Übersicht

GHB

GABA und GHB – ein Vergleich

Bernsteinsäure [= succinic acid]

Bernsteinsäure-Semialdehyd-Dehydrogenase-Mangel

[syn. 4-Hydroxybuttersäure-Azidurie;

Succinic semialdehyde dehydrogenase deficiency]

Aldehyddehydrogenase

Vergleich: Ethanol (= Alkohol) und Ethanal (= Acetaldehyd)

Bernsteinsäure und alkoholische Gärung

Alkohol und Tabakrauch

Vergleich: Bernsteinsäure – Brenztraubensäure – Essigsäure – Buttersäure etc.

‘Erklärungs-ABC’

Link zu einem Interview mit Wendy Lawson:

“... against neuroleptic abuse ...”

GABA, Bauchspeicheldrüse, Somatostatin und

STH, TSH, ACTH, Insulin, Glucagon, Gastrin, Cholezystokinin ...

-> Siehe Glossar – GABA und Pankreas

Buttersäure

Buttersäure (Butansäure) ist eine gesättigte Fettsäure.

Ihre Salze nennt man Butyrate.

Vorkommen:

Als sog. Normalbuttersäure (n-Buttersäure) im Tier- und Pflanzenreich u. a. in Butter und Schweiß.

Als Isobuttersäure (i-Buttersäure) in Kamillenöl.

[‚Iso’ bedeutet: Gleich, ähnlich.]

Zum Weiterlesen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Buttersäure

-> Siehe auch: Essen & Co. – Fette, Albumin etc.

Buttersäuregärung

Buttersäure entsteht durch Buttersäuregärung:

Aufspaltung von Hexosen durch Buttersäurebakterien.

Die Endprodukte sind:

- Buttersäure

- CO₂  (= Kohlendioxid)

• Hexosen sind Monosaccharide mit 6 C-Atomen; die wichtigsten sind: Aldosen, Glukose, Mannose, Galaktose und Fruktose.
• Buttersäurebakterien kommen vor in der Darmflora, z. B. Clostridien im Darmtrakt von Mensch und Tier.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Kohlenhydrate etc.; Glossar ATP (Pentosephosphatweg bzw. Hexosemonophosphatweg)

- S. u.: Ammoniak, Harnstoff, Gärung etc. -

Zum Weiterlesen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Buttersäuregärung

α-Aminobuttersäure

(2-Aminobuttersäure; Aba)

Hier ist das α-Wasserstoffatom durch eine Aminogruppe ersetzt.

„α-Aminobuttersäure wird u. a. aus Threonin durch Hydrolyse mit Salzsäure gewonnen.“

[Quelle und zum Weiterlesen:

http://de.wikipedia.org/wiki/%CE%91-Aminobuttersäure]

• Threonin ist eine essentielle Aminosäure.
• Salzsäure kommt vor im Magensaft. Sie wirkt u. a. bakterienhemmend und aktiviert Pepsin, das wichtig ist für die Eiweißverdauung.

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Secretin (Anti-Stress-Hormon); Essen & Co. – Aminosäuren; Hormone & Co. – Peptid- und Proteohormone; Zum Nachdenken - Cholin (und Methionin, Glycin, Threonin) etc.

β-Aminoisobuttersäure

Zum Nachdenken ...

Bei entzündlichen Erkrankungen, Leukämie, einer Störung des tubulären* Transports der Betaaminosäuren bzw. einem Pyridoxinmangel (Vitamin B6) wird vermehrt Betaaminoisobuttersäure ausgeschieden.

* Tubuli mitochondriales –> Siehe: Glossar – Zellorganellen (Mitochondrien)

Betahydroxybuttersäure

... ist ein physiologisch und pathologisch (‚krankheitsbedingt’) vorkommendes Stoffwechselzwischenprodukt. Es entsteht insb. bei unvollständigem Abbau von Fetten und bestimmten Aminosäuren.

Betahydroxybuttersäure gehört zu den sog. ‚Ketonkörpern’.

Diese werden vermehrt pathologisch gebildet bei:

- Insulinmangel

- Erhöhter Adrenalin- und Glucagonkonzentration

- Hunger

-> Siehe auch: Essen & Co. – Ketonkörper; Glossar – Zellorganellen (Ketonkörper, Betaoxidation etc.)

Gammahydroxybuttersäure

... ist ein natürliches Stoffwechselprodukt im Gehirn:

Durch die Bernsteinsäure-Semialdehyd-Reduktase wird Bernsteinsäure-Semialdehyd zu GHB.

... gibt es auch ‚künstlich’:

„Der Entwickler von GHB ersetzte die Aminogruppe des GABA-Moleküls durch eine Hydroxygruppe und machte so das Molekül (GHB) für die Blut-Hirn-Schranke passierbar.“

- S. u. -

Dopaminsynthese

Dopamin entsteht durch Decarboxylierung von DOPA:

• Hydroxylierung von Phenylalanin (essentielle Aminosäure) ergibt Tyrosin
• Tyrosin ist Vorstufe der Biosynthese von DOPA, Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin, Thyroxin (Schildddrüsenhormon ‚T4’) und der Melanine

[Phenylalanin wird abgebaut über Tyrosin und Fumarsäure zu Acetessigsäure (s. Ketonkörper).]

• Adrenalin ist Neurotransmitter und Hormon des Nebennierenmarks (NNM).

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Aminosäuren, Phenylalanin, Albuminn (‚T4’ etc.), Ketonkörper; Hypothalamus und Nebenniere

Dopamin-Rezeptoren

Postsynaptische zentrale Rezeptoren:

• D1- und D5-Rezeptoren stimulieren die Adenylatcyclase.
• D2-, D3- und D4-Rezeptoren hemmen die Adenylatcyclase.

Postsynaptische periphere Rezeptoren:

Bewirken eine Erweiterung der Blutgefäße (Magen, Darm, Leber, Nieren).

Präsynaptische Dopamin-Rezeptoren:

Steuern durch Rückkopplung die Dopaminfreisetzung an der Synapse.

[Die Adenylatcyclase ist ein membrangebundenes Enzym und u. a. wichtig für die Wirkung von Hormonen (z. B. Glucagon und Adrenalin) und von Neurotransmittern (z. B. Serotonin).

Zum Weiterlesen: http://de.wikipedia.org/wiki/Adenylatcyclase]

-> Siehe auch: Dopamin & Co. - Dopaminrezeptoren; Hormone & Co. – Hormonrezeptoren; Glossar – ATP bzw. cAMP/cGMP, Second messenger etc.

Wichtige Dopamin-Funktionen  

• Steuerung der extrapyramidalen Motorik (Muskeltonus, unwillkürliche und Koordinationsbewegungen, Körperhaltung, Ausdrucks- und Abwehrbewegungen, Gleichgewichtsbewegungen)
• ‚Belohnungssystem’
• Regulierung der Durchblutung der Bauchorgane, v. a. der Niere (als Botenstoff einiger postganglionärer Nervenzellen des Sympathikus)

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Dopaminsysteme; Nervensystem; Zum Nachdenken – Hypoglykämie, Schockformen etc.

Serotonin

Serotonin beeinflusst Stimmung, Schlaf-Wach-Rhythmus, Schmerzwahrnehmung, Körpertemperatur, Nahrungsaufnahme.

-> Siehe auch: Hypothalamus und Area preoptica; Glossar – ATP etc.

Acetylcholin

Führt zu erhöhter Konzentration von:

INOSITOL-1,4,5-TRISPHOSPHAT (‘second messenger’ vieler hydrophiler Hormone)

DIACYLGLYCEROL (m1-Subtyp des muscarinergen Receptors)

Oder zu einer Hemmung der ADENYLATCYCLASE (m2-Subtyp des muscarinergen Rezeptors).

• An der Synthese von ACETYLCHOLIN ist Thiamin (Vitamin B1) beteiligt.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Acetylcholin; Glossar - ATP, Thiaminmangel

STH

Somatotropin; Wachstumshormon

IGF = insulin-like-growth-factors; insulinähnliche Wachstumsfaktoren

Es wird im Hypophysenvorderlappen gebildet und verstärkt freigesetzt bei:

- Hypoglykämie (‚Unterzuckerung’)

- Erhöhtem Aminosäure- und Glucagonspiegel

- Im Schlaf

Die Freisetzung wird vermindert durch Glukose und Cortisol (gehört zu den sog. ‚Stresshormonen’).

- Vgl. u.: Somatostatin -

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Ein Anfang, Die Stress-Reaktion; Hypophyse; Zum Nachdenken – Hypoglykämie  

IGF-I und IGF-II werden

- in der Leber, den Nieren und im Bindegewebe gebildet (unter dem Einfluss von STH),

- im Plasma transportiert.

Sie wirken auf Osteoblasten, Fibroblasten und auf Knorpelgewebe (Einbau von Sulfat).

-> Siehe auch: Glossar – Bindegewebe etc., Makrophagen

GABA

Gammaaminobuttersäure

GHB

Gammahydroxybuttersäure

Eigenschaft

Ein hemmender Neurotransmitter.

GABA ist in ca. 30 % der Synapsen im ZNS nachweisbar.

GHB verstärkt als Neurotransmitter die Wirkung von GABA.

‚Synthetisch’ wird GHB eingesetzt:

• Als Injektionsnarkotikum*.
• Zur Behandlung von Narkolepsie und Kataplexie.
• Zur Prophylaxe und Therapie bei Alkoholentzug.
• (Missbräuchlich) als ‚Liquid ecstacy’ und als sog. ‚K.-o.-Tropfen’.

* Wirkt hypnotisch und narkotisch, jedoch nicht schmerzstillend.

[Narkolepsie = zwanghafte Schlafanfälle am Tag.

Kataplexie = kurzdauernder Tonusverlust der Kopfmuskulatur, selten auch der gesamten Körpermuskulatur; ausgelöst durch einen starken Affekt - z. B. durch Erschrecken (sog. ‚Schrecklähmung’).]

-> Siehe auch: Fragen, Fragen, Fragen – Schreckstarre

Synthese

GABA wird aus Glutamat (= Salz der Glutaminsäure) synthetisiert und zu Bernsteinsäure (succinic acid) abgebaut.

Beteiligtes Enzym:

Glutamatdecarboxylase

• Glutaminsäure entsteht durch Transaminierung (Übertragung von Aminogruppen) aus Alphaketoglutarsäure; die Synthese erfolgt v. a. in Leber, Niere, Gehirn und Lunge.
• Alphaketoglutarsäure ist Zwischenprodukt im Citratzyklus und beim Abbau von Glutaminsäure; s. u.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus; Glossar – ATP, GABA

„Der Entwickler von GHB ersetzte die Aminogruppe des GABA-Moleküls durch eine Hydroxygruppe und machte so das Molekül (GHB) für die Blut-Hirn-Schranke passierbar.“

[Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/4-Hydroxybutansäure]

-> Siehe auch: Glossar – Zirkumventrikuläre Organe (Blut-Hirn-Schranke etc.)

Umwandlung von GABA ...

... mit Alphaketoglutarsäure

durch die GABA-Transaminase zu:

Bernsteinsäure-Semialdehyd

(= succinic semialdehyde) und

Glutamat (= L-glutamate)

[Transaminasen haben Pyridoxalphosphat als prosthetische Gruppe; s. u.]

Quelle und zum Weiterlesen:

en.wikipedia.org/wiki/

Succinic semialdehyde dehydrogenase deficiency;

GABA-Transaminase

Bernsteinsäure-Semialdehyd ...

... wird durch die

• Bernsteinsäure-Semialdehyd-Dehydrogenase (SSADH) zu Bernsteinsäure.

[Dehydrogenasen übertragen Wasserstoff. Coenzyme sind häufig: NAD⁺, NADH⁺ und FAD; s. u.]

... wird durch die

• Bernsteinsäure-Semialdehyd-Reduktase zu GHB.

[Reduktasen sind flavinhaltig (‚Vitamin B2’), besitzen meist Zytochrome und können Elektronen auf Pyridinnukleotid-Coenzyme (= nicotinamidhaltige Coenzyme; ‚Vitamin B3’) übertragen; s. u.]

Bernsteinsäure (succinic acid; Salze: Succinate) wird im Citratzyklus durch die Succinatdehydrogenase zu Fumarsäure (Salze: Fumarate) oxidiert.

• Die Succinatdehydrogenase ist an der mitochondrialen Membran lokalisiert; sie ist eine FAD-haltige Oxidoreduktase mit Eisen/Schwefel-Zentren.
• Im Citratzyklus oxidiert sie Bernsteinsäure zu Fumarsäure und überträgt Reduktionsäquivalente von FAD auf Ubichinon oder Zytochrom b.

Weitere Schritte im Citratzyklus:

Fumarat -> Fumarase -> Malat (Salz der Äpfelsäure) -> Malatdehydrogenase -> Oxalacetat

- S. u. und s. a. Pyruvate -

-> Siehe auch: Essen & Co. – Atmungskette, Citratzyklus, Phenylalanin (und Tyrosin ...) etc.; Glossar – ATP; Zum Nachdenken – Zellorganellen (Zytochrome, Mitochondrien etc.)

Abbau von GHB

Abbau bzw. Umwandlung im Citratzyklus über Bernsteinsäure.

Letztliche Abbauprodukte sind Kohlendioxid (CO₂) und Wasser.

[Quelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/4-Hydroxybutansäure]

„Nahrung wird im Körper in den vielen Schritten des biochemischen Stoffwechsels unter anderem zu körpereigenen Stoffen, Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser oxidiert. Ein Beispiel ist die β-Oxidation von Fettsäuren.“

 [Quelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/Oxidation]

-> Siehe auch: Glossar – Zellorganellen (Betaoxidation etc.)

Rezeptoren

Der GABA-_A-Rezeptor ist ein ligandengesteuerter Cl^—-Kanal; hier wirken viele Hypnotika und Narkotika.

Cl = Chlor - Chlor ist sehr giftig; es bildet bei Reaktion mit Metallen Salze (Chloride). Chloride sind u. a. wichtig für den Wasser- und Säure-Basen-Haushalt und die Salzsäurebildung im Magen.

Das Blutplasma enthält 100-107 mmol/l Chloridionen (Cl^-).

GABA-_B-Rezeptoren hemmen die Nervenzelle über G-Proteine und eine verminderte Leitfähigkeit für Ca²⁺-Kanäle.

G-Proteine = Guaninnukleotide bindende Proteine; sie steuern spezifische Zellaktivitäten

-> Siehe auch: Glossar – ATP (und GTP); Second messenger etc.

„GHB ist ein natürlich im Körper vorkommender Neurotransmitter und bindet an GHB-Rezeptoren. Auch eine Bindung an GABA_B-, nicht aber an GABA_A-Rezeptoren wurde nachgewiesen.“

Quelle:

www.pharmawiki.ch/wiki/

index.php?wiki=GHB

Zum Nachdenken ...

Alle Aminosäuren – außer Glycin - liegen in L-Form vor.

Glycin ist hemmender Neurotransmitter in Rückenmark und Hirnstamm (Kontrolle der Motorik) und Ligand (‚Signalvermittler’) für einen Cl^—-Kanal, der dem GABA-_A-Rezeptor ähnlich ist ... [Pschyrembel]

-> Siehe auch: Glossar – Makrophagen (Glycin etc.)

... wird durch die

... Bernsteinsäure-Semialdehyd-Dehydrogenase (SSADH) zu Bernsteinsäure (succinic acid)

... Bernsteinsäure-Semialdehyd-Reduktase zu GHB

... und zu ...

... Fumarat, Malat, Oxalacetat ...

... Kohlendioxid (CO₂) und Wasser ...

Zur Erinnerung ...

Dehydrogenasen übertragen Wasserstoff. Coenzyme sind häufig: NAD⁺, NADH⁺ und FAD.

Reduktasen sind flavinhaltig (‚Vitamin B2’), besitzen meist Zytochrome und können Elektronen auf Pyridinnukleotid-Coenzyme (= nicotinamidhaltige Coenzyme; ‚Vitamin B3’) übertragen.

- S. u.: Atmungskette, Reduktionsäquivalente, Zytochrome etc. -

Aldehyddehydrogenase

Vorkommen: In der Leber.

Wichtig bei der Oxidation von Alkohol* zu Acetat

(= Essigsäure; s. u.).

* Alkohol = Kurzbezeichnung für Ethylalkohol bzw. Ethanol.

Dehydrogenasen übertragen Wasserstoff.

Coenzyme sind häufig:

NAD⁺, NADP⁺ und FAD.

Aldehydoxidase

Oxidiert Aldehyde zu den entsprechenden Carbonsäuren.

Enthält Molybdän.

[Anmerkung: Man nennt sie auch Xanthinoxidase, da auch Xanthin zu Harnsäure oxidiert wird. Die Xanthinoxidase enthält Molybdän und FAD als prosthetische Gruppe.

Harnsäure ist das Endprodukt des Purinstoffwechsels.]

-> Siehe auch: Essen & Co. – Ab- und Aufbau (Fettstoffwechsel)

Oxidasen (= eine Unterklasse der Oxidoreduktasen) nutzen molekularen Sauerstoff als Elektronenakzeptor.

Cofaktoren der Aldehydoxidase:

FAD

Häm

-> Siehe auch: Glossar – Bilirubin und enterophepatischer Kreislauf (Häm)

Quelle: Pschyrembel 1994

Bernsteinsäure

Salze: Succinate

Vorkommen: In Pflanzen, tierischen und menschlichen Zellen als Metabolit im Fett- und Kohlenhydrat-Stoffwechsel.

Bernsteinsäure wird durch die Succinatdehydrogenase – diese enthält FAD, Eisen/Schwefel-Zentren - zu Fumarsäure oxidiert.

Die Succinatdehydrogenase überträgt auch Reduktionsäquivalente von FAD auf Ubichinon oder Zytochrom b (in der Atmungskette); s. u.

Fumarsäure

Salze: Fumarate

Ist Oxidations(zwischen)produkt im pflanzlichen und tierischen/menschlichen Stoffwechsel; Fumarat wird im Citratzyklus durch die Fumarase zu Malat (= Salz der Äpfelsäure) oxidiert.

Fumarasen sind Eisen-abhängig (Fe2+).

“A large percentage of the enzyme is expressed in the skin [Haut], parathyroid [Nebenschilddrüsen; sezernieren Parathormon; dieses wirkt osteoblasten-vermittelt auf die Osteoklasten], lymph [Lymphe], and colon [Hauptanteil des Dickdarms] .”

[Quelle und zum Weiterlesen: http://en.wikipedia.org/wiki/Fumarase etc.]

‚Gegenspieler’ zu Parathormon ist Calcitonin aus den C-Zellen der Schilddrüse (Glandula thyroidea).

-> Siehe auch: Essen & Co. – Albumin (Schilddrüsenhormone etc.), Lymphe; Mineralstoffe – Calcium; Hormone & Co.; Glossar – Makrophagen (Osteoblasten, Osteoklasen)

Brenztraubensäure

Salze: Pyruvate

Ist das Endprodukt der Glykolyse und Verbindungsglied zwischen Aminosäuren- und Glukosestoffwechsel.

Brenztraubensäure wird durch die Pyruvatdehydrogenase umgewandelt in Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA), sog. ‚aktivierte Essigsäure’.

Glykolyse = ‚anaerober’ Abbau von Glukose zu Laktat im Zytoplasma zur Energiegewinnung in Form von ATP.

Die Pyruvatdehydrogenase ist ein ‚Multienzymkomplex’ und besteht aus 3 Enzymen und 5 Coenzymen.

• Pyruvatdecarboxylase (Cofaktor: Magnesium), Dihydrolipoyl-Acetyltransferase, Dihydrolipoyl-Dehydrogenase
• Coenzyme: Thiamindiphosphat, Liponsäure, CoA, FAD, NAD

CoA ist die Wirkungsform der Pantothensäure (Vitamin B5).

I. R. der Glukoneogenese wird Brenztraubensäure zu Oxalacetat (Salze der Oxalessigsäure) carboxyliert; Coenzym ist Biotin.

- S. o.: Ethanol, Ethanal -

-> Siehe auch: Glossar – ATP, Zellorganellen etc.;

http://de.wikipedia.org/wiki/Brenztraubensäure etc.

‚Aktivierte Essigsäure’

Sog. ‚aktivierte Essigsäure’ (= Acetyl-CoA) ist Zwischenprodukt im ‚Zwischenstoffwechsel’ und verbindet Citratzyklus, Glykolyse und Fettstoffwechsel.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus etc.; http://en.wikipedia.org/wiki/Acetyl-CoA

Buttersäure

Butansäure

Salze: Butyrate

Ist eine gesättigte Fettsäure.

- S. o. -

Buttersäuregärung findet unter ‚anaeroben’ Bedingungen statt.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Fette, Fettstoffwechsel etc.

Milchsäure

Salz: Laktat

L-Laktat entsteht z. B. bei Muskelarbeit und Sauerstoffmangel.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus (Laktat, Laktatazidose)

Zitronensäure

Salze: Citrate

Ist Produkt des Zwischenstoffwechsels; wird aus Oxalessigsäure (Salze: Oxalacetate) und Acetyl-CoA durch die Citratsynthase gebildet.

 “The enzyme [citrate synthase] is inhibited by high ratios of ATP:ADP, acetyl-CoA:CoA, and NADH:NAD, as high concentrations of ATP, acetyl-CoA, and NADH show that the energy supply is high for the cell. It is also inhibited by succinyl-CoA and citrate, examples of product inhibition.”

[Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Citrate_synthase]

• Succinyl-CoA = Bernsteinsäure und Coenzym A

“Citrate can also be transported out of the mitochondria and into the cytoplasm, then broken down into acetyl-CoA for fatty acid synthesis. ... and allosterically regulates the enzyme acetyl-CoA carboxylase, which is the regulating enzyme in the conversion of acetyl-CoA into malonyl-CoA (the commitment step in fatty acid synthesis). ...

High concentrations of cytosolic citrate can inhibit phosphofructokinase, catalyst of one of the rate-limiting steps of glycolysis.”

[Zum Weiterlesen: http://en.wikipedia.org/wiki/Citrate]

„Malonyl-CoA is also used in transporting alpha-ketoglutarate across the mitochondrial membrane into the mitochondrial matrix.”

[Zum Weiterlesen: http://en.wikipedia.org/wiki/Malonyl-CoA]

• Malonsäure (malonic acid) ist – als unphysiologischer Metabolit – ein möglicher Hemmstoff der Succinatdehydrogenase (oxidiert Bernsteinsäure zu Fumarsäure; s. o.).
• Malonyl-CoA entsteht als erster Schritt der Fettsäurebiosynthese durch Carboxylierung von Acetyl-CoA (oder Butyryl-CoA).

[Pschyrembel]

„Butyryl-coenzyme A (or butyryl-CoA) is the coenzyme A-activated form of butyric acid.”

[Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Butyryl-CoA]

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Fette, Fettstoffwechsel etc.; Glossar – Zellorganellen; http://en.wikipedia.org/wiki/Acetyl-CoA