GABA

GABA (eða gamma-amínó smjörsýra) er taugaboðefni í miðtaugakerfi mannsins og hefur hamlandi áhrif á taugakerfið. Um 20% taugafrumna í miðtaugakerfinu eru GABA-ergar, þ.e. losar GABA á taugafrumuna sem þær ítauga.

Verkun

Frumur sem mynda og losa GABA eru um 20% frumna miðtaugakerfisins. Boðefnið er myndað úr öðru boðefni, Glútamati, og finnst GABA á 30% taugamótum í miðtaugakerfinu. Það er því nauðsynlegt boðefni fyrir eðlilega starfsemi.

Þremur natríum jónum er dælt út úr mannsfrumunni fyrir hverjar tvær kalíum jónir sem er dælt inn. Þar sem báðar jónirnar hafa +1 í hleðslu verður innanrými frumunnar neikvæðara en utanrými hennar. Ofan á þetta bætist að klóríðjónum sem hafa -1 í hleðslu er dælt inn í frumuna. Þessi flutningur kallast virkur flutningur og kostar orku í formi ATP. Af því jónunum er dælt frá einum stað til annað, t.d. kalíum verður styrkleikamunur á innanborði og ytra borði frumunnar (e. concentration difference). Þá leka jónirnar á þann stað (ýmist út eða inn) þar sem lægri styrkur er af jónunum.

En virki flutningurinn er meiri en lekinn og hvíldarspenna frumu, þ.e. sú spenna sem er innan í frumu er u.þ.b. -70mV, allt því 3 Na+ fara út, 2 K+ inn og Cl- fara inn.

Boðspenna er þegar þessi himnuspenna breytist skyndilega, oft úr -70mV í +40mV. Boðspennan byrjar að Na leitar inn í frumuna og hvíldarspennan hækkar og kemst stundum upp að þröskuldi (e. action potential threshold) sem er -55mV. Þetta gerist aðeins af áreitið er nægilega sterkt. Þegar áreitið kemst yfir þennan þröskuld afskautast himnuspennan og nær +40mV. Þá er innanrými frumunnar orðið miklu jákvæðara en utanrýmið því Na+ jónirnar hafa breytt spennunni.

GABA á sér tvo viðtaka; GABA_A og GABA_B. GABA_A viðtakinn er gegndræpur fyrir Cl-, þ.e. hleypir klóríðjónunum inn í frumuna. Ef boðefnið GABA binst viðtakanum GABA_A eykst þetta gegndræpi og Cl- kemst frekar inn í frumuna. Þar sem Cl- er neikvætt hlaðin jón verður innanrými frumunnar enn neikvæðara en áður, lækkar t.d. úr -70mV í -90mV. Það þarf því sterkara og meira áreiti til að komast upp að þröskuldinum og valda boðspennu. Þannig er GABA hamlandi taugaboðefni.

Lyf

• Þekktustu lyfin sem hafa áhrif á GABA-boðefnið eru af flokki benzodíazepína. Þau verka sérhæft á GABAA viðtakann og bindast stað á honum sem er annar en bindistaður GABA. Þegar benzódíazepínlyf bindast GABAA eykst gegndræpi viðtakans fyrir Cl- jónum. Þegar lyfið hefur bundist eykst síðan sækni GABAA viðtakans í GABA boðefnið og því eru áhrif lyfsins nokkurn veginn tvöföld: aukið gegndræpi fyrir Cl- næst með lyfinu einu og sér en í framhaldinu binst GABA sem eykur gegndræpið líka. Með auknu innstreymi Cl- verður innanrými frumunnar neikvæðara og meira þarf til að fá fram boðspennu. Þannig nást fram áhrif benzódíazepín-lyfja: minni kvíði, sljóvgandi áhrif og minnkaður vöðvastífleiki. Þekkt benzódíazepín lyf eru Alprazolam, Clonazepam og Midazolam.
• Annað þekkt lyf sem verkar á GABA viðtakann er áfengi og verkar svipað og benzódíazepín, þ.e. binst viðtakanum á öðrum stað en GABA sem leiðir af sér aukið gegndræpi fyrir Cl- og aukna bindingu GABA við GABAA