GABA (NEUROTRANSMETTEUR): RÉCEPTEURS, FONCTIONS ET ALTÉRATIONS - GEOGRAFÍA - 2025

Le GABA ou acide gamma aminobutyrique est le neurotransmetteur inhibiteur le plus important du système nerveux. C'est le neurotransmetteur inhibiteur le plus abondant et il est distribué dans tout le cerveau et la moelle épinière.

En fait, entre 30 et 40% des neurones de notre cerveau échangent le neurotransmetteur GABA. Ces neurones sont appelés GABAergiques. Cette substance est essentielle sur le plan sensible, cognitif et moteur. Il joue également un rôle important dans la réponse au stress.

Les neurones sont interconnectés dans notre cerveau et échangent des neurotransmetteurs excitateurs et inhibiteurs pour s'envoyer des messages.

Trop d'excitation provoquerait une instabilité de notre activité cérébrale. Les neurones transmettraient des synapses excitatrices à d'autres neurones qui, à leur tour, exciteraient leurs voisins. L'excitation se propagerait jusqu'à atteindre les neurones d'origine de l'activation, provoquant une décharge incontrôlable de tous les neurones du cerveau.

C'est ce qui se passe lors de crises d'épilepsie ou d'épilepsie. En fait, certains scientifiques affirment que l'une des causes de l'épilepsie est une altération des neurones qui sécrètent le GABA ou ses récepteurs.

En revanche, trop d'excitation peut provoquer de l'irritabilité, de la nervosité, de l'insomnie, des troubles moteurs, etc.

C'est pourquoi l'activité des neurones inhibiteurs, tels que ceux qui sécrètent l'acide gamma aminobutyrique, est si importante. Cette substance vous permet d'équilibrer l'activation du cerveau, de sorte que des niveaux optimaux d'excitation soient maintenus à tout moment.

Pour ce faire, les récepteurs GABA situés dans les neurones reçoivent des messages chimiques qui les font inhiber ou diminuer les impulsions nerveuses. De cette manière, le GABA agit comme un frein après des périodes de stress intense; produit la relaxation et induit le sommeil. En fait, certains médicaments utilisés pour traiter l'anxiété, comme les benzodiazépines, stimulent les récepteurs GABA.

Des niveaux modifiés d'acide gamma aminobutyrique sont associés à des troubles psychiatriques et neurologiques. De faibles niveaux de cette substance ou une diminution de sa fonction sont liés à l'anxiété, la dépression, la schizophrénie, les troubles du sommeil, l'insomnie…

Bref historique du GABA

Structure chimique du GABA

L'acide gamma aminobutyrique a été synthétisé pour la première fois en 1883, mais ses effets n'étaient pas connus. On savait seulement que c'était un produit qui agissait sur le métabolisme des plantes et des microbes.

Vers 1950, les chercheurs ont réalisé qu'il se trouvait également dans le système nerveux des mammifères.

Biosynthèse

L'acide gamma aminobutyrique provient de l'acide glutamique (glutamate), le principal neurotransmetteur excitateur. Celui-ci est converti en GABA par une enzyme appelée acide glutamique décarboxylase (GAD) et un cofacteur appelé pyridoxal phosphate, qui est la forme active de la vitamine B6. Pour créer le GABA, un groupe carboxyle est retiré du glutamate.

Pour que l'effet du GABA soit interrompu, cette substance doit être reçue par les cellules gliales. Les neurones le récupèrent également grâce à des transporteurs spéciaux. Le but est d'éliminer le GABA du liquide extracellulaire du cerveau afin qu'il ne soit pas absorbé par les neurones GABAergiques.

Récepteurs

Deux récepteurs importants qui capturent le GABA sont:

Récepteur GABA A

C'est un récepteur qui contrôle un canal de chlore. C'est complexe, car il a plus de 5 sites de jonction différents. Ils ont un site qui capte le GABA, où le muscimol, qui imite ses effets (agoniste), peut également se lier. De plus, il peut capturer la bicuculine, une substance qui bloque les effets du GABA (antagoniste).

Alors que, à la deuxième place du récepteur GABA A, les médicaments anxiolytiques appelés benzodiazépines (comme le Valium et le Líbrium) se lient. Ils servent à réduire l'anxiété, détendre les muscles, induire le sommeil, réduire l'épilepsie, etc. Peut-être dans ce même endroit l'alcool se lie pour exercer ses effets.

Une troisième place permet la liaison des barbituriques, d'autres médicaments anxiolytiques plus anciens et moins sûrs. À faibles doses, ils ont un effet relaxant. Cependant, des doses plus élevées entraînent des problèmes de parole et de marche, une perte de conscience, le coma et même la mort.

Un quatrième site reçoit divers stéroïdes, dont certains utilisés pour l'anesthésie générale. De plus, il existe des hormones que le corps produit, comme la progestérone, qui se lie à ce site. Cette hormone est libérée pendant la grossesse et produit une légère sédation.

Alors qu'en dernier lieu la picrotoxine se lie, un poison présent dans un buisson d'Inde. Cette substance a les effets opposés à ceux des anxiolytiques. Autrement dit, il bloque l'activité du récepteur GABA A en fonctionnant comme un antagoniste. C'est pourquoi à fortes doses, il peut provoquer des convulsions.

Les benzodiazépines et les barbituriques activent le récepteur GABA A, c'est pourquoi ils sont appelés agonistes.

Il existe des sites de liaison plus complexes que d'autres, comme celui des benzodiazépines. Tout cela est connu de la recherche, mais il y a beaucoup à savoir. Notre cerveau peut naturellement produire des substances qui se lient à ces récepteurs, exerçant des effets agonistes ou antagonistes. Cependant, ces composés n'ont pas encore été identifiés.

Récepteur GABA B

Ce récepteur régule un canal potassique et est métabotrope. Autrement dit, il s'agit d'un récepteur couplé à une protéine G. Lorsqu'il est activé, une série d'événements biochimiques se produisent qui peuvent provoquer l'ouverture d'autres canaux ioniques.

Le baclofène est connu pour être un agoniste de ce récepteur, provoquant une relaxation musculaire. Alors que le composé CGP 335348, fonctionne comme un antagoniste.

De plus, lorsque les récepteurs GABA B sont activés, les canaux potassiques s'ouvrent, produisant des potentiels inhibiteurs dans les neurones.

Récepteur GABA C

D'autre part, un récepteur GABA C est également à l'étude, non modulé par les benzodiazépines, les barbituriques ou les stéroïdes.

Il semble être principalement trouvé dans la rétine, bien qu'il puisse être ailleurs dans le système nerveux central. Il est impliqué dans les cellules qui régulent la vision et ses principaux agonistes sont le TACA, le GABA et le muscimol. Pendant ce temps, la picrotoxine exerce des effets antagonistes.

Pour l'instant, aucune maladie associée à des mutations de ce récepteur n'a été trouvée. Cependant, il semble que les antagonistes des récepteurs GABA C soient associés à la prévention de la forme de privation induite par la myopie, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour voir quel est leur rôle dans les troubles oculaires.

Fonctions GABA

Cellule réceptrice du GABA A. Source: Bruce Blaus via Wikimedia Commons)

Il n'est pas surprenant que le GABA remplisse une multitude de fonctions en raison de sa large distribution et de sa quantité dans tout le système nerveux central. Beaucoup de ses fonctions exactes ne sont pas connues aujourd'hui. Une grande partie des découvertes actuelles sont dues à la recherche avec des médicaments qui potentialisent, imitent ou inhibent les effets du GABA.

En résumé, l'acide gamma aminobutyrique est connu pour être une substance inhibitrice qui aide à maintenir une activité cérébrale équilibrée. Participe à:

Relaxation

Le GABA inhibe les circuits neuronaux qui sont activés par le stress et l'anxiété, produisant un état de relaxation et de tranquillité. Ainsi, le glutamate nous activerait tandis que le GABA rétablirait le calme en réduisant l'excitation des neurones.

Le rêve

Le GABA augmente progressivement lorsque nous avons sommeil. Lorsque nous dormons, cela atteint des niveaux très élevés, car c'est le moment où nous sommes le plus détendus et calmes.

Dans notre cerveau, il existe un groupe de cellules appelé noyau préoptique ventrolatéral, également connu sous le nom de «commutateur de sommeil». 80% des cellules de cette zone sont GABAergiques.

D'autre part, GABA participe à l'entretien de notre horloge interne ou rythmes circadiens. En fait, lorsque les animaux hibernent, leur quantité de GABA augmente considérablement.

Pendant le sommeil, accompagné d'une augmentation du GABA, une augmentation des cytokines se produit également. Ce sont des protéines qui protègent le corps de l'inflammation. C'est pourquoi un repos adéquat est essentiel, car le corps est maintenu en bonne santé, réparant ses dommages.

La douleur

Le GABA est connu pour avoir des effets nociceptifs (perception de la douleur). Par exemple, si du baclofène, une substance qui se lie aux récepteurs GABA B, est administré, il produit un effet analgésique chez l'homme. Cette substance agit en diminuant la libération de neurotransmetteurs de la douleur dans les neurones de la corne dorsale de la moelle épinière.

Ainsi, lorsque les zones de ces récepteurs sont altérées, les animaux développent une hyperalgésie (une perception très intense de la douleur). Pour cette raison, on pense que les récepteurs GABA B sont impliqués dans le maintien d'un seuil de douleur adéquat.

Fonctions endocriniennes

Il semble qu'après avoir reçu de fortes doses de GABA, il y a une augmentation significative de l'hormone de croissance. Cette hormone permet le développement et la récupération des muscles, et augmente également pendant le sommeil profond.

Le GABA semble également jouer un rôle important dans la régulation des cycles hormonaux féminins.

Modifications du GABA

Métabolisme du GABA, atteinte des cellules gliales. Source: Pancrat via Wikimedia Commons)

Les niveaux de GABA ou son activité peuvent être modifiés par diverses conditions. Par exemple, en raison de la consommation d'alcool, de drogues ou de drogues.

En revanche, certaines maladies psychiatriques et neurologiques sont associées à des altérations du fonctionnement des neurones GABAergiques et de leurs récepteurs.

Chacune de ces situations est expliquée plus en détail ci-dessous.

Anxiété

De faibles niveaux de GABA ou une activité inadéquate de ce neurotransmetteur sont associés à l'anxiété et au stress.

Pour cette raison, un grand nombre de médicaments anxiolytiques agissent sur les récepteurs GABA A. De plus, certaines activités relaxantes (comme le yoga) peuvent agir en partie sur les niveaux de GABA. Plus précisément, il augmente considérablement sa quantité dans le cerveau.

Dépression

Des niveaux excessifs de GABA peuvent se traduire par une dépression, car trop de relaxation peut se transformer en indifférence ou en apathie.

Hallucinations

Une association entre de faibles niveaux de GABA dans le cerveau et des hallucinations olfactives et gustatives a été découverte. Ce sont des symptômes positifs de la schizophrénie, une condition qui est également associée à des modifications du GABA.

De plus, ces hallucinations ont cessé avec un traitement augmentant le GABA dans le système nerveux central.

Troubles du mouvement

Certains troubles du mouvement neurologique tels que la maladie de Parkinson, le syndrome de Tourette ou la dyskinésie tardive semblent être liés au GABA.

Le baclofène, un analogue synthétique du GABA, semble être efficace dans le traitement du syndrome de Tourette chez les enfants.

Alors que les agonistes du GABA comme la gabapentine et le zolpidem aident dans le traitement de la maladie de Parkinson. D'autre part, la vigabatrine est bénéfique pour la dyskinésie tardive et d'autres problèmes moteurs.

Tout cela suggère que l'origine de ces conditions peut être une signalisation défectueuse des voies GABAergiques.

Épilepsie

Un échec ou un dérèglement de la transmission de l'acide gamma aminobutyrique produit une hyperexcitabilité. Autrement dit, les neurones deviennent trop activés, conduisant à une activité épileptique.

Les principaux foyers épileptiques où le GABA échoue sont le néocortex et l'hippocampe. Cependant, l'épilepsie a une forte composante génétique. Il y a des personnes qui naissent avec une plus grande prédisposition que d'autres à subir une activité épileptogène ou des convulsions.

Actuellement, il a été découvert qu'un échec dans l'expression de γ2, une partie du récepteur GABA A, provoque l'apparition d'une épilepsie.

Consommation d'alcool

L'alcool ou l'éthanol est une substance largement utilisée dans la société d'aujourd'hui. Il a une action dépressive sur le système nerveux central.

Plus précisément, il bloque l'excitation produite par les récepteurs NMDA et améliore les impulsions inhibitrices des récepteurs GABA A.

À de faibles niveaux, l'éthanol produit une désinhibition et une euphorie. Bien qu'à des niveaux élevés dans le sang, il peut provoquer une insuffisance respiratoire et même la mort.

Cognition

Les récepteurs GABA A se sont avérés posséder un site d'action pour une substance appelée RO4938581. Ce médicament est un agoniste inverse, c'est-à-dire qu'il fait l'effet inverse du GABA.

Il semble que ce médicament améliore la cognition. Concrètement, cela nous permet de mieux consolider les mémoires spatiales et temporelles (où et quand quelque chose s'est passé).

De plus, lorsque les récepteurs GABA sont inhibés ou présentent des mutations dans l'hippocampe, il y a des améliorations dans l'apprentissage d'association.

La toxicomanie

Le baclofène, une drogue mentionnée précédemment, semble être utile dans le traitement de la dépendance à des drogues telles que l'alcool, la cocaïne, l'héroïne ou la nicotine. Bien qu'il ait de nombreux effets secondaires et d'autres similaires sont utilisés qui provoquent également un effet inhibiteur.

Les médicaments abusifs provoquent une libération de dopamine dans le noyau des accumbens. Cette zone du cerveau est essentielle dans la sensation de récompense et de renforcement.

Lorsque du baclofène est administré, le désir de prendre des médicaments diminue. Cela se produit parce que la substance réduit l'activation des neurones dopaminergiques dans cette zone. Au final, ils estiment que le médicament n'a pas l'effet escompté et ils ne veulent plus en consommer.

Les troubles du sommeil

Les changements de GABA peuvent causer divers problèmes de sommeil. Lorsqu'il y a moins de GABA que la normale ou que les neurones ne fonctionnent pas correctement, l'insomnie survient souvent.

Cependant, lorsque les niveaux de cette substance sont très élevés, vous pouvez souffrir de paralysie du sommeil. Dans ce trouble, la personne peut se réveiller lorsque son corps est paralysé par la phase REM et ne peut pas bouger.

D'autre part, la narcolepsie a été liée à l'hyperactivité des récepteurs GABAergiques.

La maladie d'Alzheimer

Dans certaines études, des taux élevés de GABA ont été observés chez des patients atteints de la maladie d'Alzheimer. La formation de plaques séniles et l'augmentation du GABA semblent bloquer progressivement l'activité neuronale chez les patients. Surtout, ceux impliqués dans l'apprentissage et la mémoire.

Niveaux de GABA élevés

Trop de GABA peut provoquer une somnolence excessive, comme cela se produit avec la consommation d'alcool ou de Valium.

Cependant, un GABA très élevé peut produire l'effet inverse chez de nombreuses personnes et provoquer de l'anxiété ou de la panique. Elle s'accompagne de picotements, d'essoufflement et de modifications de la pression artérielle ou de la fréquence cardiaque.

Suppléments GABA

Une image microscopique de neurones colorés prise à partir d'un microscope électronique. Source: Neuron Experts (Organisation de recherche sous contrat)

Actuellement, l'acide gamma aminobutyrique est disponible dans le commerce comme complément alimentaire, à la fois naturel et synthétique. Le GABA naturel est créé par un processus de fermentation qui utilise une bactérie appelée Lactobacillus hilgardii.

De nombreuses personnes en consomment pour mieux dormir et réduire l'anxiété. Il est également célèbre chez les athlètes, car il semble contribuer à la perte de graisse et au développement de la masse musculaire.

C'est parce qu'il produit une augmentation intense de l'hormone de croissance, qui est essentielle pour le muscle. De plus, cela vous permet de mieux dormir, ce dont ceux qui font de la musculation ont besoin.

Cependant, l'utilisation de ce supplément est sujette à controverse. Beaucoup pensent que les preuves scientifiques sur ses avantages font défaut.

De plus, il semble qu'il soit difficile pour le GABA dans le sang de traverser la barrière hémato-encéphalique pour atteindre le cerveau. Par conséquent, il ne pouvait pas agir sur les neurones de notre système nerveux.

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