El ácido glutámico (glutamato) es un aminoácido no esencial que se utiliza en el organismo para la síntesis de proteínas. Sus símbolos son Glu o E. El glutamato es elneurotransmisor excitador (estimulante) más común en el sistema nervioso central. Es de gran importancia en el funcionamiento del Sistema Nervioso Central, también actúa como estimulante del sistema inmunológico. Su papel como neurotransmisor está mediado por la estimulación de receptores específicos, denominados receptores de glutamato. Todas lasneuronas contienen glutamato, pero solo unas pocas lo usan como neurotransmisor. Desempeña un papel esencial en la relación con los procesos de transaminación, es decir la reacción entre un aminoácido y un alfa-cetoácido, en la que el grupo amino es transferido de aquel a éste, con la consiguiente conversión del aminoácido en su correspondiente alfa-cetoácido.

Después de la formación de glutamato, éste transfiere su grupo amino directamente a una variedad de alfa-cetoácidos por varias reacciones

reversibles de transaminación: donación libremente reversible de un grupo amino alfa de un aminoácido al grupo ceto alfa de un alfa-cetoácido, acompañado de la formación de un nuevo aminoácido y un nuevo alfa-cetoácido.

También desempeña un papel importante en la síntesis de distintos aminoácidos que necesitan la formación previa de éste ácido, como es el caso de ornitina, arginina, prolina e hidroxiprolina.

Es uno de los aminoácidos más abundantes del organismo y un comodín para el intercambio de energía entre los tejidos. Se considera un aminoácido no esencial porque se puede sintetizar en muchos tejidos, teniendo un papel fundamental en el mantenimiento y el crecimiento celular.

Se aisló por primera vez en 1866, y en 1908 se descubrió que era el componente responsable del efecto potenciador del sabor de los extractos del alga Laminaria japonica, usados tradicionalmente en la cocina japonesa. Desde 1909 se produce comercialmente para su uso como aditivo alimentario. El método más usado es por fermentación de azúcares residuales de la industria agroalimentaria, siendo Japón y Estados Unidos los principales productores. El ácido D-glutámico, muy parecido químicamente, no tiene actividad ni como elemento de construcción de las proteínas ni como potenciador del sabor.

RECEPTORES AL GLUTAMATO y AMINOACIDOS EXCITADORES

El L-Glutamato es el principal neurotransmisor excitator del sistema nervioso central de los mamíferos y actúa tanto a través de receptores acoplados a canales iónicos (receptors ionotrópicos) como a receptores acoplados a proteínas G (metabotrópicos). La activación de estos receptores es la responsable de la transmisión sináptica excitadora y de muchas formas de plasticidad sináptica que se cree están implicadas en los procesos del aprendizaje y de la memoria. La sospecha de que los receptores para glutamato, especialmente los de la familia NMDA están implicados en desórdenes neurodegenerativos y neurotóxicos, epilepsia e isquemia cerebral y la conocida neurotoxicidad por envenamiento con ácido domoico y el latirismo (producido por la ingestión del ácido b-oxalil-diaminopropiónico, un análogo del AMPA, presente en el altramuz) ha aumentado el interés en desarrollar compuestos que puedan actuar sobre estos receptores.

Receptores ionotrópicos

El glutamato juega un importante papel en la transmisión excitadora sináptica, proceso mediante el cual las neuronas se comunican unas con las otras. Un impulso eléctrico (potencial de acción) en una de estas células produce una entrada de calcio con la subsiguiente liberación del neurotransmisor. El neurotransmisor difunde a través de la hendidura sináptica y se fija en los receptores de la siguiente célula. Estos receptores son por sí mismos canales iónicos que se abren al ser fijado el neurotransmisor, permitiendo el paso de Na+ o Ca++ por su centro. Este flujo de iones produce la depolarización de la membrana plasmática con generación de una corriente eléctrica que se propaga hasta la siguiente célula.

Los receptores ionotrópicos de glutamato son complejos formados por 4 o 5 subunidades y se dividen en grupos según su comportamiento farmacólogico:

receptores para AMPA (acido a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico)

receptores para NMDA (N-metil-D-aspartato) receptores para Kainato (ácido 2-carboxi-3-carboximetil-4-

isopropenilpirrolidina) receptores para Quisqualato (ácido a-amino-3,5-dioxo-1,2,4-

oxadiazolidina-2-propanoico)

Las subunidades de todos los receptores de glutamato comparten la misma estructura básica. Al igual que otros canales que permiten el paso de iones, el receptor inotrópico para glutamato posee cuatro partes hidrofóficas en la parte central de la secuencia llamadas TM-I, TM-II, TM-III y TM-IV (*). Sin embargo, a diferencia de otras subunidades de otros receptores, la parte TM-II forma una especie de asa que se extiende en la bicapa de tal forma que obtiene un -NH2 terminal extracelular y un -COOH terminal intracelular. Además, mientras que en el caso de otros receptores ionotrópicos la parte entre TMIII y TM-IV es intracelular, en el receptor para glutamato, esta parte es extracelular y forma parte del dominio de reconocimiento del ligando. En algunas de estas partes hidrofóbicas, en particular en la M2, se sitúan los denominados "puntos de edición de RNA", así llamados porque pueden cambiarse uno de los aminoácidos por otro de estructura parecida (glutamina por arginina; valina por isoleucina, etc). Estos pequeños cambios de aminoácidos arrastran un cambio dramático de la conductancia iónica de la subunidad.

Los receptores ionotrópicos para glutamato constituyen un grupo muy diverso de receptores (*) Estas variaciones resultan de la transcripción de genes diferentes (por ejemplo los receptores para NMDA NR2A-D son

transcritos a partir de 4 genes diferentes) o de modificaciones de un pre-mRNA que mediante "spliting" (cortes y empalmes) produce variaciones sobre todo en las proximidades del terminal-NH2 y del terminal -COOH. Esta última región es importante ya que en ella se producen las interacciones proteína-proteína

El glutamato es un pariente excitatorio del GABA. Es el neurotransmisor más común en el sistema

nervioso central, y es especialmente importante en relación con la memoria. Curiosamente, el glutamato

es realmente tóxico para las neuronas, y un exceso las mataría. Algunas veces el daño cerebral o un

golpe pueden llevar a un exceso de este y terminar con muchas más células cerebrales muriendo que

el propio trauma. La ALS, más comúnmente conocida como enfermedad de Lou Gehrig, está provocada

por una producción excesiva de glutamato.

Se ha encontrado que la serotonina está íntimamente relacionada con la emoción y el estado de ánimo.

Demasiada poca serotonina se ha mostrado que lleva a la depresión, problemas con el control de la ira,

el desorden obsesivo-compulsivo , y el suicidio. Demasiada poca también lleva a un incremento del

apetito por los carbohidratos (comidas rica en almidón) y problemas con el sueño, lo cual también esta

asociado con la depresión y otros problemas emocionales.

El Prozac y otros medicamentos ayudan a la gente con depresión previniendo que las neuronas aspiren

el exceso de serotonina, por lo que hay más flotando en las sinapsis. Es interesante que un poco de

leche caliente antes de acostarse también incrementa los niveles de serotonina. Como mama puede

haberte dicho, te ayuda a dormir. La serotonina es un derivado del triptófano, que se encuentra en la

leche. ¡El calor es solo por comodidad!