El ácido gamma-aminobutírico o GABA, otro aminoácido no proteico

  El ácido gamma-aminobutírico (GABA, por sus siglas en inglés) es un aminoácido no proteico que desempeña un papel fundamental como neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central (SNC) de los mamíferos. No participa en la formación de proteínas, pero su importancia biológica es enorme por su capacidad para modular la excitabilidad neuronal y mantener el equilibrio entre la excitación y la inhibición en el cerebro.

Estructura y síntesis del GABA

  El GABA es una molécula compuesta por un grupo amino (-NH₂) unido al carbono gamma de un ácido butírico. Su nombre IUPAC es ácido 4-aminobutanoico, esto es, no se trata del típico alfa aminoácido por lo que no forma parte de ninguna proteína. Sin embargo, esta peculiar estructura le permite interaccionar eficazmente con receptores específicos en el sistema nervioso.

  El GABA se sintetiza en las neuronas gabaérgicas a partir del ácido glutámico, este sí que es un aminoácido proteico y además actúa como neurotransmisor excitador. De hecho, se trata del principal neurotransmisor excitador, mientras que GABA es el principal inhibidor durante la madurez cerebral. No obstante, el GABA también tiene funciones excitatorias, especialmente durante la fase de desarrollo cerebral. La conversión del glutamato en GABA es catalizada por la enzima glutamato descarboxilasa (GAD), que requiere piridoxal fosfato (una forma activa de la vitamina B6) como cofactor. Este proceso ocurre predominantemente en las terminaciones sinápticas de las neuronas gabaérgicas, asegurando que el GABA esté disponible para su liberación en respuesta a estímulos neuronales.

Función del GABA en el sistema nervioso central

  El GABA es el principal neurotransmisor inhibidor en el SNC, actuando a través de dos tipos principales de receptores:

1. Receptores GABA_A​: Son receptores ionotrópicos que funcionan como canales de cloro (Cl⁻). Cuando el GABA se une a estos receptores, aumenta la conductancia de cloro hacia el interior de la célula, lo que hiperpolariza la membrana neuronal y disminuye la probabilidad de que ocurra un potencial de acción. Este efecto es rápido y está involucrado en la regulación aguda de la excitabilidad neuronal.
2. Receptores GABA_B​: Son receptores metabotrópicos acoplados a proteínas G. Su activación conduce a la apertura de canales de potasio (K⁺) y al cierre de canales de calcio (Ca²⁺), lo que resulta en una inhibición más prolongada y moduladora. Estos receptores desempeñan un papel clave en procesos como la plasticidad sináptica y la regulación de circuitos neuronales a largo plazo.

Papel Fisiológico y Relevancia del GABA

El GABA regula múltiples funciones en el SNC, incluyendo:

• Control de la excitabilidad neuronal: Actúa como un "freno" para prevenir la sobreexcitación que puede llevar a condiciones patológicas como convulsiones.
• Modulación de la plasticidad sináptica: Participa en procesos de aprendizaje y memoria al influir en la fortaleza de las conexiones sinápticas.
• Regulación del sueño y la ansiedad: El GABA juega un papel central en la inducción y el mantenimiento del sueño, así como en la modulación de estados emocionales.

Alteraciones en el sistema GABAérgico y enfermedades relacionadas

Los desequilibrios en la función del GABA están relacionados con varias enfermedades neurológicas y psiquiátricas, como:

• Epilepsia: Una disminución de la inhibición gabaérgica puede llevar a actividad eléctrica anormal en el cerebro, causando convulsiones.
• Trastornos de ansiedad: La deficiencia de GABA está asociada con un aumento de la excitación neuronal, lo que contribuye a los síntomas de ansiedad.
• Esquizofrenia: Alteraciones en el sistema GABAérgico pueden influir en los déficits cognitivos y sensoriales observados en este trastorno.
• Enfermedades neurodegenerativas: En condiciones como el Alzheimer y el Parkinson, el sistema GABAérgico puede estar comprometido, exacerbando la disfunción neuronal.

Aplicaciones terapéuticas y GABA

  Debido a su papel crítico en el SNC, el GABA y sus receptores son dianas importantes para el desarrollo de medicamentos. Algunos de los fármacos más comunes incluyen:

• Benzodiazepinas: Potencian la acción del GABA en los receptores GABA_A​, utilizándose como ansiolíticos, hipnóticos y anticonvulsivos.
• Barbitúricos: Aunque menos utilizados debido a sus efectos adversos, también actúan sobre los receptores GABA_A​ para potenciar la inhibición neuronal.
• Baclofeno: Un agonista de los receptores GABA_B​ empleado en el tratamiento de espasticidad muscular, esto es, unos músculos excesivamente tensos y rígidos.
• Pregabalina y Gabapentina: Aunque no interactúan directamente con los receptores GABA, modulan la liberación de neurotransmisores y se usan para tratar el dolor neuropático y la epilepsia.

Perspectivas futuras

  La investigación sobre el GABA continúa, especialmente en áreas como la modulación de circuitos neuronales y su papel en el desarrollo cerebral. Nuevas terapias dirigidas al sistema GABAérgico podrían ofrecer alternativas más seguras y efectivas para tratar trastornos neurológicos y psiquiátricos.

  El GABA no sólo es importante en vertebrados, también se encuentra en invertebrados, en plantas, en hongos y en bacterias. Lo que pasa es que al ser tan importante para nosotros los humanos las investigaciones se orientan más a comprender como participa en nuestras vidas.

  Un saludo