Ácido γ-aminobutírico para niños
Datos para niños
Ácido gamma-aminobutírico |
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 Fórmula estructural simplificada
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 C=negro, H=blanco, O=rojo, N=azul
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| Nombre IUPAC | ||
| Ácido 4-aminobutanoico | ||
| General | ||
| Fórmula semidesarrollada | C4H9NO2 | |
| Fórmula molecular | ? | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 56-12-2 | |
| Número RTECS | ES6300000 | |
| ChEBI | 16865 | |
| ChEMBL | CHEMBL96 | |
| ChemSpider | 116 | |
| DrugBank | DB02530 | |
| PubChem | 119 | |
| UNII | 2ACZ6IPC6I | |
| KEGG | D00058 | |
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C(CC(=O)O)CN
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InChI
InChI=1S/C4H9NO2/c5-3-1-2-4(6)7/h1-3,5H2,(H,6,7)
Key: BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N |
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| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | Polvo blanco cristalino | |
| Densidad | 1110 kg/m³; 1,11 g/cm³ | |
| Masa molar | 103,12 g/mol | |
| Punto de fusión | 203,7 °C (477 K) | |
| Punto de ebullición | 247,9 °C (521 K) | |
| Propiedades químicas | ||
| Acidez | 4.23 (carboxyl), 10.43 (amino) pKa | |
| Solubilidad en agua | 130 g/100 mL | |
| log P | −3.17 | |
| Riesgos | ||
| Riesgos principales | Irritante, dañino | |
| LD50 | 12,680 mg/kg (ratón, oral) | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. |
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El ácido gamma-aminobutírico, más conocido como GABA (por sus siglas en inglés, gamma-aminobutyric acid), es una sustancia química muy importante que se encuentra en seres vivos como microorganismos, plantas y animales. En los mamíferos, incluyendo a los humanos, el GABA es el principal neurotransmisor que ayuda a calmar la actividad del sistema nervioso central (SNC).
El GABA tiene un papel clave en reducir la excitación de las neuronas en todo el sistema nervioso. En las personas, el GABA es directamente responsable de controlar el tono muscular. En algunas aves, ayuda a disminuir su hiperactividad durante la noche y a que duerman más.
Aunque químicamente es un tipo de aminoácido, los científicos y médicos no suelen llamarlo así. Esto se debe a que el término "aminoácido" se usa generalmente para referirse a los alfa-aminoácidos, y el GABA no es uno de ellos. Además, el GABA no forma parte de las proteínas.
En algunas condiciones de salud, como la diplejía espástica en niños, los nervios dañados no pueden absorber bien el GABA. Esto puede causar que los músculos estén demasiado tensos, ya que los nervios no reciben suficiente GABA para relajarlos.
Contenido
¿Qué es el GABA y cómo funciona en el cuerpo?
El GABA es un neurotransmisor, una especie de mensajero químico que las neuronas usan para comunicarse entre sí. Su función principal es "frenar" o "calmar" la actividad de las neuronas.
¿Cómo se descubrió el GABA?
El ácido gamma-aminobutírico fue creado en un laboratorio por primera vez en 1883. Al principio, se pensaba que solo era un producto que se encontraba en plantas y microorganismos. Sin embargo, en 1950, se descubrió que el GABA era una parte esencial del sistema nervioso central de los animales.
El GABA que se encuentra en la naturaleza fue descubierto en 1949 en el tejido de la patata.
En 1950, los científicos Dr. Jorge Awapara y Roberts y Frankel lo encontraron en el cerebro de los mamíferos. Roberts y Frankel también descubrieron que el GABA se forma a partir de otra sustancia llamada glutamato.
Más tarde, en los años 70, se vio que el GABA participa en la formación de esporas en algunos hongos y bacterias. A finales de los años 90, se descubrió que el GABA ayuda a algunas bacterias, como la E. coli, a resistir ambientes ácidos.
¿Cómo es la estructura del GABA?
El GABA suele presentarse como un ion especial llamado zwitterion, que tiene una parte con carga positiva y otra con carga negativa. Su forma puede cambiar según el lugar donde se encuentre. En estado gaseoso, el GABA se pliega mucho, mientras que en estado sólido, su forma es más extendida. En líquidos, puede tener varias formas diferentes. Esta capacidad de cambiar de forma es muy importante para que el GABA pueda unirse a diferentes receptores en el cuerpo y cumplir su función.
¿Cómo se produce el GABA en el cuerpo?
El GABA que el cuerpo necesita no puede pasar fácilmente la barrera que protege el cerebro (llamada barrera hematoencefálica). Por eso, el GABA se fabrica directamente en el cerebro. Se produce a partir del glutamato gracias a una enzima llamada ácido glutámico descarboxilasa (GAD) y una forma de la vitamina B6.
Luego, el GABA puede volver a convertirse en glutamato a través de un proceso llamado "GABA shunt". De esta manera, el cuerpo convierte el glutamato (que es un neurotransmisor que "activa" las neuronas) en GABA (que las "calma").
¿Cómo se descompone el GABA?
Una enzima llamada GABA transaminasa ayuda a transformar el GABA en otras sustancias. Una de estas sustancias es el ácido succínico, que luego entra en un proceso llamado ciclo de Krebs para producir energía para el cuerpo.
Funciones del GABA
El GABA como mensajero cerebral (neurotransmisor)
En los animales con columna vertebral, el GABA actúa en las sinapsis (los puntos de conexión entre neuronas) del cerebro. Se une a unos "receptores" especiales en la superficie de las neuronas. Cuando el GABA se une a estos receptores, se abren unos pequeños "canales" que permiten el paso de iones (partículas con carga eléctrica) como el cloruro y el potasio.
Este movimiento de iones hace que la parte interna de la neurona se vuelva más negativa, lo que generalmente la "calma" o la hace menos propensa a activarse.
Tipos de receptores de GABA
Existen dos tipos principales de receptores de GABA:
- GABAA: Este receptor es parte de un canal que se abre cuando el GABA se une a él, permitiendo el paso de iones.
- GABAB: Estos receptores funcionan de otra manera, abriendo o cerrando canales de iones a través de otras proteínas.
Las neuronas que producen y liberan GABA se llaman neuronas GABAérgicas. En los animales adultos, estas neuronas suelen tener una función de "freno" o inhibición. Por ejemplo, en el cerebro, las células espinosas medias son un tipo de neuronas GABAérgicas que calman la actividad.
Sin embargo, en los insectos, el GABA puede tanto activar como calmar. Por ejemplo, ayuda a activar los músculos. En los mamíferos, algunas neuronas GABAérgicas también pueden activar a otras neuronas.
Los receptores GABAA son como puertas que se abren para que pasen los iones de cloruro cuando el GABA se une a ellos. Si los iones de cloruro salen de la célula, el GABA la activa. Si entran, el GABA la calma. Si el movimiento de cloruro es casi nulo, el GABA no tiene un efecto directo en la carga de la neurona, pero sí reduce su capacidad de responder a otros estímulos. El papel del GABA cambia de activador a calmante a medida que el cerebro se desarrolla.
El GABA en el desarrollo del cerebro
Aunque el GABA es un neurotransmisor que calma en el cerebro adulto, en el cerebro en desarrollo sus funciones son principalmente de activación. Esto se debe a que, en las neuronas jóvenes, los iones de cloruro se mueven de manera diferente.
El GABA es en parte responsable de guiar la maduración de las "bombas" que controlan los iones en las neuronas. Las neuronas GABAérgicas maduran más rápido en algunas partes del cerebro, y el sistema de GABA aparece antes que otros sistemas de comunicación neuronal. Por eso, el GABA es el neurotransmisor activador más importante en muchas áreas del cerebro mientras se desarrollan las sinapsis (conexiones entre neuronas).
Antes de que se formen las conexiones entre neuronas, el GABA es producido por las propias neuronas y actúa como un mensajero para la misma célula o para las células cercanas. El GABA ayuda a controlar cómo crecen, se mueven y se especializan las células que formarán el sistema nervioso. También influye en la formación de las sinapsis.
El GABA también regula el crecimiento de las células madre del cerebro. Puede influir en el desarrollo de estas células a través de una proteína llamada factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). Además, el GABA puede detener el crecimiento de las células al activar los receptores GABAA.
El GABA fuera del sistema nervioso
Se ha encontrado que el GABA también tiene funciones en otras partes del cuerpo, no solo en el sistema nervioso. Se ha detectado en el intestino, el estómago, el páncreas, las trompas de falopio, el útero, los ovarios, los testículos, los riñones, la vejiga, los pulmones y el hígado.
En 2007, se descubrió un sistema de GABA que activa células en las vías respiratorias. Este sistema se activa después de la exposición a sustancias que causan alergias y podría estar relacionado con el asma. También se han encontrado sistemas de GABA en los testículos y en el cristalino de los ojos.
Sustancias que afectan el GABA
Las sustancias que actúan sobre los receptores de GABA o que aumentan la cantidad de GABA disponible en el cuerpo suelen tener efectos relajantes, ayudan a combatir la ansiedad y pueden prevenir convulsiones. Muchas de estas sustancias pueden causar problemas de memoria, haciendo que sea difícil recordar cosas nuevas o cosas que pasaron antes.
Generalmente, el GABA no puede cruzar la barrera que protege el cerebro. Sin embargo, algunas zonas del cerebro que no tienen esta barrera tan fuerte pueden ser afectadas por el GABA si se inyecta en el cuerpo. Algunos estudios sugieren que el GABA tomado por vía oral puede aumentar la cantidad de hormona humana de crecimiento.
Se han creado algunas sustancias que son como "precursores" del GABA (por ejemplo, el picamilon). Estas sustancias pueden cruzar la barrera del cerebro y luego se separan para liberar GABA una vez dentro. Esto permite que los niveles de GABA aumenten en el cerebro.
Se ha observado que el GABA influye en cómo se procesa la serotonina en ratas, lo que lleva a la producción de melatonina. Se cree que también podría regular la producción de melatonina en humanos.
GABA como suplemento
Existen muchos productos comerciales de GABA que se venden como suplementos alimenticios, a veces para tomar debajo de la lengua. Los fabricantes de estos productos afirman que tienen un efecto calmante. Aunque el GABA tiene propiedades que podrían sugerir esto, no se ha demostrado científicamente de forma consistente que el GABA tomado como suplemento sea un agente tranquilizante eficaz.
Por ejemplo, hay estudios que muestran que se puede encontrar GABA puro en el cerebro después de tomarlo como suplemento. Sin embargo, otra evidencia sugiere que el GABA no cruza la barrera hematoencefálica en cantidades suficientes para tener un efecto terapéutico significativo en ratones.
Aunque el GABA podría no cruzar la barrera hematoencefálica en personas sanas, es importante saber que en individuos con esta barrera dañada (ya sea temporalmente o por otros problemas), el GABA sí puede tener un efecto positivo, aunque con posibles efectos secundarios. La única forma de que el GABA actúe eficazmente en el cerebro es si se logra "engañar" a la barrera hematoencefálica. Por eso, existen algunos suplementos derivados del GABA, como el picamilon. El picamilon combina una vitamina (niacina) con GABA para cruzar la barrera del cerebro y luego se divide para liberar GABA y niacina.
El GABA en las plantas
El GABA también se encuentra en las plantas. Es el aminoácido más abundante en el espacio entre las células de plantas como el tomate. También podría tener un papel en la comunicación dentro de las plantas.
Véase también
En inglés: GABA Facts for Kids
