Γ-Aminobuttersäure

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Die γ-Aminobuttersäure (GABA) ist das biogene Amin der Glutaminsäure und der wichtigste inhibitorische (hemmende) Neurotransmitter im Zentralnervensystem. Chemisch strukturell ist sie eine nicht-proteinogene Aminosäure; von den proteinogenen (d. h. in Proteinen vorkommenden) α-Aminosäuren unterscheidet sie sich in der Regioposition der Aminogruppe relativ zur Carboxylgruppe: GABA ist eine sogenannte γ-Aminosäure, da sich die Aminogruppe am dritten Kohlenstoffatom nach dem Carboxyl-Kohlenstoffatom befindet. Bei α-Aminosäuren befindet sich die Aminogruppe am ersten Kohlenstoffatom nach dem Carboxyl-Kohlenstoffatom.

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Rezeptoren

GABA bindet an spezifische Rezeptoren. Es gibt ionotrope und metabotrope GABA-Rezeptoren:

• der GABA_A-Rezeptor ist ein ligandengesteuerter Chloridionen-Kanal (ionotrop), der sich öffnet und ein inhibitorisches Signal auslöst, sobald GABA an ihn bindet.
• der GABA_B-Rezeptor gehört zu den G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (metabotrop). Er vermittelt eine erhöhte Offenwahrscheinlichkeit von Kalium-Kanälen. Dies führt zur Hyperpolarisation der Zellmembran. Weiterhin wird die Offenwahrscheinlichkeit für Calcium-Kanäle vermindert. Dieser Effekt macht sich hauptsächlich präsynaptisch bemerkbar, hier wird die Transmitter-Ausschüttung gehemmt.
• der GABA_C-Rezeptor ist ein ionotroper Rezeptor. Er unterscheidet sich vom GABA_A-Rezeptor dadurch, dass viele pharmakologische Substanzen wie Benzodiazepine und Barbiturate an diesem Rezeptor unwirksam sind.

Biosynthese und Metabolismus

GABA wird mit Hilfe der Glutamat-Decarboxylase (GAD) aus Glutamat synthetisiert. In einem Schritt wird also aus dem wichtigsten exzitatorischen der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter. GABA wird zum Teil in benachbarte Gliazellen transportiert. Dort wird es durch die GABA-Transaminase zu Glutamin umgewandelt und bei Bedarf so wieder in die präsynaptische Zelle gebracht und in Glutamat umgewandelt (Glutaminzyklus). Danach kann es erneut in GABA umgewandelt werden.

GABA-Rezeptoren kommen auch häufig an der präsynaptischen Zelle vor, was zu einer präsynaptischen Hemmung führt. Der Neurotransmitter GABA kann nach seiner Verwendung entweder wieder in die präsynaptische Zelle aufgenommen und in Vesikeln gespeichert werden, oder durch die GABA-Transaminase metabolisiert, oder im Glutaminzyklus in Gliazellen weiterverarbeitet werden.

Stoffe, die das GABA-System beeinflussen

GABA-Rezeptoren spielen auch bei der Hirnentwicklung eine wichtige Rolle. Interessanterweise wirkt GABA beim Fötus exzitatorisch und ist essentiell für die Etablierung neuronaler Verbindungen.

Quellen

1. ↑ ^{a b c} Γ-Aminobuttersäure bei ChemIDplus

Literatur

• H. Lüllmann, K. Mohr, M. Wehling: Pharmakologie und Toxikologie. Thieme Verlag, 15. Auflage 2003, ISBN 3-13-368515-5
• Aktories et al.: Pharmakologie und Toxikologie. Urban & Fischer, 9. Auflage 2005
• Julien, M. Robert: Drogen und Psychopharmaka. Spektrum Akademischer Verlag, 1934, ISBN 3-8274-0044-9

Siehe auch

• GABA-Rezeptor