GABA (Neurotransmetteur) Récepteurs, Fonctions et Altérations

Le Le GABA ou acide gamma-aminobutyrique C'est le neurotransmetteur inhibiteur le plus important du système nerveux. C'est le messager inhibiteur le plus abondant, distribué dans le cerveau et la moelle épinière.

En effet, entre 30 et 40% des neurones de notre cerveau échangent le neurotransmetteur GABA. Ces neurones s'appellent GABAergic.

Cette substance est essentielle dans les plans sensoriel, cognitif et moteur. Il joue également un rôle important dans la réponse au stress.

Les neurones sont interconnectés dans notre cerveau et échangent des neurotransmetteurs excitateurs et inhibiteurs pour envoyer des messages.

Trop d'excitation provoquerait une instabilité dans notre activité cérébrale. Les neurones transmettraient des synapses excitatrices à d'autres neurones qui, à leur tour, exciteraient leurs voisins. L'excitation se propagerait aux neurones d'où provient l'activation, ce qui provoquerait une décharge incontrôlée de tous les neurones du cerveau.

C'est ce qui se passe dans les crises d'épilepsie ou les crises d'épilepsie. En fait, certains scientifiques affirment que l'une des causes de l'épilepsie est une altération des neurones qui sécrètent le GABA ou ses récepteurs.

D'autre part, trop d'excitation peut causer de l'irritabilité, de la nervosité, de l'insomnie, des troubles moteurs, etc.

C'est pourquoi l'activité des neurones inhibiteurs, tels que ceux qui sécrètent l'acide gamma-aminobutyrique, est si importante. Cette substance permet d'équilibrer l'activation cérébrale, de sorte que des niveaux d'excitation optimaux sont maintenus à chaque instant.

Pour cela, les récepteurs GABA situés dans les neurones reçoivent des messages chimiques qui leur permettent d'inhiber ou de diminuer l'influx nerveux.

GABA agit ainsi comme un frein après des périodes de stress intense. Il produit une relaxation et induit le sommeil. En fait, certains médicaments utilisés pour traiter l'anxiété, tels que les benzodiazépines, stimulent les récepteurs GABA.

Des niveaux altérés d'acide gamma-aminobutyrique sont associés à des troubles psychiatriques et neurologiques. De faibles niveaux de cette substance ou une diminution de sa fonction sont liés à l'anxiété, la dépression, la schizophrénie, les troubles du sommeil, l'insomnie ...

Brève histoire du GABA

L'acide gamma-aminobutyrique a été synthétisé pour la première fois en 1883, mais ses effets n'étaient pas connus. On savait seulement que c'était un produit qui agissait dans le métabolisme des plantes et des microbes.

Vers 1950, les chercheurs ont réalisé qu'il se trouvait également dans le système nerveux des mammifères.

Biosynthèse

L'acide gamma-aminobutyrique provient de l'acide glutamique (glutamate), principal neurotransmetteur excitateur. Celle-ci est convertie en GABA par une enzyme appelée acide glutamique décarboxylase (GAD) et un cofacteur appelé phosphate de pyridoxal, qui est la forme active de la vitamine B6. Pour créer du GABA, un groupe carboxyle est éliminé du glutamate.

Pour que l'effet de GABA soit interrompu, cette substance doit être reçue par les cellules gliales. Les neurones le récapitulent également grâce à des transporteurs spéciaux. L'objectif est d'éliminer le GABA du liquide extracellulaire du cerveau afin qu'il ne soit pas absorbé par les neurones GABAergiques.

Les récepteurs

Deux récepteurs importants qui capturent le GABA sont:

Récepteur GABA A

C'est un récepteur qui contrôle un canal de chlore. Ceci est complexe, car il a plus de 5 jonctions différentes. Ils ont une place qui capture le GABA, où le muscimol peut aussi être uni, imitant les effets de ce dernier (agoniste). En outre, il peut capturer la bicuculline, une substance qui bloque les effets du GABA (antagoniste).

Alors que, à la deuxième place du récepteur GABA A, des anxiolytiques appelés benzodiazépines (tels que Valium et Libbrium) sont ajoutés. Ils servent à réduire l'anxiété, à détendre les muscles, à provoquer le sommeil, à réduire l'épilepsie, etc. Peut-être dans ce même lieu, l'alcool s'associe pour exercer ses effets.

Une troisième place permet l'union de barbituriques, d'autres anxiolytiques plus anciens et moins sûrs. À faible dose, ils ont un effet relaxant. Cependant, des doses plus élevées causent des problèmes de conversation et de marche, une perte de conscience, le coma et même la mort.

Une quatrième place reçoit divers stéroïdes, dont certains sont utilisés pour l'anesthésie générale. En outre, le corps produit des hormones, comme la progestérone, qui se lie à cet endroit. Cette hormone est libérée pendant la grossesse et produit une sédation légère.

Au dernier endroit, on ajoute la picrotoxine, un poison présent dans un buisson indien. Cette substance a des effets opposés à ceux des anxiolytiques. C'est-à-dire qu'il bloque l'activité du récepteur GABA A fonctionnant comme antagoniste. C'est pourquoi, à fortes doses, il peut provoquer des crises.

Les benzodiazépines et les barbituriques activent tous deux le récepteur GABA A, raison pour laquelle ils sont appelés agonistes.

Il existe des sites de liaison plus complexes que d'autres, tels que les benzodiazépines. Tout cela est connu grâce à la recherche, mais il y a beaucoup à savoir. Notre cerveau peut naturellement produire des substances qui se lient à ces récepteurs en exerçant des effets agonistes ou antagonistes. Cependant, ces composés n'ont pas été identifiés pour l'instant.

Récepteur GABA B

Ce récepteur régule un canal potassique et est métabotrope. En d'autres termes, il s'agit d'un récepteur couplé à une protéine G. Lorsqu'elle est activée, une série d'événements biochimiques pouvant provoquer l'ouverture d'autres canaux ioniques se produit.

On sait que le baclofène est un agoniste de ce récepteur, produisant une relaxation musculaire. Alors que le composé CGP 335348, il fonctionne comme un antagoniste.

De plus, lorsque les récepteurs GABA B sont activés, les canaux potassiques s'ouvrent, produisant des potentiels inhibiteurs dans les neurones.

GABA C Récepteur

Par ailleurs, on étudie également un récepteur GABA C, qui n'est pas modulé par les benzodiazépines, les barbituriques ou les stéroïdes.

Il semble se trouver principalement dans la rétine, bien qu'il puisse se trouver à d'autres endroits du système nerveux central.

Il participe aux cellules qui régulent la vision et ses principaux agonistes sont le TACA, le GABA et le muscimol. Pendant ce temps, la picrotoxine exerce des effets antagonistes.

Jusqu'à présent, aucune maladie associée à des mutations dans ce récepteur n'a été trouvée. Cependant, il semble que les antagonistes des récepteurs GABA C soient associés à une prévention de la forme de privation induite par la myopie (Valverde Afaro, 2011).

Donc, vous devriez continuer à enquêter pour voir quel est leur rôle dans les troubles oculaires.

Fonctions du GABA

Il n’est pas surprenant que le GABA exerce une multitude de fonctions en raison de sa large distribution et de sa quantité dans tout le système nerveux central. Beaucoup de ses fonctions exactes ne sont pas connues aujourd'hui. Une grande partie des résultats actuels sont dus à la recherche de médicaments qui améliorent, imitent ou inhibent les effets du GABA.

En résumé, on sait que l'acide gamma-aminobutyrique est une substance inhibitrice qui permet de maintenir une activité cérébrale équilibrée. Participer à:

La détente

Le GABA inhibe les circuits neuronaux activés par le stress et l'anxiété, produisant un état de relaxation et de tranquillité. Ainsi, le glutamate nous activerait alors que le GABA rétablirait le calme en réduisant l'excitation des neurones.

Le rêve

Le GABA augmente progressivement lorsque nous avons sommeil. Lorsque nous dormons, il atteint des niveaux très élevés, car c’est le moment où nous sommes plus détendus et plus calmes.

Dans notre cerveau, il existe un groupe de cellules appelé noyau préoptique ventrolatéral, également connu sous le nom de "commutateur de sommeil". 80% des cellules de cette zone sont GABAergiques.

D'autre part, le GABA participe à la maintenance de notre horloge interne ou de nos rythmes circadiens. En fait, lorsque les animaux hibernent, leur quantité de GABA augmente considérablement.

Pendant le sommeil, accompagné d'une augmentation du GABA, il y a également une augmentation des cytokines. Ce sont des protéines qui protègent le corps contre l'inflammation. C'est pourquoi un repos adéquat est fondamental, puisque l'organisme en bonne santé est maintenu, réparant ses dommages.

La douleur

On sait que le GABA a des effets nociceptifs (perception de la douleur). Par exemple, si le baclofène, une substance qui se lie aux récepteurs GABA B, est administré, un effet analgésique se produit chez l'homme. Cette substance agit en diminuant la libération de neurotransmetteurs de douleur dans les neurones de la corne dorsale de la moelle épinière.

Ainsi, lorsque les zones de ces récepteurs sont altérées, les animaux développent une hyperalgésie (une perception très intense de la douleur). C'est pourquoi on pense que les récepteurs GABA B sont impliqués dans le maintien d'un seuil de douleur adéquat.

Fonctions endocriniennes

Il semble qu'après avoir reçu de fortes doses de GABA, il y ait une augmentation significative de l'hormone de croissance. Cette hormone permet le développement et la récupération des muscles et augmente également pendant le sommeil profond.

Le GABA semble également jouer un rôle important dans la régulation des cycles hormonaux féminins.

Altérations du GABA

Les niveaux de GABA ou son activité peuvent être modifiés par diverses conditions. Par exemple, pour la consommation d'alcool, de drogues ou de drogues.

Par ailleurs, certaines maladies psychiatriques et neurologiques sont associées à des altérations du fonctionnement des neurones GABAergiques et de leurs récepteurs.

Ci-dessous, chacune de ces situations est expliquée plus en détail.

Anxiété

De faibles niveaux de GABA ou une activité inadéquate de ce neurotransmetteur sont associés à l'anxiété et au stress.

Par conséquent, un grand nombre de médicaments anxiolytiques agissent sur les récepteurs GABA A. En outre, certaines activités relaxantes (comme le yoga) peuvent jouer un rôle dans les taux de GABA. Plus précisément, il augmente considérablement sa quantité dans le cerveau.

La dépression

Des niveaux excessifs de GABA peuvent entraîner une dépression, car trop de relaxation peut se transformer en indifférence ou en apathie.

Hallucinations

Une association entre des niveaux bas de GABA dans le cerveau et des hallucinations olfactives et gustatives a été découverte. Ce sont des symptômes positifs de la schizophrénie, une condition également associée à des altérations du GABA.

En outre, il a été observé que ces hallucinations cessaient avec un traitement qui augmentait le GABA dans le système nerveux central.

Troubles du mouvement

Certains troubles neurologiques du mouvement tels que la maladie de Parkinson, le syndrome de Tourette ou la dyskinésie tardive semblent être liés au GABA.

Le baclofène, un analogue synthétique du GABA, semble être efficace dans le traitement du syndrome de Tourette chez les enfants.

Alors que les agonistes du GABA tels que la gabapentine et le zolpidem aident dans le traitement de la maladie de Parkinson. Par ailleurs, le vigabatrin est bénéfique pour la dyskinésie tardive et d’autres problèmes moteurs.

Tout ceci implique que l'origine de ces conditions peut être une signalisation défectueuse des voies GABAergiques.

Épilepsie

Une défaillance ou une dérégulation dans la transmission de l'acide gamma-aminobutyrique produit une hyperexcitabilité. C'est-à-dire que les neurones sont trop activés pour mener à une activité épileptique.

Les principaux foyers épileptiques où le GABA échoue sont le néocortex et l'hippocampe. Cependant, l'épilepsie a une forte composante génétique. Il y a des personnes qui naissent avec plus de prédisposition que d'autres à souffrir d'une activité épileptogène ou de convulsions.

Il a maintenant été découvert qu'une défaillance dans l'expression de γ2, une partie du récepteur GABA A, provoque l'apparition de l'épilepsie.

Consommation d'alcool

L'alcool ou l'éthanol est une substance largement utilisée dans la société d'aujourd'hui. Il a une action dépressive du système nerveux central.

En particulier, il bloque l'excitation produite par les récepteurs NMDA et potentialise les impulsions inhibitrices des récepteurs GABA.

À de faibles concentrations, l'éthanol produit une désinhibition et une euphorie. Bien qu’à des concentrations sanguines élevées, il peut provoquer une insuffisance respiratoire et même la mort.

La cognition

Il a été trouvé que les récepteurs GABA A possèdent un lieu d'action pour une substance appelée RO4938581. Ce médicament est un agoniste inverse, c'est-à-dire qu'il a l'effet inverse du GABA.

Il semble que ce médicament améliore la cognition. Plus précisément, cela nous permet de mieux consolider les mémoires spatiales et temporelles (où et quand quelque chose est arrivé).

De plus, lorsque les récepteurs GABA sont inhibés ou présentent des mutations dans l'hippocampe, des améliorations de l'apprentissage d'association se produisent.

Toxicomanie

Le baclofène, un médicament mentionné précédemment, semble être utile dans le traitement de la dépendance à des drogues telles que l’alcool, la cocaïne, l’héroïne ou la nicotine. Bien qu'il existe de nombreux effets secondaires et d'autres semblables, ils provoquent également un effet inhibiteur.

Les drogues d'abus provoquent une libération de dopamine dans le noyau des accumbens. Cette zone du cerveau est essentielle dans le sens de la récompense et du renforcement.

Lorsque le baclofène est administré, le désir de prendre des médicaments diminue. Cela se produit parce que la substance réduit l'activation des neurones dopaminergiques dans cette zone. En bref, ils estiment que le médicament n’a pas l’effet attendu et qu’ils ne souhaitent plus en consommer.

Troubles du sommeil

Les altérations du GABA peuvent causer divers problèmes de sommeil. Lorsqu'il y a moins de GABA que la normale ou que les neurones ne fonctionnent pas correctement, l'insomnie se produit généralement.

Cependant, lorsque les niveaux de cette substance sont très élevés, vous pouvez souffrir de paralysie du sommeil. Dans ce trouble, la personne peut se réveiller lorsque son corps est paralysé par la phase REM et ne peut plus bouger.

Par ailleurs, la narcolepsie a été associée à l'hyperactivité des récepteurs GABAergiques.

Alzheimer

Dans certaines études, des taux élevés de GABA ont été observés chez des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. La formation de plaques séniles et l'augmentation du GABA semblent bloquer l'activité neuronale progressivement chez les patients. Surtout, ceux impliqués dans l'apprentissage et la mémoire.

Des niveaux élevés de GABA

Trop de GABA peut entraîner une somnolence excessive, comme la consommation d’alcool ou de Valium.

Cependant, un GABA très élevé peut avoir l'effet inverse chez de nombreuses personnes, provoquant de l'anxiété ou de la panique. Elle s'accompagne de picotements, d'essoufflement et de modifications de la pression artérielle ou de la fréquence cardiaque.

Suppléments GABA

Actuellement, l'acide gamma-aminobutyrique est disponible sur le marché en tant que complément alimentaire, à la fois naturel et synthétique. Le GABA naturel est créé par un processus de fermentation qui utilise une bactérie appelée Lactobacillus hilgardii.

Beaucoup de gens le consomment pour mieux dormir et réduire leur anxiété. Il est également célèbre chez les athlètes, car il semble contribuer à la perte de graisse et au développement de la masse musculaire.

En effet, il produit une augmentation intense de l'hormone de croissance, qui est fondamentale pour le muscle. En outre, cela vous permet de mieux dormir, ce dont ont besoin ceux qui font du bodybuilding.

Cependant, l'utilisation de ce supplément est sujette à controverse. Beaucoup pensent que les preuves scientifiques de ses avantages font défaut.

En outre, il semble difficile pour le GABA sanguin de traverser la barrière hémato-encéphalique pour atteindre le cerveau. Par conséquent, il ne pouvait pas agir sur les neurones de notre système nerveux.

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