glysin (nevrotransmitter)

Artikkelstart

Glysin er en aminosyre som har flere roller i kroppen. Glysin inngår som byggestein i proteiner og peptider, blant annet i glutation (γ-glutamyl-cysteinyl-glysin) som er viktig i forsvaret mot reaktive oksygenforbindelserfrie radikaler»). I leveren deltar glysin i håndteringen (konjugeringen) av gallesyrer. I ryggmargen og hjernen er glysin et signalstoff (en nevrotransmitter og en nevromodulator).

Ved sjeldne medfødte tilstander kan det hope seg opp med glysin i blodbanen, hjernen, ryggmargen og ellers i kroppen. Da kan det oppstå pusteproblemer, epileptiske anfall og hjerneskade.

Signalstoff

I ryggmargen og i deler av hjernen fungerer glysin som et hemmende signalstoff (nevrotransmitter). Hemmende nerveceller skiller ut glysin som så binder seg til reseptorer i cellemembranen på andre nerveceller. I ryggmargen og hjernestammen er glysinreseptorene viktige for å hemme nervecellene som aktiverer muskler (motonevronene).

Strykninforgiftning fører til at disse nervecellene ikke blir hemmet på normal måte, slik at de blir overaktivert. Resultatet er kraftig og ukontrollerbar muskelsammentrekning.

Utenfor nervecellene er konsentrasjonen av natrium- og klor-ioner høy, mens den er lav inni cellene. Natriumioner er positivt ladet, mens klorioner er negativt ladet. Konsentrasjonen av ionene på innsiden og utsiden av cellemembranen gjør at utsiden er positiv i forhold til innsiden. Dette kalles hvilemembranpotensialet.

For å aktivere en nervecelle må det åpne seg kanaler for natriumioner slik at natriumioner strømmer inn i cellen. Da endres membranpotensialet, slik at utsiden blir mindre positiv og innsiden mer positiv. Dette kalles en depolarisering. Om det derimot åpner seg kanaler for klorioner, strømmer disse negativt ladete ionene inn i cellen og utsiden blir mer positiv i forhold til den nå mer negative innsiden. Dette kalles en hyperpolarisering. Dermed skal det mer til for å aktivere nervecellen, som nå er blitt hemmet. Fordi glysin åpner kanaler for klorioner, er den et hemmende signalstoff, en inhibitorisk nevrotransmitter.

Nevromodulator

Glysin har også en rolle som nevromodulator. I hjernen er det en type reseptorer for glutamat, såkalte NMDA-reseptorer. Disse er kanaler for natrium- og kalsium-ioner, og de åpnes når glutamat binder seg til dem. For at NMDA-reseptoren skal kunne aktiveres av glutamat, må den samtidig aktiveres av glysin (eventuelt av aminosyren D-serin). Her virker glysin aktiverende fordi NMDA-reseptoren slipper inn positivt ladete ioner (Na+ og Ca2+).

Glysin som aktiverer NMDA-reseptorer, stammer antakelig fra astrocytter, en type celler i hjernen som omgir synapsespalten.

Dannelse og nedbrytning

Glysin kan dannes fra aminosyren L-serin via enzymet serin-hydroksymetyl transferase. I tillegg får vi glysin fra maten gjennom proteiner som brytes ned til sine enkelte aminosyrer.

Glysin brytes ned via enzymet glysinkløyvingssystemet (engelsk: glycine cleavage system) til ammoniakk (NH3), karbondioksid (CO2) og en metylgruppe (-CH3).

Lagring og utskillelse

I nerveceller lagres glysin i små blærer kalt synaptiske vesikler. Disse ligger i nerveendene der nervecellene danner kontaktpunkter (synapser) med andre nerveceller. Når nervecellen blir aktivert, strømmer kalsiumioner (Ca2+) inn i nerveendene. Kalsiumionene aktiverer mekanismer som gjør at en synaptisk vesikkel tømmer glysin ut i synapsespalten. Etter at glysin er blitt skilt ut i synapsespalten, blir glysin fjernet ved at den blir tatt opp igjen i nerveenden. Dette skjer ved hjelp av en glysintransportør, et protein i cellemembranen på nerveenden.

I de synapsene der glysin aktiverer NMDA-reseptorer, fjernes den ved å bli tatt opp i astrocytter som omgir synapsespaltene. Astrocyttene har en egen type glysintransportør i sin cellemembran.

Tilstander som involverer glysin

Non-ketotisk hyperglysinemi

Dersom enzymet som bryter ned glysin, glysinkløyvingssystemet (glycine cleavage system), ikke virker, hoper glysin seg opp i kroppen. Dette kan skyldes en feil (mutasjon) i genene som koder for dette enzymet. Da oppstår såkalt non-ketotisk hyperglysinemi (hyperglysinemi betyr for mye glysin i blodet).

De høye glysinnivåene fører pusteproblemer, epileptiske anfall og hjerneskade. Det er rimelig å tro at pusteproblemene (pustestans) skyldes at glysinreseptorer i ryggmargen overaktiveres slik at nervecellene som styrer pustemusklene blir inaktivert. Det er mulig at de epileptiske anfallene skyldes overaktivering av NMDA-reseptorene i hjernen.

Ketotisk hyperglysinemi

En annen grunn til at glysin hoper seg opp, er genfeil som fører til at visse organiske syrer (propionsyre, metylmalonsyre) hoper seg opp. Disse syrene hemmer antakelig glysinkløyvingssystemet. Da oppstår såkalt ketotisk hyperglysinemi.

Legemiddel

Klozapin er et legemiddel som brukes i behandling av schizofreni. Det binder seg til NMDA-reseptoren på det stedet der glysin binder seg. Klozapin virker mot den inaktiviteten og manglende motivasjon og interesse som enkelte opplever ved schizofreni (såkalte negative symptomer). Man antar at denne effekten er knyttet til klozapins aktiverende virkning på NMDA-reseptoren.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg