ग्लूटामेट (न्यूरोट्रांसमीटर): संश्लेषण, क्रिया, कार्य - तंत्रिका - 2025

ग्लूटामेट कशेरुकी जीवों में तंत्रिका तंत्र में सबसे प्रचुर मात्रा उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर है। यह सभी उत्तेजक कार्यों में एक मौलिक भूमिका निभाता है, जिसका तात्पर्य है कि यह मानव मस्तिष्क में सभी synaptic कनेक्शन के 90% से अधिक से संबंधित है।

बायोकेमिकल ग्लूटामेट रिसेप्टर्स को तीन वर्गों में विभाजित किया जा सकता है: एएमपीए रिसेप्टर्स, एनएमडीए रिसेप्टर्स और मेटाबोट्रोपिक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स। कुछ विशेषज्ञ एक चौथे प्रकार की पहचान करते हैं, जिसे केनेट रिसेप्टर्स के रूप में जाना जाता है। वे सभी मस्तिष्क क्षेत्रों में पाए जाते हैं, लेकिन कुछ क्षेत्रों में विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में होते हैं।

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ग्लूटामेट सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी में एक मौलिक भूमिका निभाता है। इस वजह से, यह विशेष रूप से कुछ उन्नत संज्ञानात्मक कार्यों जैसे कि स्मृति और सीखने से संबंधित है। प्लास्टिसिटी का एक विशिष्ट रूप, जिसे दीर्घकालिक पोटेंशिएशन के रूप में जाना जाता है, हिप्पोकैम्पस या प्रांतस्था जैसे क्षेत्रों में ग्लूटामेटेरिक सिनैप्स पर होता है।

इस सब के अलावा, ग्लूटामेट भी कई स्वास्थ्य लाभ है जब आहार के माध्यम से सेवन किया जाता है। हालांकि, यह कुछ नकारात्मक प्रभाव भी पैदा कर सकता है यदि आप बहुत अधिक ध्यान केंद्रित करते हैं, मस्तिष्क स्तर और भोजन दोनों। इस लेख में हम आपको उसके बारे में सब कुछ बताएंगे।

संश्लेषण

एल-ग्लूटामेट की संरचना

ग्लूटामेट प्रोटीन की एक बड़ी संख्या के मुख्य घटकों में से एक है। इस वजह से, यह पूरे मानव शरीर में सबसे प्रचुर मात्रा में अमीनो एसिड में से एक है। सामान्य परिस्थितियों में, आहार के माध्यम से इस न्यूरोट्रांसमीटर के लिए पर्याप्त प्राप्त करना संभव है, ताकि इसे संश्लेषित करने के लिए आवश्यक न हो।

हालांकि, ग्लूटामेट एक गैर-आवश्यक अमीनो एसिड माना जाता है। इसका मतलब है कि, आपातकालीन समय में, शरीर इसे अन्य पदार्थों से चयापचय कर सकता है। विशेष रूप से, इसे अल्फा-केटोग्लुटेरिक एसिड से संश्लेषित किया जा सकता है, जो साइट्रेट द्वारा साइट्रिक एसिड चक्र द्वारा निर्मित होता है।

मस्तिष्क स्तर पर, ग्लूटामेट स्वयं द्वारा रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार करने में सक्षम नहीं है। हालांकि, यह उच्च-आत्मीयता परिवहन प्रणाली का उपयोग करके केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से गुजरता है। यह इसकी एकाग्रता को विनियमित करने और मस्तिष्क द्रव में पाए जाने वाले इस पदार्थ की मात्रा को स्थिर रखने के लिए कार्य करता है।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में, ग्लूटामाइन को ग्लूटामाइन से "ग्लूटामेट-ग्लूटामिनर्जिक चक्र" के रूप में जाना जाता है, एंजाइम ग्लूटामिन की कार्रवाई के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है। यह प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन्स और ग्लिअल कोशिकाओं में दोनों हो सकते हैं जो उन्हें घेरते हैं।

दूसरी ओर, ग्लूटामेट अपने आप में एक और बहुत महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर, गाबा का अग्रदूत है। परिवर्तन प्रक्रिया ग्लूटामेट डीकारोक्सिलेज एंजाइम की कार्रवाई द्वारा की जाती है।

कारवाई की व्यवस्था

एएमपीए रिसेप्टर एक एल-ग्लूटामेट प्रतिपक्षी को बांधता है जो एमिनो टर्मिनल, लिगैंड-बाइंडिंग डोमेन, और ट्रांसमेंब्रेनर डोमेन, पीडीबी 3KG2 दिखा रहा है। कर्टिस नीवु ग्लूटामेट चार अलग-अलग प्रकार के जैव रासायनिक रिसेप्टर्स से बंधकर शरीर पर अपना प्रभाव डालता है: एएमपीए रिसेप्टर्स, एनएमडीए रिसेप्टर्स, मेटाबोट्रोपिक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स और केनेट रिसेप्टर्स। उनमें से ज्यादातर केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के भीतर स्थित हैं।

वास्तव में, ग्लूटामेट रिसेप्टर्स के विशाल बहुमत पोस्टसिनेप्टिक कोशिकाओं के डेन्ड्राइट पर स्थित हैं; और वे प्रीसानेप्टिक कोशिकाओं द्वारा इंट्रा-सिनैप्टिक स्थान में जारी अणुओं को बांधते हैं। दूसरी ओर, वे एस्ट्रोसाइट्स और ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स जैसी कोशिकाओं में भी मौजूद हैं।

ग्लूटामाइन रिसेप्टर्स को दो उपप्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: आयनोट्रोपिक और मेटाबोट्रोपिक। नीचे हम देखेंगे कि उनमें से प्रत्येक कैसे अधिक विस्तार से काम करता है।

आयनोट्रोपिक रिसेप्टर्स

आयनोट्रोपिक रिसेप्टर।

आयनोट्रोपिक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स में ग्लूटामेट बंधन के जवाब में मस्तिष्क से गुजरने के लिए सोडियम, पोटेशियम और कभी-कभी कैल्शियम आयनों को अनुमति देने का प्राथमिक कार्य होता है। जब बंधन होता है, तो प्रतिपक्षी रिसेप्टर के केंद्रीय छिद्र, आयन चैनल की प्रत्यक्ष क्रिया को उत्तेजित करता है, इस प्रकार इन पदार्थों के पारित होने की अनुमति देता है।

सोडियम, पोटेशियम और कैल्शियम आयनों के पारित होने से पोस्टसिनेप्टिक उत्तेजक प्रवाह होता है। यह करंट विध्रुवण कर रहा है; और यदि पर्याप्त संख्या में ग्लूटामेट रिसेप्टर्स सक्रिय हैं, तो पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन में कार्रवाई की क्षमता तक पहुंचा जा सकता है।

सभी प्रकार के ग्लूटामेट रिसेप्टर्स एक पोस्टसिनेप्टिक उत्तेजक वर्तमान का उत्पादन करने में सक्षम हैं। हालांकि, उनमें से प्रत्येक के लिए इस वर्तमान की गति और अवधि अलग है। इस प्रकार, उनमें से प्रत्येक का तंत्रिका तंत्र पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है।

मेटाबोट्रोपिक रिसेप्टर्स

मेटाबोट्रोपिक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स जी प्रोटीन रिसेप्टर्स के सी सबमिली से संबंधित हैं। वे तीन समूहों में विभाजित हैं, जो बदले में स्तनधारियों के मामले में आठ उपप्रकारों में विभाजित हैं।

ये रिसेप्टर्स तीन अलग-अलग हिस्सों से बने होते हैं: बाह्य क्षेत्र, ट्रांसमेम्ब्रेनर क्षेत्र और इंट्रासेल्युलर क्षेत्र। इसके आधार पर जहां ग्लूटामेट अणुओं के साथ बंधन होता है, शरीर में या तंत्रिका तंत्र में एक अलग प्रभाव पड़ेगा।

बाह्य क्षेत्र एक मॉड्यूल से बना है जिसे "वीनस फ्लाईट्रैप" के रूप में जाना जाता है जो ग्लूटामेट को बांधने के लिए जिम्मेदार है। इसमें सिस्टीन में भी एक हिस्सा समृद्ध होता है जो ट्रांसबेंडर के हिस्से की ओर वर्तमान के परिवर्तन के प्रसारण में एक मौलिक भूमिका निभाता है।

ट्रांसमेम्ब्रेन क्षेत्र सात क्षेत्रों से बना है, और इसका मुख्य कार्य बाह्य क्षेत्र को इंट्रासेल्युलर क्षेत्र से जोड़ना है, जहां प्रोटीन युग्मन आम तौर पर होता है।

बाह्य क्षेत्र में ग्लूटामेट अणुओं के बंधन से प्रोटीन होता है जो इंट्रासेल्युलर क्षेत्र तक पहुंचते हैं, जो फॉस्फोराइलेटेड होता है। यह सेल में बड़ी संख्या में जैव रासायनिक रास्ते और आयन चैनल को प्रभावित करता है। इस वजह से, मेटाबोट्रोपिक रिसेप्टर्स शारीरिक प्रभावों की एक विस्तृत श्रृंखला का कारण बन सकते हैं।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बाहर रिसेप्टर्स

ग्लूटामेट रिसेप्टर्स को माना जाता है कि उत्तेजनाओं को प्राप्त करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है जो "ओउमी" स्वाद को ग्रहण करती है, इस क्षेत्र में नवीनतम शोध के अनुसार पांच बुनियादी स्वादों में से एक। इस वजह से, इस वर्ग के रिसेप्टर्स जीभ पर मौजूद हैं, विशेष रूप से स्वाद की कलियों पर।

आयनोट्रोपिक ग्लूटामेट रिसेप्टर्स भी हृदय ऊतक में मौजूद हैं, हालांकि इस क्षेत्र में उनकी भूमिका अभी भी अज्ञात है। "इम्यूनिस्टोकेमिस्ट्री" के रूप में जाना जाने वाला अनुशासन इनमें से कुछ रिसेप्टर्स को टर्मिनल नसों, गैन्ग्लिया, प्रवाहकीय फाइबर और कुछ कार्डियोमायोसाइट्स में स्थित है।

दूसरी ओर, अग्न्याशय के कुछ क्षेत्रों में इन रिसेप्टर्स की एक छोटी संख्या को ढूंढना भी संभव है। यहाँ इसका मुख्य कार्य इंसुलिन और ग्लूकागन जैसे पदार्थों के स्राव को नियंत्रित करना है। इसने ग्लूटामेट प्रतिपक्षी का उपयोग करके मधुमेह को विनियमित करने की संभावना पर अनुसंधान करने के लिए दरवाजा खोल दिया है।

हम आज यह भी जानते हैं कि त्वचा में एक निश्चित मात्रा में एनएमडीए रिसेप्टर्स होते हैं, जिन्हें एनाल्जेसिक प्रभाव उत्पन्न करने के लिए उत्तेजित किया जा सकता है। संक्षेप में, ग्लूटामेट का पूरे शरीर में बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है, और इसके रिसेप्टर्स पूरे शरीर में स्थित होते हैं।

विशेषताएं

हम पहले ही देख चुके हैं कि स्तनधारी मस्तिष्क में ग्लूटामेट सबसे प्रचुर मात्रा में न्यूरोट्रांसमीटर है। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि यह हमारे शरीर में बड़ी संख्या में कार्यों को पूरा करता है। यहां हम आपको बताते हैं कि कौन से मुख्य हैं।

सामान्य मस्तिष्क समारोह का समर्थन करता है

सामान्य मस्तिष्क कार्यों को विनियमित करने में ग्लूटामेट सबसे महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर है। वस्तुतः मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के सभी उत्तेजक न्यूरोट ग्लूटामेटेरिक हैं।

ग्लूटामेट मस्तिष्क और पूरे शरीर दोनों को संकेत भेजता है। ये संदेश हमारे मस्तिष्क के कामकाज के कई अन्य पहलुओं में एक माध्यमिक भूमिका निभाने के अलावा, स्मृति, सीखने या तर्क करने जैसे कार्यों में मदद करते हैं।

उदाहरण के लिए, आज हम जानते हैं कि कम ग्लूटामेट स्तरों के साथ नई यादें बनाना असंभव है। इसके अलावा, इस न्यूरोट्रांसमीटर की एक असामान्य रूप से कम मात्रा में स्किज़ोफ्रेनिया, मिर्गी, या अवसाद और चिंता जैसी मनोरोग समस्याओं के हमलों को ट्रिगर किया जा सकता है।

यहां तक ​​कि चूहों के साथ अध्ययन से पता चलता है कि असामान्य रूप से मस्तिष्क में ग्लूटामेट के निम्न स्तर को आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम विकारों से जोड़ा जा सकता है।

यह गाबा के लिए एक अग्रदूत है

ग्लूटामेट भी वह आधार है जिसका उपयोग शरीर एक और बहुत महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर, गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए) बनाने के लिए करता है। यह पदार्थ मांसपेशियों के संकुचन के अलावा, सीखने में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह नींद या विश्राम जैसे कार्यों से भी जुड़ा हुआ है।

पाचन तंत्र के कामकाज में सुधार करता है

ग्लूटामेट को भोजन से अवशोषित किया जा सकता है, यह पाचन तंत्र की कोशिकाओं के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत होने के साथ-साथ शरीर के इस हिस्से में अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण सब्सट्रेट है।

भोजन में ग्लूटामेट पूरे शरीर में कई मौलिक प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है। उदाहरण के लिए, यह वेगस तंत्रिका को सक्रिय करता है, ऐसे में पाचन तंत्र में सेरोटोनिन के उत्पादन को बढ़ावा मिलता है। यह मल त्याग को प्रोत्साहित करता है, साथ ही शरीर के तापमान और ऊर्जा उत्पादन को बढ़ाता है।

कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि मौखिक ग्लूटामेट की खुराक का उपयोग इस संबंध में समस्याओं वाले रोगियों में पाचन में सुधार कर सकता है। इसके अलावा, यह पदार्थ पेट की दीवार को उस पर कुछ दवाओं के हानिकारक प्रभाव से भी बचा सकता है।

भूख और तृप्ति के चक्र को नियंत्रित करता है

हालांकि हम यह नहीं जानते कि यह प्रभाव कैसे होता है, लेकिन ग्लूटामेट का भूख सर्किट और तृप्ति पर बहुत महत्वपूर्ण नियामक प्रभाव है।

इस प्रकार, भोजन में इसकी उपस्थिति हमें अधिक भूख लगती है और अधिक खाना चाहती है; लेकिन यह हमें इसे लेने के बाद और अधिक संतुष्ट महसूस कराता है।

प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

प्रतिरक्षा प्रणाली की कुछ कोशिकाओं में ग्लूटामेट रिसेप्टर्स भी होते हैं; उदाहरण के लिए, टी कोशिकाएं, बी कोशिकाएं, मैक्रोफेज और डेंड्राइटिक कोशिकाएं। इससे पता चलता है कि यह न्यूरोट्रांसमीटर जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा प्रणाली दोनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

एक दवा के रूप में इस पदार्थ का उपयोग करने वाले कुछ अध्ययनों से पता चला है कि यह कैंसर या जीवाणु संक्रमण जैसे रोगों पर बहुत लाभकारी प्रभाव डाल सकता है। इसके अलावा, यह अल्जाइमर जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों के खिलाफ कुछ हद तक रक्षा भी करता है।

मांसपेशियों और हड्डी के कार्य में सुधार करता है

आज हम जानते हैं कि ग्लूटामेट हड्डियों के विकास और विकास में एक मौलिक भूमिका निभाता है, साथ ही साथ उनके स्वास्थ्य को बनाए रखने में भी।

यह पदार्थ कोशिकाओं की उपस्थिति को रोकता है जो हड्डियों को खराब करते हैं, जैसे ओस्टियोक्लास्ट; और इसका उपयोग मनुष्यों में ऑस्टियोपोरोसिस जैसी बीमारियों के इलाज के लिए किया जा सकता है।

दूसरी ओर, हम यह भी जानते हैं कि ग्लूटामेट मांसपेशियों के कार्य में एक मौलिक भूमिका निभाता है। व्यायाम के दौरान, उदाहरण के लिए, यह न्यूरोट्रांसमीटर मांसपेशियों के तंतुओं को ऊर्जा प्रदान करने और ग्लूटाथियोन का उत्पादन करने के लिए जिम्मेदार है।

दीर्घायु बढ़ा सकते हैं

अंत में, कुछ हालिया अध्ययन बताते हैं कि ग्लूटामेट कोशिकाओं की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया पर बहुत लाभकारी प्रभाव डाल सकता है। हालांकि यह अभी तक मनुष्यों में परीक्षण नहीं किया गया है, पशु प्रयोगों से पता चलता है कि आहार में इस पदार्थ की वृद्धि से मृत्यु दर में कमी आ सकती है।

यह प्रभाव सेलुलर उम्र बढ़ने के लक्षणों की शुरुआत में ग्लूटामेट की देरी के कारण माना जाता है, जो उम्र से संबंधित मौत के प्रमुख कारणों में से एक है।

खतरों

जब ग्लूटामेट का प्राकृतिक स्तर मस्तिष्क या शरीर में बदल जाता है, तो सभी प्रकार की समस्याओं का सामना करना संभव है। यह तब होता है जब हमारे शरीर में जरूरत से कम पदार्थ होते हैं, या यदि स्तर अतिरंजित तरीके से उठाए जाते हैं।

इस प्रकार, उदाहरण के लिए, शरीर में ग्लूटामेट के स्तर में परिवर्तन मानसिक विकारों जैसे कि अवसाद, चिंता और स्किज़ोफिलिया से जुड़ा हुआ है। इसके अलावा, यह आत्मकेंद्रित, अल्जाइमर और सभी प्रकार के न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों से भी संबंधित है।

दूसरी ओर, भौतिक स्तर पर ऐसा लगता है कि इस पदार्थ की अधिकता मोटापा, कैंसर, मधुमेह या एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस जैसी समस्याओं से जुड़ी होगी। यह शरीर के कुछ घटकों, जैसे मांसपेशियों और हड्डियों के स्वास्थ्य पर बहुत हानिकारक प्रभाव डाल सकता है।

इन सभी खतरों से संबंधित होगा, एक तरफ आहार में शुद्ध ग्लूटामेट की अधिकता (मोनोसोडियम ग्लूटामेट के रूप में, जो रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करने में सक्षम लगता है)। इसके अलावा, उन्हें इस अवरोध में अधिक से अधिक पोरसिटी के साथ भी करना होगा।

निष्कर्ष

ग्लूटामेट हमारे शरीर द्वारा उत्पादित सबसे महत्वपूर्ण पदार्थों में से एक है, और यह सभी प्रकार के कार्यों और प्रक्रियाओं में एक मौलिक भूमिका निभाता है। तथा

n यह लेख आपने सीखा है कि यह कैसे काम करता है और इसके मुख्य लाभ क्या हैं; लेकिन यह भी खतरों है जब यह हमारे शरीर में बहुत अधिक मात्रा में पाया जाता है।

संदर्भ

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