Glutamina - Glutamato e Metabolismo Cerebral

GLUTAMINA - GLUTAMATO E METABOLISMO CEREBRAL.
- Lee, Wha-Joon; et al.; “Glutamine Transport by the Blood-Brain Barrier: A Possible Mechanism for Nitrogen Removal” Am J Physiol Cell Physiol 1998;274:C1101-C1107.

- Smith, V.R.; Ajami, A.M.; “Glutamine: The Emperor or His Clothes? J Nutr. 2001;131:2449S-2459S.

- Ackerman, S.; Discovering the Brain. Institute of Medicine; National Academy of Sciences. Washington D.C. 1992. National Academy Press p. iii.

- Bellia, F.; et al.; “Neuroprotective Features of Carnosine in Oxidative Driven Diseases” Molecular Aspects Med 2011:32:258-266.


Artigo editado por James D. Watson - Ph.D.

Traduzido pelo Nutricionista Reinaldo José Ferreira CRN3 – 6141
reinaldonutri@gmail.com
www.suplementacaoesaude.blogspot.com.br

"O cérebro é a mais grandiosa e última fronteira biológica, é a parte do corpo mais complexa que nós descobrimos neste universo. Ele contém centenas de bilhões de células interligadas através de trilhões de conexões. O cérebro confunde a mente. "

James D. Watson, Ph.D. Director, Cold Springs Harbor Laboratory & Director, National Center for Human Genome Research, National Institutes of Health.

Com o advento dos computadores em meados da década de 1940, os cientistas ficaram entusiasmados que num futuro próximo seria possível para que estas “máquinas” podessem duplicar o trabalho do cérebro humano. Enquanto tais previsões ficaram aquém, muito progresso tem sido feito para a descoberta da complexidade da função cerebral, especialmente na forma como as células cerebrais (neurônios) se comunicam. Certos aminoácidos e outros nutrientes desempenham papéis fundamentais na comunicação neuronal.

Sinais Elétricos e Químicos no Cérebro
Três coisas devem ocorrer para que os neurônios se comuniquem. Em primeiro lugar, uma troca elétrica de íons (sódio +, potássio +, cloreto - e cálcio + +); despolarizando a membrana neuronal. Em resposta, as moléculas dos neurotransmissores são liberadas pelo neurônio ocorrendo uma transmissão na fenda sináptica entre os mesmos. Os neurotransmissores, em seguida, ligam-se aos sítios receptores específicos no lado pós-sináptico.

O resultado é a transmissão de um sinal nervoso, em alguns casos excitatórios, em outros casos inibitórios. O equilíbrio é mantido entre as duas ações.
Como o cérebro consegue essas transmissões - às vezes centenas de impulsos nervosos em um segundo, é algo realmente fascinante. A lista de neurotransmissores continua a crescer a medida em que os estudos encontram mais substâncias que são sintetizadas pelos neurônios. Vamos focar nos neurotransmissores que são aminoácidos ou formados a partir deles. Estes incluem a glutamina, o ácido glutâmico, o ácido gama-aminobutírico (GABA), a teanina e a Carnosina peptídeo.
A “Família” Glutamina:
"Poucos discordam da afirmação de que a glutamina é um metabólito fenomenalmente versátil. . . Nenhum outro aminoácido apresenta notável versatilidade !! "
A glutamina é o aminoácido mais abundante no plasma. Ela tem várias funções metabólicas importantes, incluindo ser uma fonte de energia para as células intestinais, endoteliais e linfócitos, e um transportador não tóxico da amônia proveniente dos tecidos para o fígado, onde é convertida em uréia e subsequentemente excretada do corpo.

A glutamina é o precursor de dois importantes neurotransmissores, ácido glutâmico e GABA. A glutamina é considerada um "aminoácido condicionalmente essencial ". Isto significa que ele pode ser sintetizado no corpo humano, mas pode não estar disponível em quantidades suficientes para manter a saúde. É mais conhecida por envolvimento na síntese protéica, renovação das células intestinais, absorção de eletrólitos e proliferação celular intestinal.
Possui um papel fundamental no metabolismo do nitrogênio e é usada como fonte de combustível em vários tecidos. A Glutamina também funciona, em parte, como uma forma de armazenamento de glutamato e ácido glutâmico, outros aminoácidos importantes da família glutamina.

O ácido glutâmico é o mais abundante aminoácido livre no cérebro e é o neurotransmissor excitatório predominante no sistema nervoso central (SNC). Ele existe em todo o corpo e está presente em todas as células nervosas. Com o propósito de funcionar como um neurotransmissor no cérebro, o ácido glutâmico deve primeiro passar a barreira protetora sangue cérebro (BBB – Blood Brain Barrier). A BBB é necessária para proporcionar um ambiente ideal para a função química cerebral. No sistema nervoso central e nos tecidos do corpo, o ácido glutâmico como glutamato, executa muitas das mesmas funções da glutamina.

No entanto, a glutamina é mais ativa nos tecidos enquanto o glutamato é mais ativo no cérebro e na coluna vertebral. Os níveis destes dois aminoácidos são mantidas sob controle por mecanismos de transporte específicos na BBB e nas membranas das células. Em concentrações elevadas, o glutamato exerce potentes propriedades neurotóxicas que podem levar à irreversíveis distúrbios neurológicos.

Glutamato Monossódico – A Ilusão do Sabor:
O Glutamato monossódico é um realçador de sabor manufaturado; ele ativa as papilas gustativas específicas sobre a língua conhecido como umami (gosto saboroso – palavra derivada da língua japonesa). Por ser o sal de sódio do glutamato, MSG (Monossudium Glutamate) também ativa os receptores de sal da língua. Assim, tem sido amplamente utilizado para realçar o sabor dos alimentos. MSG pode causar enxaqueca e dificuldade de equilíbrio em pessoas sensíveis. Ele também pode precipitar a falta de ar, ataques de asma e irregularidades cardíacas, causar a debilitante artrite, depressão e até mesmo graves problemas comportamentais em crianças. MSG pode ser neurotóxico enquanto que a glutamina e glutamato são cuidadosamente reguladas pelo cérebro.

Durante uma entrevista recente sobre a toxicidade do MSG, Russell Blaylock, MD, um renomado neurocirurgião e especialista em excitotoxinas, disse: "O que nós descobrimos é que esta é uma substância muito tóxica, particularmente para o desenvolvimento cerebral. . . . O montante (de MSG) nos alimentos dobrou a cada década desde que foi usado pela primeira vez em 1940. . . . "De todas as formas de vida na Terra, os humanos são os mais sensíveis ao MSG."
Ácido Gamma Aminobutírico (GABA):
A inibição da neurotransmissão é mediada por dois transmissores de ação rápida, a glicina e o ácido gama-aminobutírico (GABA). Enquanto a glicina é o principal transmissor inibitório na medula espinal, o GABA é mais abundante nas regiões superiores do cérebro. O GABA liberado de terminais pré-sinápticos ativa receptores no neurônio pós-sináptico. Uma das ações principais de absorção do GABA é a redução da quantidade de glutamato liberado das sinapses excitatórias.
Teanina:
É uma proteína encontrada no chá verde, ajuda a alcançar um estado de relaxamento e ao mesmo tempo de alerta mental, através de uma influência direta sobre o sistema nervoso central. A Teofilina, o componente cafeico encontrado no chá verde, estimula o sistema nervoso central, mas pode aumentar o estresse e a ansiedade. A teanina é capaz de neutralizar a excitotoxicidade e a formação de radicais livres na mitocôndria.
Estudos de imagens cerebrais revelaram que a teanina estimula a atividade da banda alfa no cérebro. As ondas alfa estão associadas com a atenção focada e distração reduzida durante as tarefas mais exigentes. A estrutura química da teanina é semelhante ao glutamato e esta atravessa eficazmente a barreira hematoencefálica para se ligar com os receptores de glutamato e modulam a indução excitatória do glutamato na neurotransmissão.
Carnosina:
A carnosina é um dipeptídeo neuroprotetor formado pela beta-alanina e pela histidina. Um de seus benefícios é a melhora da micro circulação no cérebro e nos músculos. Também foi demonstrado que exerce um "efeito de rejuvenescimento" global sobre as células.
A Carnosina é um poderoso antioxidante, antiglicante e um agente efetivo na quelação de íons. Assim, a Carnosina ajuda a prevenir a glicação das proteínas, um fator que leva em intolerância à glicose. O íons de zinco e de cobre geram radicais livres a menos que sejam removidos do corpo. A quelação liga e remove esses íons. A Carnosina também promove a cicatrização de feridas e oferece neuroproteção contra os distúrbios provocados pelo estresse oxidativo. Estes incluem a doença de Alzheimer, de Parkinson, e o declínio cognitivo relacionado com a idade. A Carnosina é especialmente adequada para tratar estas desordens, porque é multifuncional em suas atividades.
Glossário -  
Íons:
São átomos ou grupos de átomos com carga positiva (elétrons a menos) ou negativa (elétrons a mais). Os íons atingem a estabilidade química através da formação de ligações iônicas, em que os átomos positivos e negativos são mantidos juntos por forças electrostáticas. Ligações iônicas podem ser muito facilmente quebradas, por exemplo, por dissolução em água. Assim, o sal (de sódio +, cloreto de -) se dissolve em água para formar uma solução, que é uma polarização que irá conduzir a corrente. Os íons em solução são atraídos para um poste emitindo a carga oposta. A maioria das biomoléculas são mantidas juntas por ligações covalentes em que dois elétrons permanecem unidos entre dois átomos. O açúcar é uma molécula que contém carbono, hidrogênio e oxigênio que se mantém unidas por ligações covalentes. Enquanto o açúcar também se dissolve na água, suas ligações covalentes não quebram e a solução não é polarizada.

Sinapse:
É uma comunicação na junção de célula para célula que permite a passagem de sinais entre as células nervosas. O sinal é transferido através de um neurotransmissor ou por comunicação direta entre células por meio de íons ou moléculas pequenas.

Neurônios:
São células nervosas que executam processos especializados para receber, conduzir e transmitir sinais no sistema nervoso.

Polaridade:
Refere-se a distribuição da polarização de cargas positivas e negativas, devido a uma distribuição desigual de elétrons. Moléculas polares tendem a ser solúveis em água.

Células endoteliais:
As células endoteliais são altamente aplainadas que formam o revestimento de todos os vasos sanguíneos. As células endoteliais regulam as trocas entre o sangue e os tecidos circundantes.

Células da Glia:
As células da glia constituem cerca de metade da quantidade de células no sistema nervoso central. Os neurônios perfazem a outra metade. As células da glia apoiam e protegem os neurônios. As quatro funções principais de células gliais são: circundam os neurônios ajudando a mantê-los no lugar, auxiliam no fornecimento de nutrientes e oxigênio para os neurônios, isolam um neurônio do outro, e também destroem e removem o esqueleto dos neurônios mortos (limpeza).


A “Família” Glutamina - 2 (Complemento):

- Cammer W.: Glutamine synthetase in the central nervous system is not confined to astrocytes. J Neuroimmunol 26, 173-178 (1990).

- Curthoys N. & M. Watford: Regulation of glutaminase activity and glutamine metabolism. Annu Rev Nutr 15, 133-159 (1995).


A Glutamina é abundante no sistema nervoso central (CNS), e no seu fluido intersticial e cerebroespinal (CSF), as concentrações são pelo menos uma ordem de magnitude maior do que de qualquer outro aminoácido. O transporte de glutamina do sangue para o cérebro é insuficiente para atender a demanda dos tecidos cerebrais para este aminoácido. Esta procura é satisfeita pela síntese da Glutamina intracerebral a partir do Glutamato (Glu), uma reação
realizada pela glutamina-sintetase (GS), uma enzima que reside nos astrócitos.

A maior proporção da glutamina derivada da astroglia é transportada para os neurônios onde é degradada pela glutaminase fosfato ativada (PAG), dando origem ao neurotransmissor excitatório do aminoácido glutamato, o qual é também um precursor do neurotransmissor inibitório ou ácido gama aminobutírico (GABA).
O Glutamato libertado pelos neurônios é absorvido pelos astrócitos e reconvertido para Glutamina, fechando o chamado ciclo"glutamato - glutamina". Uma quantidade de Glutamina serve como um metabólito energético, e outra parte sai do cérebro para a corrente sanguínea.

O fluxo de Glutamina dos astrócitos, a sua absorção neuronal e de saída para o sangue através das células endoteliais dos capilares cerebrais é mediada por transportadores de aminoácidos diferentes, mostrando a preferência considerável pela Glutamina na distribuição entre os astrócitos e neurônios que favorece o fluxo de aminoácidos dos astrócitos para os neurônios. Os carreadores específicos de Glutamina também contribuem largamente para o fluxo de Glutamina do cérebro para o leito vascular.



Nota do Nutricionista:

A glutamina é um aminoácido extremamente versátil e com inúmeras funções.
Ela proporciona um enorme benefício intestinal pela renovação do epitélio; é o principal nutriente para o sistema imune e ainda fundamental para a função cerebral.
Aos interessados em saúde e longevidade: GLUTAMINA.