Gamma-Aminobuttersäure (GABA) ist ein Neurotransmitter, der im zentralen Nervensystem (ZNS) des Menschen eine zentrale Rolle spielt. GABA ist der wichtigste hemmende Neurotransmitter im Gehirn, was bedeutet, dass er die neuronale Aktivität im ZNS verringert und so die Übererregung von Neuronen hemmt. Diese hemmende Wirkung ist von entscheidender Bedeutung, um das Gleichgewicht im Nervensystem aufrechtzuerhalten, übermäßige neuronale Aktivität zu verhindern und psychische sowie physiologische Funktionen zu regulieren.
Gamma-Aminobuttersäure ist eine nicht-proteinogene Aminosäure und hat eine einfache Struktur. Sie wird im Gehirn vorwiegend aus Glutamat synthetisiert, einem der wichtigsten exzitatorischen Neurotransmitter. Die Synthese wird durch das Enzym Glutamat-Decarboxylase (GAD) katalysiert, welches Glutamat in GABA umwandelt. Dieses Enzym benötigt Pyridoxalphosphat (Vitamin B6) als Cofaktor, was die Bedeutung einer ausreichenden Versorgung mit diesem Vitamin unterstreicht.
GABA wird hauptsächlich in den präsynaptischen Terminalen von hemmenden Neuronen synthetisiert und durch spezifische Transportproteine in synaptische Vesikel aufgenommen. Bei der Freisetzung in den synaptischen Spalt bindet GABA an spezielle Rezeptoren auf den postsynaptischen Membranen, die wiederum verschiedene Reaktionen in den Zielneuronen auslösen.
GABA spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Gleichgewichts zwischen erregenden und hemmenden Signalen im Gehirn. Ein Defizit an GABA oder eine verminderte GABA-Aktivität können zu einem Ungleichgewicht führen, was wiederum mit einer Vielzahl von neurologischen und psychiatrischen Störungen in Verbindung gebracht wird.
Einige der häufigsten Auswirkungen und Funktionen von GABA im Gehirn sind:
–Beruhigung und Angstlösung: Durch die Hemmung überaktiver neuronaler Bahnen wirkt GABA beruhigend und angstlösend. Ein Mangel an GABA kann zu Zuständen wie Angststörungen oder Panikattacken führen.
–Regulierung des Schlafes: GABA ist wesentlich für die Förderung des Schlafs. Es wird angenommen, dass eine gestörte GABA-Funktion zu Schlafstörungen beitragen kann. Viele Hypnotika und Beruhigungsmittel wirken, indem sie die GABA-Aktivität verstärken.
–Kognitive Funktionen: GABA spielt auch eine Rolle in höheren Gehirnfunktionen wie der Aufmerksamkeit und dem Gedächtnis. Ein Gleichgewicht von GABA und Glutamat ist wichtig für die effiziente Informationsverarbeitung und die Vermeidung von Übererregbarkeit im Gehirn, was bei kognitiven Störungen wie Demenz von Bedeutung ist.
Störungen im GABA-System sind mit verschiedenen psychischen und neurologischen Erkrankungen verbunden:
Epilepsie ist eine neurologische Erkrankung, die durch wiederholte Anfälle gekennzeichnet ist. Diese Anfälle können durch eine Übererregung im Gehirn verursacht werden, die teilweise auf eine Fehlfunktion des GABA-Systems zurückzuführen ist. Medikamente, die die GABAerge Hemmung verstärken, wie Valproinsäure und Benzodiazepine, werden häufig zur Behandlung von Epilepsie eingesetzt.
Ein Mangel an GABA-Aktivität wird mit einer erhöhten Anfälligkeit für Angstzustände in Verbindung gebracht. Benzodiazepine, die die GABA-Aktivität verstärken, sind in der akuten Behandlung von Angststörungen weit verbreitet. Allerdings ist der Langzeitgebrauch aufgrund der Gefahr der Abhängigkeit und Toleranzentwicklung eingeschränkt.
GABA spielt eine Schlüsselrolle in der Regulierung des Schlafes. Hypnotika wie Zolpidem wirken, indem sie die GABA-Aktivität modulieren und so den Schlaf fördern. Auch natürliche Substanzen wie Baldrian oder L-Theanin sollen die GABA-Wirkung unterstützen.
Studien deuten darauf hin, dass Veränderungen im GABA-System mit Schizophrenie und bipolaren Störungen in Zusammenhang stehen. Eine Dysfunktion in den GABAergen Netzwerken könnte zur Dysregulation der neuronalen Kommunikation beitragen und so zu den Symptomen dieser Erkrankungen führen.
GABA ist ein fundamentaler Neurotransmitter im ZNS mit einer Vielzahl von Funktionen, die von der Regulierung des Schlafes über die Muskelkontrolle bis hin zur Kognition reichen. Die therapeutische Nutzung von GABA und seiner Rezeptormodulation hat in der Medizin einen hohen Stellenwert und bleibt ein aktives Forschungsfeld, insbesondere in Hinblick auf Erkrankungen wie Epilepsie, Angststörungen und Schlafstörungen.
Die zukünftige Forschung wird wahrscheinlich vermehrt auf spezifische Modulatoren abzielen, die Nebenwirkungen minimieren und spezifische Krankheitsprozesse ansprechen. Dies könnte den Weg für innovative Therapien und eine verbesserte Lebensqualität für Patienten mit GABA-bezogenen Störungen ebnen.
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