Всемогущая ГАМК и Мозг

ГАМК (гамма-аминомасляная кислота или GABA) – это ингибирующий нейротрансмиттер, который оказывает успокаивающее и расслабляющее действие на мозг. Она действует как тормоза в автомобиле, где она замедляет и/или приостанавливает мозговую деятельность по мере необходимости, чтобы помочь нам функционировать лучше.

Когда у нас низкий уровень этого нейротрансмиттера, наш мозг “жмет на газ”, чрезмерно стимулируя нас активностью.  Наш кишечный микробиом играет важную роль в производстве ГАМК и помогает преобразовывать глутамин и глутаминовую кислоту в ГАМК. Беспорядочный микробиом является основной причиной низкой продукции ГАМК ( 1 , 2 ).

Активность ГАМК в мозге

Функции ГАМК-ергической системы в центральной нервной системе. 

ГАМК, тормозный медиатор, вызывает гиперполяризацию постсинаптической мембраны, в результате чего снижается нейрональная активность целевой клетки. Широкое распространение ГАМК-ергических синапсов свидетельствует о важности процессов торможения для нормального функционирования ЦНС.

Экспериментальная блокада ГАМКергической передачи или ее нарушение в патологических случаях вызывают неконтролируемые нейрональные разряды – судороги. С нарушением ГАМКергической системы тесно связаны проявления эпилепсии, паркинсонизма и некоторых других поражений экстрапирамидной системы.

ГАМКергическая система принимает участие в формировании эмоционального поведения.

Однако роль ГАМК не сводится исключительно к угнетению возбуждения в ЦНС. Тонические тормозные входы могут трансформировать активность целевых клеток, обеспечивая пространственную и временную интеграцию возбудительных входов, что лежит в основе механизма обработки информации.

Более того, в нейронных сетях тормозные взаимодействия могут быть организованы таким образом, чтобы обеспечивать обратные тормозные связи (рекуррентное торможение), что лежит в основе формирования осцилляторной активности. Контролируя временные параметры разрядов множества клеток, тормозные интернейроны синхронизируют активность нейронных популяций и даже увеличивают эффект возбудительных входов.

И наконец, несмотря на то что в мозге взрослого человека ГАМК выполняет функцию тормозного медиатора, в развивающемся мозге она обеспечивает возбудительные процессы, что принципиально важно для развития нервной системы.

ГАМК синтезируется из глутамата – аминокислоты с ферментом глутаматдекарбоксилаза и пиридоксальфосфатом – активной формы витамина B6 в качестве ключевого кофактора.

 Этот процесс превращает глутамат, который является основным возбуждающим нейромедиатором в головном мозге, в основной ингибиторный нейромедиатор ГАМК ( 3 , 4 ).

В большинстве областей мозга ГАМК является слишком большой молекулой для преодоления гематоэнцефалического барьера ( 5 ). Однако есть определенные области, которые имеют проницаемый барьер, такие как перивентрикулярное ядро ​​гипоталамуса, которое находится в 3- ^м желудочке мозга. Было показано, что ГАМК влияет на активность мозга в этом регионе и помогает модулировать количество высвобождения гормона роста человека ( 6 ).

ГАМК также является важной частью синтеза гормона сна мелатонина. Он играет ключевую роль в превращении серотонина в N-ацетилсеротонин, который затем превращается в мелатонин для стимулирования сна ( 7 ). Мелатонин также играет огромную роль в иммунной функции организма.

Факторы, участвующие в снижении уровня ГАМК

Слишком много факторов, участвующих в снижении уровня ГАМК, чтобы можно было их все назвать. Вот только некоторые из наиболее распространенных.

Микробиом кишечника: дисбиоз  

Растет количество исследований, связывающих кишечный микробиом с неврологическим и психическим здоровьем.  Исследования доказали, что разрушение слизистой оболочки кишечника наряду с низким уровнем полезных микроорганизмов, таких как лактобациллы и бифидобактерии, связаны с более низкими уровнями ГАМК, повышенной возбудимостью мозга и неврологическим воспалением ( 12 ).

Эти пробиотики необходимы для поглощения и активации B6, который является критическим кофактором при превращении возбуждающего нейротрансмиттерного глутамата в ГАМК. 

Без адекватного активированного B6 мы получаем эксайтотоксичность глутамата и повышенный риск беспокойства, судорог, эпилепсии, депрессии, деменции и болезни Альцгеймера  ( 13 , 14 ).

Антитела к глутаматдекарбоксилазе

В предыдущем разделе мы обсуждали, как организм превращает глутамин в ГАМК, используя фермент глутаматдекарбоксилазу и активированную форму витамина В6. Некоторые люди имеют повышенные антитела (аутоиммунитет) к ферменту глутаматдекарбоксилазе. Это особенно распространено у людей с эпилепсией и другими приступами ( 15 ).

Другое исследование показало, что это состояние наблюдается у людей с мозжечковой атаксией, синдромом мышечной скованности, диабетом I типа, лекарственно-устойчивой эпилепсией, проблемами с равновесием и другими ( 16 ). В этих случаях особенно полезны нижеприведенные протоколы для уменьшения воспаления и аутоиммунитета. Кроме того, эти люди могут нуждаться в больших дозах дополнительной гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК).

Низкое содержание цинка, витамина В6, магния, таурина и глутамина 

Аминокислота L-глутамин является самой распространенной аминокислотой в организме и является предшественником производства ГАМК. Глутамин сначала преобразуется в глутамат, что является ключом к хорошей концентрации внимания, энергии мозга, способности к обучению и памяти.

Это важно, но нам нужен правильный процент глутаминовой кислоты, который затем должен быть превращен в ГАМК или мы рискуем получить чрезмерное возбуждение наших нейрональных клеток. Следующий шаг в превращении глутамата в ГАМК зависит от активированной формы витамина B6 – пиридоксаль-5-фосфат (P5P).

Кроме того, аминокислота таурин увеличивает связь и продуктивность P5P и способствует выработке ГАМК. Существуют исследования, которые показали, что дефицит таурина может привести к тревожности ( 17 ).

Цинк усиливает высвобождение ГАМК, помогая активировать P5P и стимулировать активность глутаматдекарбоксилазы ( 18 ). Как B6, так и цинк также необходимы для производства и использования других нейротрансмиттеров, таких как серотонин, дофамин, норадреналин, адреналин и гистамин.

Магний важен для связывания и активации ГАМК-рецепторов. Без адекватного магния мы не можем эффективно активировать ГАМК-рецепторы и эффективно его использовать ( 19).  Дефицит магния чрезвычайно распространен у более чем 80% женщин и 70% мужчин, и, таким образом, прием добавок для большинства кардинально повлияет на активность ГАМК в том числе.

Хронический стресс и надпочечниковая усталость

Хронический стресс повышает уровень кортизола, норадреналина и адреналина в мозге и организме. Это также помогает организму вырабатывать больше возбуждающего глутамата и снижает выработку ГАМК ( 8 ).

Слишком большое количество глутамата в мозге вызывает чрезмерное возбуждение клеток головного мозга. Кроме того, увеличение гормонов стресса повышает клеточную активность и вызывает чрезмерную выработку свободных радикалов, которые повреждают клетки мозга и еще больше снижают нормальное производство ГАМК ( 9 ).

С течением времени, когда человек находится в длительном стрессовом состоянии, он перестраивает свои мозговые клетки и имеет функциональный дефицит в производстве ГАМК ( 10 ). Именно здесь вмешательство в образ жизни и стратегия протокола добавок ГАМК, проводимые в течение определенного периода времени, очень помогают перестроить мозг, чтобы снова эффективно производить и использовать ГАМК.

Плохой сон

Недостаток качественного сна является хроническим стрессом для организма и увеличивает выработку гормонов стресса. Это вызывает те же механизмы, что были описаны выше. Вопрос в том, что было первым: был ли стресс и низкий уровень ГАМК и мелатонина причиной плохого сна или же плохой сон вызывал хронический стресс и низкий уровень ГАМК и мелатонина.

В любом случае это действительно порочный цикл, когда несколько неудачных ночей сна подряд могут привести к перестройке мозга и функциональному дефициту в производстве ГАМК ( 11 ). Это еще один случай, когда использование стратегий образа жизни и добавок в течение определенного периода времени чрезвычайно полезно для переоснащения мозга для эффективного производства и повторного использования ГАМК.

Нестабильный уровень сахара

Нарушение регуляции уровня сахара в крови является значительным стрессовым фактором в мозге и разрушает гематоэнцефалический барьер, который предназначен для защиты мозга от окислительного стресса, инфекционных микробов, токсинов и хронического воспаления.

Гипогликемия или низкий уровень сахара в крови вызывают частичное голодание ткани головного мозга, что повышает уровень гормонов стресса и увеличивает проницаемость гематоэнцефалического барьера для поступления большего количества питательных веществ. Но это также позволяет большему количеству токсинов и свободных радикалов воздействовать на ткани мозга, вызывая повышенные гормоны стресса и выброс глутамата.

Кроме того, высокий уровень сахара в крови вызывает резистентность к инсулину в мозге и функциональное голодание, когда глюкозы достаточно, но мы не можем получить ее в мозг для дальнейшего использования. В этом случае это приводит к раскрытию ГЭБ и чрезмерному окислительному повреждению мозга с повышенным уровнем гормонов стресса и выброса глутамата.

Добавки для повышения уровня ГАМК

Магний:  дополнительный магний помогает повысить уровень ГАМК. Наиболее эффективная форма магния для повышения ГАМК называется L-треонат магния. Я рекомендую принимать 1-2 грамма – 1-2 раза в день.

Комплекс витаминов группы B:   дефицит B6 может вызывать низкие уровни ГАМК. Обычно я рекомендую комплексную добавку с активными формами витаминов группы В.

Пробиотики:  в частности, добавление пробиотиков, содержащих различные штаммы lactobacillus и Bifidobacterium, помогает повысить уровень ГАМК. Я рекомендую принимать 30-100 миллиардов КОЕ ежедневно.

ГАМК:  прием дополнительной ГАМК может быть очень эффективным. Считается, что она не преодолевает гематоэнцефалический барьер, однако у большинства людей с низким уровнем ГАМК, гематоэнцефалический барьер нарушен и они очень хорошо реагируют на дополнительную ГАМК. Я рекомендую принимать 100-200 мг 1-2 раза в день.

L-глутамин:   добавление L-глутамина может быть очень эффективным для поддержания уровня ГАМК. Я рекомендую начинать с 4-5 граммов, чтобы посмотреть, как ваш организм будет переносит его, и постепенно повешать до 10-12 граммов.

Если вы заметите увеличение раздражительности, головную боль или беспокойство, у вас может быть дефицит B6 и / или цинка. Попробуйте добавить их, одновременно снижая уровень L-глутамина, а затем снова попробуйте L-глутамин.

Таурин:  это предшественник аминокислоты ГАМК и имеет аналогичную структуру, но меньше. Он помогает активировать ГАМК-рецепторы в мозге. Я использую 300-600 мг 1-2 раза в день.

L-Theanine:   природная, биологически активная аминокислота в свободной форме, которая обеспечивает поддержку релаксации. L-теанин улучшает выработку ГАМК и вызывает состояние расслабления ума, не вызывая сонливости. Я рекомендую 50-100 мг 1-2 раза в день.

Валериана, Кава, Ромашка, Лаванда, Мята и Пассифлора:   эти травы помогают улучшить производство и использование ГАМК в мозге. Вы можете пить травяной чай с ними или наносить на тело эфирные масла, использовать в ванне с английской солью или в диффузоре, чтобы дышать этими поддерживающими соединениями.

Источники:

[su_expand more_text=”Показать еще ссылки” less_text=”Показать меньше ссылок” hide_less=”yes”]Источники:
1. Galland L. The Gut Microbiome and the Brain. Journal of Medicinal Food. 2014;17(12):1261-1272.
2. Evrensel A, Ceylan ME. The Gut-Brain Axis: The Missing Link in Depression. Clinical Psychopharmacology and Neuroscience. 2015;13(3):239-244.
3. Petroff OA. GABAA and glutamate in the human brain. Neuroscientist. 2002
4. Dec;8(6):562-73. Review. PubMed PMID: 12467378
5. Kuriyama K, Sze PY. Blood-brain barrier to H3-gamma-aminobutyric acid in normal and amino oxyacetic acid-treated animals. Neuropharmacology. 1971 Jan;10(1):103-8. PMID: 5569303
6. Powers ME, Yarrow JF, McCoy SC, Borst SE. Growth hormone isoform responses to GABAA ingestion at rest and after exercise. Med Sci Sports Exerc. PMID: 18091016
7. Balemans MG, Mans D, Smith I, Van Benthem J. The influence of GABAA on the synthesis of N-acetylserotonin, melatonin, O-acetyl-5-hydroxytryptophol and O-acetyl-5-methoxytryptophol in the pineal gland of the male Wistar rat. ReprodNutr Dev. PubMed PMID: 6844712
8. Bremner JD. Traumatic stress: effects on the brain. Dialogues in Clinical Neuroscience. 2006;8(4):445-461.
9. Alekseenko, A.V., Kolos, V.A., Waseem, T.V. Glutamate induces formation of free radicals in rat brain synaptosomes. BIOPHYSICS (2009) 54: 617.
10. Liu ZP, Song C, Wang M, He Y, Xu XB, Pan HQ, Chen WB, Peng WJ, Pan BX. Chronic stress impairs GABAergic control of amygdala through suppressing the tonic GABAA receptor currents. Mol Brain. 2014 Apr 24;7:32. PMID: 24758222
11. Winkelman JW, Buxton OM, Jensen JE, et al. Reduced Brain GABAA in Primary Insomnia: Preliminary Data from 4T Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-MRS). Sleep. 2008;31(11):1499-1506.
12. Kelly JR, Kennedy PJ, Cryan JF, Dinan TG, Clarke G, Hyland NP. Breaking down the barriers: the gut microbiome, intestinal permeability and stress-related psychiatric disorders. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2015;9:392.
13. Hill JM, Bhattacharjee S, Pogue AI, Lukiw WJ. The Gastrointestinal Tract Microbiome and Potential Link to Alzheimer’s Disease. Frontiers in Neurology. 2014;5:43.
14. Burbaeva GSh, Boksha IS, Tereshkina EB, Savushkina OK, Prokhorova TA, Vorobyeva EA. Glutamate and GABAA-metabolizing enzymes in post-mortem cerebellum in Alzheimer’s disease: phosphate-activated glutaminase and glutamic acid decarboxylase. Cerebellum. 2014 Oct;13(5):607-15.
15. Stagg CJ, Lang B, Best JG, McKnight K, Cavey A, Johansen-Berg H, Vincent A, Palace J. Autoantibodies to glutamic acid decarboxylase in patients with epilepsy are associated with low cortical GABAA levels. Epilepsia. 2010 Sep;51(9):1898-901.
16. Vianello M, Tavolato B, Giometto B. Glutamic acid decarboxylase autoantibodies and neurological disorders. Neurol Sci. 2002 Oct;23(4):145-51. PMID: 12536283
17. Kong WX, Chen SW, Li YL, Zhang YJ, Wang R, Min L, Mi X. Effects of taurine on rat behaviors in three anxiety models. Pharmacol Biochem Behav. Feb;83(2):271-6. Epub 2006 Mar 15. PubMed PMID: 16540157
18. Ebadi M, Wilt S, Ramaley R, Swanson S, Mebus C. The role of zinc and zinc-binding proteins in regulation of glutamic acid decarboxylase in brain. Prog Clin Biol Res. 1984;144A:255-75. PubMed PMID: 6328536
19. Möykkynen T, Uusi-Oukari M, Heikkilä J, Lovinger DM, Lüddens H, Korpi ER. Magnesium potentiation of the function of native and recombinant GABAA receptors. Neuroreport. 2001 Jul 20;12(10):2175-9. PMID: 11447329[/su_expand]