L'acide glutamique est un acide aminé qui construit les protéines qui composent notre corps. En même temps, c'est le neurotransmetteur excitateur le plus important du système nerveux. Les processus d'apprentissage et de mémorisation dépendent de son activité. Dans le même temps, sa concentration trop élevée tue les cellules nerveuses. Qu'est-ce que l'acide glutamique joue d'autre dans le corps?
Table des matières
- Acide glutamique comme acide aminé
- L'acide glutamique comme neurotransmetteur
- Équilibre entre le glutamate et l'acide gamma aminobutyrique
- Dépression et activité de l'acide glutamique
- Acide glutamique et schizophrénie
- Acide glutamique et maladie d'Alzheimer
- L'importance de l'acide glutamique pour l'avenir de la médecine
L'acide glutamique se trouve généralement dans le corps sous la forme d'un anion appelé glutamate. Ce composé est un acide aminé, c'est-à-dire le bloc de construction organique de base à partir duquel les protéines sont fabriquées. En même temps, c'est l'un des neurotransmetteurs les plus importants. Ce terme couvre les substances impliquées dans la transmission d'informations entre les cellules nerveuses. On pense que cette substance est le composé le plus important impliqué dans la formation de la trace de mémoire dans le cerveau. Pour cette raison, sa présence est essentielle dans le processus d'apprentissage et de mémorisation des événements.
Cependant, une concentration excessive d'acide glutamique dans le système nerveux central n'est pas bénéfique. Il endommage les cellules nerveuses. Il existe des études montrant que la toxicité de niveaux élevés de glutamate est impliquée dans la formation de dommages aux zones du cerveau pendant la maladie d'Alzheimer. Ces changements entraînent des perturbations dans les processus cognitifs.
L'acide glutamique est très souvent associé à des additifs alimentaires chimiques. Cela est dû au fait que son sel, c'est-à-dire le glutamate monosodique, est un exhausteur de goût ajouté aux plats et aux mélanges d'épices. C'est l'un des produits chimiques les plus utilisés dans l'industrie alimentaire. Le glutamate monosodique n'est officiellement pas reconnu comme une substance nocive dans l'Union européenne.
Le glutamate est un composant protéique et est donc un composant alimentaire courant. Son goût n'est perceptible que lorsqu'il n'est pas lié aux protéines. La sauce soja est un exemple d'aliment contenant de l'acide glutamique.La sensation gustative provoquée par ce composé chimique a été appelée "umami".
Acide glutamique comme acide aminé
Le glutamate est chimiquement un acide aminé. Ce nom signifie qu'il a un groupe acide carboxylique et un groupe amino dans sa structure, placés à un atome de carbone. Les acides aminés liés entre eux par des liaisons chimiques, disposés en une longue chaîne, constituent toutes les protéines existantes.
L'acide glutamique est un acide aminé endogène, c'est-à-dire qui peut être synthétisé par notre corps. Bien entendu, sa source peut être des protéines fournies avec des aliments. Toutes les viandes, volailles, poissons, œufs et produits laitiers sont d'excellentes sources d'acide glutamique. Certains aliments végétaux riches en protéines peuvent également être des sources de protéines. Par exemple, le gluten, la principale protéine du blé, contient 30 à 35% d'acide glutamique.
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L'acide glutamique comme neurotransmetteur
Le glutamate, en plus d'être impliqué dans la formation des protéines, agit également comme un neurotransmetteur. Cela signifie qu'il s'agit d'une substance libérée dans l'espace entre deux cellules nerveuses. L'entrée de molécules de glutamate d'une cellule nerveuse vers des récepteurs de l'autre provoque une excitation. Les récepteurs sont des structures protéiques spécialisées qui reconnaissent un neurotransmetteur spécifique.
L'acide glutamique, utilisé comme neurotransmetteur, est produit directement par les neurones glutamatergiques. Ils sont la partie dominante des cellules nerveuses du cerveau. Par conséquent, la perturbation de la transmission de l'acide glutamique a des conséquences très graves. Cela conduit à des maladies neurologiques et à des troubles mentaux.
L'acide glutamique est stocké dans des vésicules spéciales situées dans les synapses, c'est-à-dire dans les terminaisons des cellules nerveuses qui se connectent les unes aux autres. Les impulsions nerveuses déclenchent la libération de glutamate dans la fente synaptique, ce qui finit par déclencher un autre neurone. Les récepteurs du glutamate, tels que le récepteur NMDA ou AMPA, sont responsables de la réception des informations portées par ce neurotransmetteur. La connexion de la molécule d'acide glutamique avec le récepteur provoque son activation, et donc la transmission de l'influx nerveux plus loin.
Le glutamate est le neurotransmetteur excitateur le plus courant dans le système nerveux des vertébrés, y compris les humains. Il est impliqué dans les fonctions cognitives du cerveau, telles que l'apprentissage et la mémoire. Il est présent au niveau des synapses glutamatergiques de l'hippocampe, du néocortex et d'autres parties du cerveau.
Équilibre entre le glutamate et l'acide gamma aminobutyrique
L'acide glutamique, en tant que principal neurotransmetteur excitateur, existe dans des conditions physiologiques en équilibre avec le principal neurotransmetteur inhibiteur, à savoir l'acide gamma aminobutyrique (GABA). La relation appropriée de ces substances détermine le bon fonctionnement du système nerveux.
Dans le cas des états pathologiques, nous parlerons généralement de la supériorité de la transmission liée au glutamate sur le GABA. Un tel déséquilibre conduit à des états psychotiques. Il existe des théories liant l'hyperactivité des récepteurs de l'acide glutamique à la schizophrénie. Pour cette raison, la recherche de médicaments psychotropes inhibant le système glutamatergique est en cours.
Les scientifiques ont été associés aux troubles suivants avec hyperactivité ou diminution de l'activité de neurotransmission du glutamate:
- anxiété
- dépression
- schizophrénie
- maladies neurodégénératives
- trouble bipolaire
Dépression et activité de l'acide glutamique
Les scientifiques et les médecins ne sont pas certains du rôle du système glutamatergique dans la dépression. Certains travaux de recherche suggèrent une augmentation de l'activité de ce neurotransmetteur au cours de cette maladie. D'autres montrent que la transmission du glutamate est inhibée.
Des études ont montré que l'utilisation de médicaments bloquant l'activité du glutamate produit un effet antidépresseur à court terme. Un exemple d'un tel médicament est la kétamine, qui est un anesthésique en chirurgie et en médecine vétérinaire.
L'effet d'amélioration du bien-être se produit également en cas de trouble bipolaire après administration de médicaments de ce groupe.
Le médicament riluzole a la capacité de réduire la quantité d'acide glutamique libérée par les neurones. Ainsi, il inhibe la transmission glutamatergique. Des études ont montré que ce médicament agit comme un antidépresseur chez les patients atteints de ce trouble.
Les tests mentionnés concernant les médicaments inhibant le système glutamatergique suggèrent une forte corrélation entre son hyperactivité et ses symptômes dépressifs. D'autres recherches dans ce domaine pourraient ouvrir une nouvelle voie dans le traitement de la dépression et du trouble bipolaire.
Acide glutamique et schizophrénie
Il existe une hypothèse sur la genèse de la schizophrénie associée à des perturbations de l'activité glutamate. La théorie était initialement basée sur un ensemble de découvertes cliniques et neuropathologiques suggérant une signalisation glutamatergique sous-active via les récepteurs NMDA. Plus tard, il y avait aussi des données génétiques soutenant cette thèse.
Cependant, les connaissances actuelles montrent que ce trouble présente à la fois des anomalies glutaminergiques et dopaminergiques. Ils font partie d'un système complexe de facteurs neurochimiques, psychologiques, psychosociaux et dérivés du cerveau qui, ensemble, expliquent la schizophrénie.
Acide glutamique et maladie d'Alzheimer
De nombreuses études ont montré un lien entre la néphrotoxicité des niveaux élevés de glutamate et les changements de démence dans la maladie d'Alzheimer. Ces dommages résultent des effets d'une activation excessive des récepteurs par ce neurotransmetteur. En conséquence, un gonflement et des dommages aux cellules nerveuses se produisent.
Pour réduire les symptômes de la maladie d'Alzheimer, de la mémantadine est administrée. Ce médicament bloque les récepteurs du glutamate. Finalement, la stimulation par ce neurotransmetteur est réduite, conduisant à une inhibition des processus neurodégénératifs.
L'importance de l'acide glutamique pour l'avenir de la médecine
Nous découvrons actuellement l'importance du système glutamatergique. Une compréhension approfondie des mécanismes qui la régissent laisse espérer le développement de médicaments efficaces dans le traitement des troubles mentaux et neurologiques.
La recherche sur l'acide glutamique, actif dans le cerveau humain, est également l'occasion de comprendre le fonctionnement de la mémoire humaine.
Littérature:
- Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamate et ses récepteurs, ou comment le cerveau peut être guéri, Univers 2017
- Meldrum, B. S. "Glutamate comme neurotransmetteur dans le cerveau: examen de la physiologie et de la pathologie". Le journal de la nutrition. 2000.
- Anna Szymczak, "Acide glutamique", neuropsychologia.org
- Acide glutamique (CID: 611) dans PubChem, Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW et al. "Cadre basé sur les circuits pour comprendre les interactions de neurotransmetteur et de gène de risque dans la schizophrénie". Tendances des neurosciences. 2008, accès en ligne
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