המקור של המילה גאבא מגיע אלינו מהשפה האנגלית "GABA". המילה הזאת מסמלת ראשי תיבות מקוצרות של המונח המלא: Gamma Amino-butyric Acid. הרכב גאבא בכימיה מוצג באמצעות הנוסחה: C₄H₉NO₂. אבל השאלה המדויקת יותר היא מה זה GABA מעבר לשם והסימון שלה? בהמשך המאמר אתם הולכים להבין למה כל כך חשוב להכיר את החומר הזה שנקרא גאבא. בנוסף אתם תראו שיש לו חלק מאוד משמעותי בתפקוד התקין בגוף. בעיקר בכל התהליכים שנוגעים בנושא של הרגעת מערכת העצבים.
מה זה GABA (גאבא)?
גאבא היא חומצה אמינית (לא חלבונית) הפועלת בתור מוליך עצבי מעכב בכל היצורים החיים. GABA נחשבת אפילו למוליך העצבי המעכב הנפוץ ביותר שקיים במערכת העצבים המרכזית, כולל המוח [1]. השפעתה העיקרית היא לדכא מסרים עצביים במוח, ובכך ליצור רגיעה של מערכת העצבים. חוסר בדיכוי מסרים במוח וגירוי יתר של מערכת העצבים, עשויים להוליד שלל של הפרעות לחץ. כגון: חרדה, דיכאון, נדודי שינה, התקפי פאניקה ואף פרכוסים. זאת הסיבה שנוירוטרנסמיטר גאבא מוכר כיום כחומר מרכזי שאחראי על תחושת השלווה בגוף.
מה ההיסטוריה של גאבא?
הכרת גאבא כחומר מעכב עיקרי במערכת העצבים המרכזית בבני אדם, נחשב לנושא די חדש בעולם. לראשונה גאבא סונתזה בסוף המאה ה19, אבל אז הכירו אותה כחומר מטבולי בצמחים וחיידקים בלבד [2]. רק בשנת 1950 גילו כי גאבא היא חלק בלתי נפרד מתוך מערכת העצבים המרכזים ביונקים [2]. כעשור לאחר מכן, ניסוי בבעלי חיים הראה שGABA פועלת בתור מעכב עצבי בסיבי שריר [3]. באותו ניסוי החוקרים גם גילו שפעילות גאבא נחסמת על ידי סם בשם פיקרו-טוקסין. כמות הניסויים הקליניים שנערכו עם גאבא היא יחסית קטנה, ורובם התרחשו במאה ה20.
תהליך היווצרות גאבא בגוף
גאבא מיוצרת באופן טבעי במוח מחומצה אמינית בשם גלוטמט, באמצעות האנזים GAD (הGlutamic Acid Decarboxylase). לתהליך מסייע קואנזים בשם PLP שהוא הצורה הפעילה של ויטמין B6, המשמש כזרז שהכרחי בהמרה. לייצור גאבא נדרשים שלושת מרכיבים אלו, ופגיעה באחד מהם עשויה להוביל לנזק בהפקת גאבא. בסוף הפרוצדורה נפלט פחמן דו חמצי (CO2). מה שמעניין זה שגלוטמט בעצמו נחשב למוליך העצבי המעורר הנפוץ ביותר. אבל הנגזרת שלו (גאבא) נחשבת למוליך העצבי המעכב הנפוץ ביותר [4].
*{תמונת המחשה: היווצרות גאבא מגלוטמט}*
>> וידיאו המתאר בקצרה את המסלול שעוברת גאבא מהתחלה ועד הסוף:
כיצד פועלת גאבא במוח הבוגר?
הכרת אופן הפעולה של גאבא במוח נותנת יסודות יציבים להבין את מהות תפקידה העיקרי. כך ניתן יהיה להבחין בקלות שGABA היא שחקן מרכזי בשליטה על פעילות יתר עצבית. גאבא מפחיתה את הפעילות העצבית של תאי המטרה באמצעות היקשרות לקולטני הגאבא שלהם. המוליך העצבי גאבא נקשר לקולטנים שנמצאים על קרום תאי העצב. כמחצית מכל הסינפסות במוח מכילות קולטני GABA, ולכן הם מגיבות למוליך הזה.
בשביל להבין את הפעילות עוד יותר לעומק, צריך לדעת שישנם 2 סוגים עיקריים של רצפטורים (קולטנים) לGABA:
1. קולטני גאבא A
מעבר לכך שהם קולטנים, הם גם בעצמם עובדים בתור תעלות של כלוריד [5]. בשפה המקצועית סוג זה של קולטנים נקרא קולטנים יונוטרופיים. ברגע שGABA נקשר אל הקולטן הזה, התעלות שלו נפתחות. בכך מתאפשר ליונים טעונים שלילית של כלוריד (-CI) לזרום אל תוך תא העצב. הפעולה הזאת הופכת את הנוירון ליותר שלילי, מה שמכונה היפרפולריזציה (קיטוב יתר). כתוצאה מכך יורד הסיכוי של תא העצב ליצור פוטנציאל פעולה ומתרחשת רגיעה.
קולטני גאבא A מורכבים מ5 תת יחידות חלבון ומכילים אזורי קליטה נוספים. משמע שבנוסף ליכולת שלהם לקלוט גאבא, יש ביכולתם לקלוט גם חומרים אחרים. החומרים האלו ידועים בתור מאפננים (Modulators) או משני תדר של גאבא. הם יכולים להקל או להקשות את ההיקשרות של גאבא לקולטן, ובכך להגדיל/להקטין את השפעתו המעכבת. אבל במצב חוסר של נוירוטרנסמיטר גאבא, לא יהיו לחומרים האלו השפעה. מחזקי פעילות נקראים PAM (או positive allosteric modulators) ובניהם נמצאים: אלכוהול, בנזודיאזפינים, ברביטורטים ועוד רבים. מחלישי פעילות נקראים NAM (או negative allosteric modulator) ולקבוצה הזאת נכנסים חומרים כמו פלומאזניל. חומר זה ניתן במקרים קיצוניים של הרעלת בנזודיאזפינים ועלול לעורר התקפים חזקים.
2. קולטני גאבא B
בשונה מ- גאבא A, קולטני גאבא B לא עובדים בתור תעלות. שמם המקצועי של הסוג קולטנים האלו הוא קולטנים מטבוטרופיים. מתי שGABA נקשר אל הקולטן "גאבא B", אז משתחרר חלבון G אל התמיסה התוך תאית. משם החלבון G נקשר לתעלות אשלגן סמוכות, ועל ידי כך הוא פותח את התעלות האלו. דבר הגורם לאשלגן טעון חיובית (+K) לזרום אל מחוץ לתא העצב. גם הפעולה הזאתי יוצרת היפרפולריזציה (קיטוב יתר) של הממברנה. כתוצאה מהתהליך הזה מתרחשת ירידה בתגובה של תאי העצב.
בסיום הפעילות של המוליך העצבי GABA, משתחררים חלבונים בשם GAT (קיצור לGABA Transporters). תפקידם הוא להוציא את הגאבא מהסינפסה בחזרה אל תאי העצב. שם הגאבא מתכלה על ידי אנזימי GABA-T או ממוחזרת ומאוחסנת עבור שימוש נוסף.
>> וידיאו שנותן המחשה מעולה על אופן הפעולה של קולטני גאבא:
פעולה הפוכה של גאבא כחומר מעורר
ישנם מצבים בהם נוירוטרנסמיטר גאבא פועל הפוך לגמרי. במקום ליצור אפקט מעכב ומרגיע, היא יוצרת אפקט מעורר. בחלק הקודם הרחבנו על מקרים שבהם גאבא פועלת כמוליך עצבי מעכב, מה שקורה כמעט תמיד. היקשרות הGABA לקולטנים פותחת תעלות יונים ברנניות ובכך מכניסה כלוריד שלילי ומוציאה אשלגן חיובי מהתא. בתהליך הזה הגאבא בעצם מגדילה את הפרש הפוטנציאליים החשמליים שבין התא לבין התמיסה שמחוץ לתא. כפי שאמרנו מקודם מצב זה נקרא היפר-פולריזציה. לפיכך המתח של הממברנה (קרום התא) מתרחק מהערך שנדרש לה בשביל לעורר דחף עצבי. זאת הסיבה שגאבא מוכרת בעיקר בתור מעכב עצבי. המצב הזה מתרחש מתי שריכוז הכלוריד בתוך התא נמוך יותר מריכוז הכלוריד החוץ תאי. יחסים אלו אמורים להיות נכונים עבור כל מוח של אדם בוגר.
אצל חרקים [6] ובחלק מהיונקים (כולל בני אדם) [7] המצב שונה. אצלם כמות הכלוריד שבתוך התא גדולה יותר מכמות הכלוריד שנמצאת מחוץ לתא. ביחסים כאלו כאשר תעלות הכלוריד נפתחות, הם גורמות ליונים של כלוריד לצאת מתוך התא. בכך להביא להקטנה של הפרש הפוטנציאלים בין התא לבין התמיסה שמחוץ לתא. זהו תהליך שקורה בניגוד הפוך לעומת היפר-פולריזציה, והוא מכונה ד-פולריזציה. לפיכך המתח של קרום התא מתקרב לערך שנדרש לו בשביל לעורר דחף עצבי. זאת הסיבה לכך שגאבא פועלת בתור מעורר עצבי. השפעה זאת מתרחשת רק בסיטואציות בהם ריכוז הכלוריד בתוך התא גדול מריכוז בתמיסה החוץ תאית. חשוב להכיר את התופעה הזאת בעיקר לנשים בהריון שצורכות מוצרים עם השפעה על קולטן גאבא. זאת מכיוון שהתופעה נפוצה בעיקר אצל עוברים [8].
סיכום על מהות החומר גאבא (GABA)
נוירוטרנסמיטר גאבא הוא החומר המעכב העיקרי במערכת העצבים המרכזית. תפקידו המרכזי הוא לדכא מסרים עצביים ובכך ליצור רגיעה בגוף. בגדול התהליך קורה על ידי הגדלת הפרש הפוטנציאליים החשמליים בתא ובתמיסה שמחוצה לו. זה מה שמוריד את הסיכוי ליצור פוטנציאל פעולה ודחף עצבי. המוליך העצבי גאבא נוצר אצלנו בגוף בצורה טבעית. תהליך היצירה הזה קורה כאשר נוירוטרנסמיטר גלוטמט בא במגע עם אנזים GAD וקו אנזים PLP. כך בעצם מקבלים מתוך המוליך העצבי המעורר ביותר, את המוליך העצבי המעכב ביותר. בחלק מאוד ספציפי מהמקרים גאבא עשויה לפעול בתור מוליך עצבי מעורר.
עכשיו שאתם יודעים מה זה GABA אפשר להתחיל ולהעמיק את הידע המעשי. בפרקים הבאים של המאמר הזה אנחנו נתמקד על תוסף גאבא ועל גאבא במזון. שם ניגע בזמן השפעה, חוות דעת, ביקורות ומצבים שונים בהם גאבא יעילה. כמו גאבא לשינה, חרדות, דיכאון ועוד.
רוצה לקבל שיחת ייעוץ בחינם מ- נטורופתית מקצועית?
מחקרים מדעיים ומקורות נוספים
1. Gerrig, R. J., Zimbardo, P. G., Campbell, A. J., Cumming, S. R., & Wilkes, F. J. Psychology and life (Pages: 67, 189, 539, 595). Pearson Higher Education AU. [2015]
2. Jack Cooper, Floyd Bloom, Robert Roth. The Biochemical Basis of Neuropharmacology (Page 106). Oxford University Press. [2003]
3. J. Robbins. The excitation and inhibition of crustacean muscle by amino acids. The Journal of Physiology. [1959]
4. Petroff, O. A. Book review: GABA and glutamate in the human brain. The Neuroscientist. [2002].
5. Swastik Phulera, Hongtao Zhu, Jie Yu, Derek P Claxton, Nate Yoder, Craig Yoshioka, Eric Gouaux. Cryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive α1β1γ2S tri-heteromeric GABAA receptor in complex with GABA. [2018]
6. Rocheleau, T. A., Steichen, J. C., & Chalmers, A. E. A point mutation in a Drosophila GABA receptor confers insecticide resistance. Nature. [1993]
7. Szabadics, J., Varga, C., Molnár, G., Oláh, S., Barzó, P., & Tamás, G. Excitatory effect of GABAergic axo-axonic cells in cortical microcircuits. Science. [2006]
8. Li, K., & Xu, E. The role and the mechanism of γ-aminobutyric acid during central nervous system development. Neuroscience bulletin. [2008]
