Asam glutamat - asam amino yang mengontrol jiwa dan pikiran

Asam glutamat adalah asam amino yang membangun protein yang membentuk tubuh kita. Pada saat yang sama, ini adalah neurotransmitter rangsang terpenting dalam sistem saraf. Proses belajar dan mengingat bergantung pada aktivitasnya. Pada saat yang sama, konsentrasinya yang terlalu tinggi membunuh sel-sel saraf. Apa lagi yang dimainkan asam glutamat dalam tubuh?

Daftar Isi

1. Asam glutamat sebagai asam amino
2. Asam glutamat sebagai neurotransmitter
3. Keseimbangan antara glutamat dan asam gamma aminobutyric
4. Depresi dan aktivitas asam glutamat
5. Asam glutamat dan skizofrenia
6. Asam glutamat dan penyakit Alzheimer
7. Pentingnya asam glutamat untuk masa depan pengobatan

Asam glutamat biasanya ditemukan di dalam tubuh dalam bentuk anion yang disebut glutamat. Senyawa ini adalah asam amino, yaitu blok penyusun organik dasar dari mana protein dibuat. Pada saat yang sama, ini adalah salah satu neurotransmiter terpenting. Istilah ini mencakup zat yang terlibat dalam transmisi informasi antar sel saraf. Zat ini diyakini sebagai senyawa terpenting yang terlibat dalam pembentukan jejak memori di otak. Untuk alasan ini, kehadirannya sangat penting dalam proses belajar dan mengingat peristiwa.

Namun, konsentrasi asam glutamat yang berlebihan di sistem saraf pusat tidak menguntungkan. Ini merusak sel saraf. Ada penelitian yang menunjukkan bahwa toksisitas glutamat tingkat tinggi terlibat dalam pembentukan kerusakan pada area otak selama penyakit Alzheimer. Perubahan ini menyebabkan gangguan pada proses kognitif.

Asam glutamat sangat sering dikaitkan dengan bahan kimia tambahan makanan. Ini karena garamnya, yaitu monosodium glutamat, adalah penambah rasa yang ditambahkan ke masakan dan campuran rempah-rempah. Ini adalah salah satu bahan kimia paling populer yang digunakan dalam industri makanan. Monosodium glutamat secara resmi tidak diakui sebagai zat berbahaya di Uni Eropa.

Glutamat adalah komponen protein dan oleh karena itu merupakan komponen makanan yang umum. Rasanya hanya terasa jika tidak terikat dengan protein. Contoh makanan yang mengandung asam glutamat adalah kecap.Sensasi rasa yang dihasilkan bahan kimia ini disebut "umami".

Asam glutamat sebagai asam amino

Glutamat secara kimiawi merupakan asam amino. Nama ini berarti memiliki gugus asam karboksilat dan gugus amino dalam strukturnya, ditempatkan pada satu atom karbon. Asam amino yang dihubungkan bersama oleh ikatan kimia, diatur dalam rantai panjang, membentuk semua protein yang ada.

Asam glutamat adalah asam amino endogen, yaitu asam yang dapat disintesis oleh tubuh kita. Tentu saja, sumbernya bisa berupa protein yang disuplai dengan makanan. Semua daging, unggas, ikan, telur, dan produk susu merupakan sumber asam glutamat yang sangat baik. Makanan nabati tertentu yang kaya protein juga bisa menjadi sumber protein. Misalnya, gluten, protein utama dalam gandum, mengandung 30% hingga 35% asam glutamat.

Baca juga: Veganisme dan kesehatan: bagaimana pola makan nabati memengaruhi tubuh?

Asam glutamat sebagai neurotransmitter

Glutamat, selain terlibat dalam pembentukan protein, juga berperan sebagai neurotransmitter. Ini berarti bahwa itu adalah zat yang dilepaskan ke celah antara dua sel saraf. Masuknya molekul glutamat dari satu sel saraf ke reseptor di sisi lain menyebabkan eksitasi. Reseptor adalah struktur protein khusus yang mengenali neurotransmitter tertentu.

Asam glutamat, digunakan sebagai neurotransmitter, diproduksi langsung oleh neuron glutamatergic. Mereka adalah bagian dominan dari sel saraf di otak. Makanya, terganggunya transmisi asam glutamat memiliki akibat yang sangat serius. Ini mengarah pada penyakit neurologis dan gangguan mental.

Asam glutamat disimpan dalam vesikula khusus yang terletak di sinapsis, yaitu di ujung sel saraf yang terhubung satu sama lain. Impuls saraf memicu pelepasan glutamat ke celah sinaptik, yang akhirnya memicu neuron lain. Reseptor glutamat, seperti reseptor NMDA atau AMPA, bertanggung jawab untuk menerima informasi yang dibawa oleh neurotransmitter ini. Hubungan molekul asam glutamat dengan reseptor menyebabkan aktivasi, dan dengan demikian transmisi impuls saraf lebih lanjut.

Glutamat adalah neurotransmitter rangsang yang paling umum di sistem saraf vertebrata, termasuk manusia. Ini terlibat dalam fungsi kognitif di otak, seperti pembelajaran dan memori. Ini hadir di sinapsis glutamatergic di hipokampus, neokorteks dan bagian lain dari otak.

Keseimbangan antara glutamat dan asam gamma aminobutyric

Asam glutamat, sebagai neurotransmitter rangsang utama, dalam kondisi fisiologis berada dalam kesetimbangan dengan neurotransmitter penghambat utama, yaitu asam gamma aminobutirat (GABA). Hubungan yang tepat dari zat-zat ini menentukan berfungsinya sistem saraf.

Dalam kasus keadaan penyakit, kita biasanya akan berbicara tentang keunggulan transmisi terkait glutamat dibandingkan GABA. Ketidakseimbangan seperti itu menyebabkan keadaan psikotik. Ada teori yang menghubungkan aktivitas berlebihan reseptor asam glutamat dengan skizofrenia. Untuk alasan ini, pencarian obat psikotropika yang menghambat sistem glutamatergik sedang berlangsung.

Para ilmuwan telah dikaitkan dengan gangguan berikut dengan hiperaktif atau penurunan aktivitas neurotransmisi glutamat:

• kegelisahan
• depresi
• skizofrenia
• penyakit neurodegeneratif
• gangguan bipolar

Depresi dan aktivitas asam glutamat

Ilmuwan dan dokter tidak yakin tentang peran sistem glutamatergic dalam depresi. Beberapa penelitian menunjukkan peningkatan aktivitas neurotransmitter ini selama penyakit ini. Yang lain menunjukkan bahwa transmisi glutamat terhambat.

Penelitian telah menunjukkan bahwa penggunaan obat yang memblokir aktivitas glutamat menghasilkan efek antidepresan jangka pendek. Contoh obat tersebut adalah ketamin, yang merupakan obat bius dalam pembedahan dan kedokteran hewan.

Efek peningkatan kesejahteraan juga terjadi pada kasus gangguan bipolar setelah pemberian obat dari kelompok ini.

Obat riluzole memiliki kemampuan untuk mengurangi jumlah asam glutamat yang dilepaskan dari neuron. Jadi, ini menghambat transmisi glutamatergic. Penelitian telah menunjukkan bahwa obat ini bertindak sebagai antidepresan pada pasien dengan gangguan ini.

Tes yang disebutkan mengenai obat-obatan yang menghambat sistem glutamatergic menunjukkan korelasi yang kuat antara hiperaktif dan gejala depresi. Penelitian lebih lanjut di bidang ini dapat menetapkan arah baru dalam pengobatan depresi dan gangguan bipolar.

Asam glutamat dan skizofrenia

Ada hipotesis asal mula skizofrenia terkait dengan gangguan aktivitas glutamat. Teori ini awalnya didasarkan pada serangkaian temuan klinis dan neuropatologis yang menunjukkan sinyal glutamatergik yang kurang aktif melalui reseptor NMDA. Beberapa tahun kemudian, ada juga data genetik yang mendukung tesis ini.

Namun, pengetahuan saat ini menunjukkan bahwa kelainan ini memiliki kelainan glutaminergik dan dopaminergik. Mereka adalah bagian dari sistem kompleks dari faktor neurokimia, psikologis, psikososial dan terkait otak yang bersama-sama menyebabkan skizofrenia.

Asam glutamat dan penyakit Alzheimer

Sejumlah penelitian telah menunjukkan hubungan antara nefrotoksisitas tingkat glutamat yang tinggi dan perubahan demensia pada penyakit Alzheimer. Kerusakan ini diakibatkan oleh efek aktivasi reseptor yang berlebihan oleh neurotransmitter ini. Akibatnya, terjadi pembengkakan dan kerusakan sel saraf.

Untuk mengurangi gejala penyakit Alzheimer, diberikan memantadine. Obat ini memblokir reseptor glutamat. Akhirnya, stimulasi oleh neurotransmitter ini berkurang, yang mengarah ke penghambatan proses neurodegeneratif.

Pentingnya asam glutamat untuk masa depan pengobatan

Kami saat ini menemukan pentingnya sistem glutamatergic. Pemahaman mendalam tentang mekanisme yang mengaturnya memberi harapan untuk pengembangan obat yang efektif dalam pengobatan gangguan mental dan neurologis.

Penelitian tentang asam glutamat, yang aktif di otak manusia, juga merupakan kesempatan untuk memahami cara kerja ingatan manusia.

Literatur:

1. Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamat dan reseptornya, atau bagaimana Anda dapat menyembuhkan otak, Universe 2017
2. Meldrum, B. S. "Glutamat sebagai neurotransmitter di otak: Review fisiologi dan patologi". Jurnal Nutrisi. 2000.
3. Anna Szymczak, "Asam glutamat", neuropsychologia.org
4. Asam glutamat (CID: 611) di PubChem, Perpustakaan Kedokteran Nasional Amerika Serikat.
5. Lisman JE, Coyle JT, Green RW, dkk. "Kerangka kerja berbasis sirkuit untuk memahami neurotransmitter dan interaksi gen risiko pada skizofrenia". Tren Ilmu Saraf. 2008, akses online

Tentang Penulis

Sara Janowska, M.Sc. PhD mahasiswa studi doktoral interdisipliner di bidang ilmu farmasi dan biomedis di Medical University of Lublin dan Institute of Biotechnology di Białystok. Lulusan studi farmasi di Medical University of Lublin dengan spesialisasi di Plant Medicine. Dia memperoleh gelar master yang mempertahankan tesis di bidang botani farmasi tentang sifat antioksidan dari ekstrak yang diperoleh dari dua puluh spesies lumut. Saat ini, dalam pekerjaan penelitiannya, dia berurusan dengan sintesis zat anti kanker baru dan mempelajari sifat-sifatnya pada jalur sel kanker. Selama dua tahun ia bekerja sebagai master farmasi di apotek terbuka.

Baca lebih banyak artikel dari penulis ini