Se sap que el GABA posseeix efectes nociceptius (de percepció de dolor). Per exemple, si s'administra baclofè, una substància que s'uneix als receptors de GABA B, es produeix un efecte analgèsic en els humans. Aquesta substància actua disminuint l'alliberament de neurotransmissors de dolor a les neurones de l'asta dorsal de la medul·la espinal.

Així, quan zones d'aquests receptors estan alterades, els animals desenvolupen hiperalgèsia (una percepció de dolor molt intensa). Per això es pensa que els receptors de GABA B participen en el manteniment d'un llindar de dolor adequat.

funcions endocrines

Sembla ser que després de rebre dosis altes de GABA, es produeix un augment significatiu de l'hormona de creixement. Aquesta hormona permet el desenvolupament i recuperació dels músculs, i també augmenta durant el son profund.

El GABA també sembla jugar un paper important en la regulació dels cicles hormonals femenins.

Alteracions de l'GABA

Metabolisme GABA, participació de cèl·lules glials. Font: Pancrat via Wikimedia Commons)

Els nivells de GABA o la seva activitat es pot alterar per diverses condicions. Per exemple, per consum d'alcohol, drogues o fàrmacs.

D'altra banda, certes malalties psiquiàtriques i neurològiques s'associen amb alteracions en el funcionament de les neurones GABAèrgiques i els seus receptors.

A continuació, s'expliquen amb més detall cadascuna d'aquestes situacions.

ansietat

Nivells baixos de GABA o una activitat inadequada d'aquest neurotransmissor s'associa amb ansietat i estrès.

Per això, una gran quantitat de fàrmacs ansiolítics actuen sobre els receptors de GABA A. A més, algunes activitats relaxants (com el ioga) poden actuar en part en els nivells de GABA. Específicament, augmenta de manera significativa la seva quantitat al cervell.

depressió

Nivells excessius de GABA poden traduir-se en depressió, ja que massa relaxació pot convertir-se en indiferència o apatia.

al·lucinacions

S'ha descobert una associació entre nivells baixos de GABA en el cervell i al·lucinacions olfactives i gustatives. Aquests són símptomes positius de l'esquizofrènia, condició que també s'associa amb alteracions en el GABA.

A més, es va observar que aquestes al·lucinacions van cessar amb un tractament que augmentava el GABA en el sistema nerviós central.

Trastorns de el moviment

Alguns trastorns neurològics de el moviment com la malaltia de Parkinson, la síndrome de Tourette o la discinèsia tardana semblen relacionar-se amb el GABA.

El baclofè, un anàleg sintètic de l'GABA sembla ser efectiu per tractar la síndrome de Tourette en nens.

Mentre que agonistes de l'GABA com la gabapentina i el zolpidem ajuden en el tractament de la malaltia de Parkinson. D'altra banda, la vigabatrina beneficia la discinèsia tardana i altres problemes motors.

Tot això dóna a entendre que l'origen d'aquestes condicions pot ser una senyalització defectuosa de les vies GABAèrgiques.

epilèpsia

Una fallada o desregulació en la transmissió de l'àcid gamma aminobutíric produeix hiperexcitabilitat. És a dir, les neurones s'activen massa donant lloc a una activitat epilèptica.

Els principals focus epilèptics on falla el GABA són el neocòrtex i l'hipocamp. No obstant això, l'epilèpsia té un fort component genètic. Hi ha persones que neixen amb més predisposició que altres a patir activitat epileptogénica o convulsions.

Actualment s'ha descobert que una fallada en l'expressió d'γ2, una part de l'receptor GABA A, origina l'aparició de l'epilèpsia.

Consum d'alcohol

L'alcohol o etanol és una substància molt usada en la societat actual. Posseeix una acció depressora de el sistema nerviós central.

En concret, bloqueja l'excitació produïda pels receptors NMDA i potencia els impulsos inhibitoris dels receptors GABA A.

En nivells baixos, l'etanol produeix desinhibició i eufòria. Tot i que en nivells alts en sang, pot ocasionar fallada respiratòria i fins i tot la mort.

cognició

S'ha trobat que els receptors de GABA A posseeixen un lloc d'acció per a una substància anomenada RO4938581. Aquest fàrmac és un agonista invers, és a dir, que fa l'efecte contrari de l'GABA.

Sembla ser que aquest fàrmac millora la cognició. En concret, permet que consolidem millor les memòries espacials i temporals (on i quan va passar una cosa).

A més, quan s'inhibeixen els receptors GABA o presenten mutacions en l'hipocamp, es donen millores en l'aprenentatge d'associació.

Addicció a les drogues

El baclofè, un fàrmac que abans es va esmentar, sembla ser útil per tractar-la addicció a les drogues com alcohol, cocaïna, heroïna o nicotina. Encara que té molts efectes secundaris i es fan servir altres semblants que causen també un efecte inhibitori.

Les drogues d'abús provoquen un alliberament de dopamina en el nucli de accumbens. Aquesta zona de el cervell és essencial en la sensació de recompensa i en el reforçament.

Quan s'administra baclofè, el desig de prendre droga disminueix. Això passa perquè la substància redueix l'activació de les neurones dopaminèrgiques en aquesta àrea. En definitiva, senten que la droga no fa l'efecte esperat i ja no desitgen consumir-la.

Trastorns de son

Les alteracions en el GABA poden provocar diversos problemes de son. Quan hi ha menys GABA del normal o les neurones no funcionen correctament, sol produir insomni.

No obstant això, quan els nivells d'aquesta substància són molt alts, es pot patir paràlisi de la son. En aquest trastorn, la persona pot despertar-se quan el seu cos està paralitzat per la fase REM i no es pot moure.

D'altra banda, la narcolèpsia s'ha vinculat amb la hiperactivitat dels receptors GABAérgicos.

Alzheimer

En algunes investigacions s'han observat nivells elevats de GABA en pacients amb malaltia d'Alzheimer. La formació de plaques senils i l'augment de l'GABA semblen bloquejar l'activitat neuronal progressivament en els pacients. Sobretot, aquelles implicades en l'aprenentatge i la memòria.

Nivells alts de GABA

Massa GABA pot produir una somnolència excessiva, com succeeix amb el consum d'alcohol o de Valium.

No obstant, el GABA molt elevat pot produir l'efecte contrari en moltes persones, podent ocasionar ansietat o pànic. S'acompanya de formigueig, falta d'alè i canvis en la pressió arterial o taxa cardíaca.

Suplements de GABA

Una imatge microscòpica de neurones tenyides preses d'un microscopi electrònic. Font: Neuron Experts (Contract Research Organization)

Actualment l'àcid gamma aminobutíric està disponible al mercat com a suplement dietètic, tant natural com sintètic. El GABA natural es crea per un procés de fermentació que utilitza un bacteri anomenat Lactobacillus hilgardii.

Moltes persones el consumeixen per dormir millor i disminuir l'ansietat. També és famós a esportistes, ja que sembla ser que contribueix a la pèrdua de greix i a el desenvolupament de la massa muscular.

Això és perquè produeix un augment intens de l'hormona de creixement, que és fonamental per al múscul. A més, permet dormir millor, alguna cosa que necessiten aquells que fan musculació.

No obstant això, l'ús d'aquest suplement està subjecte a controvèrsies. Molts creuen que falta evidència científica sobre els seus beneficis.

A més, sembla ser que és difícil que el GABA en sang travessi la barrera hematoencefàlica per arribar a el cervell. Per tant, no podria actuar en les neurones del nostre sistema nerviós.

referències

1. Alfaro Valverde, I. (2011). Receptors GABA (GABA receptors). Universitat de Costa Rica, Hospital Nacional Psiquiàtric: 8-16.
2. Carlson, NR (2006). Fisiologia de la conducta 8a Ed. Madrid: Pearson.
3. Corts-Romero, C., Galindo, F., Galícia-Isasmendi, S., & Flors, A. (2011). GABA: ¿dualitat funcional? Transició durant el neurodesenvolupament. Rev Neurol, 52, 665-675.
4. Function of the GABA Neurotransmitter and Everything Else About It. (Sf). Recuperat el 21 de març de 2017, de Examined Existence: examinedexistence.com.
5. GABA. (Sf). Recuperat el 21 de març de 2017, de Biopsicologia: biopsicologia.net.
6. Gamma-Aminobutyric Acid (GABA) Monografia. (2007). Alternative Medicine Review, 12 (3): 274-279.
7. Konkel, L. (16 d'octubre de 2015). What Is GABA? Obtingut de Everyday health: everydayhealth.com.
8. Què és el GABA? - Function, Benefits & Side Effects. (Sf). Recuperat el 22 de març de 2017, de Study: study.com.