Ácido gama-aminobutírico

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Ácido gama-aminobutírico
Alerta sobre risco à saúde
230
GABA3d.png
Nome IUPAC 4-aminobutanoic acid
Identificadores
Número CAS 56-12-2
PubChem 119
MeSH gamma-Aminobutyric+Acid
SMILES
Propriedades
Fórmula molecular C4H9NO2
Massa molar 103.12 g/mol
Ponto de fusão

203 °C

Compostos relacionados
aminoácidos relacionados Ácido alfa-aminobutírico, Ácido beta-aminobutírico
Compostos relacionados Ácido gama-hidroxibutírico, Ácido butanóico, Butilamina
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

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Alerta sobre risco à saúde.

Ácido gama-aminobutírico (IUPAC: 4-aminobutanóico [ácido]), também conhecido pela sigla inglesa GABA (Gamma-AminoButyric Acid), é um ácido aminobutírico em que o grupo amina está na extremidade da cadeia carbônica. É o principal neurotransmissor inibidor no sistema nervoso central dos mamíferos. Ele desempenha um papel importante na regulação da excitabilidade neuronal ao longo de todo o sistema nervoso. Nos seres humanos, o GABA também é diretamente responsável pela regulação do tônus muscular.[1] A ação inibitória do neurotransmissor GABA, através da ativação do receptor GABA-A, está relacionada com o comportamento agressivo e impulsividade em humanos.[2] Em espécies de insetos, o GABA atua apenas em receptores excitatórios nos nervos.

Na diplegia espástica em seres humanos, a absorção de GABA por parte de alguns nervos fica danificada, o que leva a hipertonia dos músculos sinalizado por esses nervos.

Função[editar | editar código-fonte]

Neurotransmissor[editar | editar código-fonte]

Nos vertebrados, o GABA atua em sinapses inibitórias no cérebro através da ligação aos receptores específicos transmembranares na membrana plasmática de ambos os neurônios, pré e pós-sináptico, em processos neuronais. Essa ligação provoca a abertura de canais iônicos para permitir o influxo de íons de carga negativa como íons cloreto na célula ou íons potássio carregados positivamente para fora da célula. Esta ação resulta numa mudança negativa no potencial transmembrana, normalmente causando hiperpolarização. Atualmente, são conhecidas três classes de receptores GABA: GABAA e GABAC, que são receptores ionotrópicos, e GABAB, receptor metabotrópico, um receptor ligado a uma proteína G, que abre canais iônicos através de intermediários.

É um neurotransmissor importante, atuando como inibidor neurossináptico, por ligar-se a receptores específicos. Como neurotransmissor peculiar, o ácido gama aminobutírico induz a inibição do sistema nervoso central (SNC), causando a sedação. Isso porque as células neuronais possuem receptores específicos para o GABA. Quando este se liga aos receptores, abre-se um canal por onde entra íon cloreto na célula neuronal, fazendo com que a célula fique hiperpolarizada, dificultando a despolarização e, como consequência, dá-se a diminuição da condução neuronal, provocando a inibição do SNC.

Os neurônios que secretam GABA são chamados de GABAérgicos e têm ação inibitória principalmente em receptores nos vertebrados adultos. Em contrapartida, o GABA exibe ações excitatórias em insetos, mediando ativação muscular em sinapses entre os nervos e células musculares, e também o estímulo de certas glândulas.

A atividade do GABA vai ser excitatória ou inibitória dependendo da direção (para dentro ou para fora da célula) e magnitude das correntes iônicas controlado pelo receptor GABAA. Quando o fluxo de íons positivos estiver direcionado para dentro das células a ação é excitatória, quando direcionado para fora, a ação é inibitória. A troca da maquinaria molecular que controla a polaridade deste curso, durante o desenvolvimento, é responsável pelas alterações no papel funcional do GABA entre os estágios neonatal e adulto. Ou seja, o papel do GABA muda de excitatório para inibitório a partir do desenvolvimento do cérebro na idade adulta.[3]

Desenvolvimento[editar | editar código-fonte]

No hipocampo e no neocórtex dos cérebros dos mamíferos, o GABA tem inicialmente efeitos excitatórios no início do desenvolvimento, e é de fato o maior neurotransmissor excitatório em muitas regiões do cérebro antes da maturação das sinapses com glutamato.

Nas fases anteriores de desenvolvimento da formação de contatos sinápticos, o GABA é sintetizado por neurônios e atua tanto como um mediador de sinalização autócrina (agindo sobre a mesma célula) ou parácrina (agem em células vizinhas).[4][5]

O GABA regula a proliferação de células progenitoras neurais,[6][7] a migração[8] e diferenciação,[9][10] o alongamento de neuritos[11] e a formação de sinapses.[12]

O GABA também regula o crescimento das células estaminais embrionárias e neurais. O GABA pode influenciar o desenvolvimento do cérebro através da expressão de células progenitoras neurais derivadas de fatores neurotróficos (BDNF).[13] O GABA ativa o receptor GABAA, causando a interrupção do ciclo celular na fase S, limitando o crescimento.[14]

História[editar | editar código-fonte]

O ácido gama-aminobutírico foi primeiramente sintetizado em 1883, e foi inicialmente conhecido apenas como um produto metabólico de plantas e micróbios. Em 1950, porém, o GABA foi descoberto como uma parte integrante do sistema nervoso central dos mamíferos..[15]

Síntese[editar | editar código-fonte]

O organismo sintetiza o GABA a partir do glutamato, utilizando a enzima L-ácido glutâmico descarboxilase e piridoxal fosfato (que é a forma ativa de B6) como cofator. Este processo converte o principal neurotransmissor excitatório (glutamato) em um dos principais inibitório (GABA).[16][17]

Farmacologia[editar | editar código-fonte]

Drogas que atuam como agonistas dos receptores GABA (conhecido como drogas gabaérgica ou análogos do GABA) ou aumentar o montante disponível do GABA normalmente têm efeitos relaxante, antiansiedade e anticonvulsivos.[18] Muitas das substâncias abaixo são conhecidos por causar amnésia anterógrada e amnésia retrógrada.

Tem sido sugerido que a administração oral de GABA aumenta a quantidade de secreção do hormônio do crescimento humano, mas isso é questionável, uma vez que se desconhece se o GABA pode ultrapassar a barreira hematoencefálica. No entanto, quando administrado por via oral, o GABA tem efeitos fora do do sistema nervoso central (por exemplo, diminuição do tônus muscular).

Yoga e GABA[editar | editar código-fonte]

Uma pesquisa publicada no Journal of Alternative and Complementary Medicine demonstra que a intervenção de yoga durante 12 semanas foi associada a maiores melhorias no humor e ansiedade do que um exercício de caminhada metabolicamente compatível.[19]

Outro estudo puclicado na mesma revista demonstra que em praticantes de yoga experientes, os níveis de GABA no cérebro aumentam após uma sessão de yoga. Isso sugere que a prática da yoga deve ser explorada como um tratamento para transtornos com baixos níveis de GABA, como depressão e transtornos de ansiedade.[20]

O possível papel do GABA na mediação dos efeitos benéficos do yoga sobre o humor e a ansiedade requer um estudo mais aprofundado.

Exemplos de drogas GABAérgicas[editar | editar código-fonte]

  • Ligantes do Receptor GABAA
  • Ligantes do receptor GABAB
    • Agonistas
    • Antagonistas
      • Faclofeno
      • Saclofeno
  • Ligantes do receptor GABAC
  • Inibidores da recaptação de GABA
  • Inibidores da GABA Transaminase
    • Gabaculina
    • Fenelzina
    • Valproato (Depakote)
    • Vigabatrina (Vigabatrine, Sabril)
  • Outros

Ver também[editar | editar código-fonte]

Receptores:

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Watanabe M, Maemura K, Kanbara K, Tamayama T, Hayasaki H (2002). «GABA and GABA receptors in the central nervous system and other organs». Int. Rev. Cytol. 213: 1–47. PMID 11837891 
  2. de Almeida, Rosa Maria Martins; Centurion, João Carlos. «Behavioural, hormonal and neurobiological mechanisms of aggressive behaviour in human and nonhuman primates». Physiology & Behavior. 143: 121–135. doi:10.1016/j.physbeh.2015.02.053 
  3. Li K, Xu E (junho de 2008). «The role and the mechanism of gamma-aminobutyric acid during central nervous system development». Neurosci Bull. 24 (3): 195–200. PMID 18500393 
  4. Purves D, Fitzpatrick D, Hall WC, Augustine GJ, Lamantia A-S (2007). Neuroscience 4th ed. Sunderland, Mass: Sinauer. pp. 135, box 6D. ISBN 0-87893-697-1 
  5. Jelitai M, Madarasz E (2005). «The role of GABA in the early neuronal development» (PDF). Int. Rev. Neurobiol. 71: 27–62. PMID 16512345. doi:10.1016/S0074-7742(05)71002-3 [ligação inativa]
  6. LoTurco JJ, Owens DF, Heath MJ, Davis MB, Kriegstein AR (dezembro de 1995). «GABA and glutamate depolarize cortical progenitor cells and inhibit DNA synthesis». Neuron. 15 (6): 1287–98. PMID 8845153. doi:10.1016/0896-6273(95)90008-X 
  7. Haydar TF, Wang F, Schwartz ML, Rakic P (agosto de 2000). «Differential modulation of proliferation in the neocortical ventricular and subventricular zones». J. Neurosci. 20 (15): 5764–74. PMID 10908617 
  8. Behar TN, Schaffner AE, Scott CA, O'Connell C, Barker JL (agosto de 1998). «Differential response of cortical plate and ventricular zone cells to GABA as a migration stimulus». J. Neurosci. 18 (16): 6378–87. PMID 9698329 
  9. Barbin G, Pollard H, Gaïarsa JL, Ben-Ari Y (abril de 1993). «Involvement of GABAA receptors in the outgrowth of cultured hippocampal neurons». Neurosci. Lett. 152 (1-2): 150–4. PMID 8390627. doi:10.1016/0304-3940(93)90505-F 
  10. Ganguly K, Schinder AF, Wong ST, Poo M (maio de 2001). «GABA itself promotes the developmental switch of neuronal GABAergic responses from excitation to inhibition». Cell. 105 (4): 521–32. PMID 11371348. doi:10.1016/S0092-8674(01)00341-5 
  11. Maric D, Liu QY, Maric I, Chaudry S, Chang YH, Smith SV, Sieghart W, Fritschy JM, Barker JL (abril de 2001). «GABA expression dominates neuronal lineage progression in the embryonic rat neocortex and facilitates neurite outgrowth via GABA(A) autoreceptor/Cl- channels». J. Neurosci. 21 (7): 2343–60. PMID 11264309 
  12. Ben-Ari Y (setembro de 2002). «Excitatory actions of gaba during development: the nature of the nurture». Nat. Rev. Neurosci. 3 (9): 728–39. PMID 12209121. doi:10.1038/nrn920 
  13. Obrietan K, Gao XB, Van Den Pol AN (agosto de 2002). «Excitatory actions of GABA increase BDNF expression via a MAPK-CREB-dependent mechanism--a positive feedback circuit in developing neurons». J. Neurophysiol. 88 (2): 1005–15. PMID 12163549 
  14. Wang DD, Kriegstein AR, Ben-Ari Y (2008). «GABA Regulates Stem Cell Proliferation before Nervous System Formation». Epilepsy currents / American Epilepsy Society. 8 (5): 137–9. PMC 2566617Acessível livremente. PMID 18852839. doi:10.1111/j.1535-7511.2008.00270.x 
  15. Roth, Robert J.; Cooper, Jack R.; Bloom, Floyd E. (2003). The Biochemical Basis of Neuropharmacology. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. pp. 416 pages. ISBN 0-19-514008-7 
  16. Petroff OA (dezembro de 2002). «GABA and glutamate in the human brain». Neuroscientist. 8 (6): 562–73. PMID 12467378 
  17. Schousboe A, Waagepetersen HS (2007). «GABA: homeostatic and pharmacological aspects». Prog. Brain Res. 160: 9–19. PMID 17499106. doi:10.1016/S0079-6123(06)60002-2 
  18. Foster AC, Kemp JA (fevereiro de 2006). «Glutamate- and GABA-based CNS therapeutics». Curr Opin Pharmacol. 6 (1): 7–17. PMID 16377242. doi:10.1016/j.coph.2005.11.005 
  19. Streeter, Chris C.; Whitfield, Theodore H.; Owen, Liz; Rein, Tasha; Karri, Surya K.; Yakhkind, Aleksandra; Perlmutter, Ruth; Prescot, Andrew; Renshaw, Perry F. (2010-11). «Effects of Yoga Versus Walking on Mood, Anxiety, and Brain GABA Levels: A Randomized Controlled MRS Study». The Journal of Alternative and Complementary Medicine (em inglês). 16 (11): 1145–1152. ISSN 1075-5535. doi:10.1089/acm.2010.0007  Verifique data em: |data= (ajuda)
  20. Streeter, Chris C.; Jensen, J. Eric; Perlmutter, Ruth M.; Cabral, Howard J.; Tian, Hua; Terhune, Devin B.; Ciraulo, Domenic A.; Renshaw, Perry F. (1 de maio de 2007). «Yoga Asana Sessions Increase Brain GABA Levels: A Pilot Study». The Journal of Alternative and Complementary Medicine. 13 (4): 419–426. ISSN 1075-5535. doi:10.1089/acm.2007.6338 
  21. Dzitoyeva S, Dimitrijevic N, Manev H (2003). «Gamma-aminobutyric acid B receptor 1 mediates behavior-impairing actions of alcohol in Drosophila: adult RNA interference and pharmacological evidence». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (9): 5485–90. PMID 12692303. doi:10.1073/pnas.0830111100 
  22. Mihic SJ, Ye Q, Wick MJ, Koltchine VV, Krasowski MD, Finn SE, Mascia MP, Valenzuela CF, Hanson KK, Greenblatt EP, Harris RA, Harrison NL (1997). «Sites of alcohol and volatile anaesthetic action on GABAA and glycine receptors». Nature. 389 (6649): 385–9. PMID 9311780. doi:10.1038/38738 
  23. Boehm SL, Ponomarev I, Blednov YA, Harris RA (2006). «From gene to behavior and back again: new perspectives on GABAA receptor subunit selectivity of alcohol actions». Adv. Pharmacol. 54: 171–203. PMID 17175815. doi:10.1016/j.bcp.2004.07.023 
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