Glutamato

Graduação em Farmácia e Bioquímica (Uninove, 2010)

O glutamato ou ácido glutâmico é um aminoácido não essencial e, também está presente em muitos dos alimentos consumidos diariamente. Abundante no sistema nervoso central (SNC), exerce ação na biossíntese de proteínas, além de ser considerado como o principal neurotransmissor excitatório, essencial no desenvolvimento do aprendizado e memória.

Diferenças entre o ácido glutâmico e glutamato monossódico

O ácido glutâmico é um aminoácido não essencial, ao ser sintetizado pelo próprio organismo, onde exerce diversas ações biológicas.

Contudo, também é o aminoácido mais abundante na dieta, estando presente em alimentos como os queijos, carnes, tomates e cogumelos, lhes conferindo o sabor Umami, considerado como um dos cinco sabores básicos detectados pelo paladar – os demais sabores são o doce, salgado, azedo e amargo.

Já o glutamato monossódico é o sal do ácido glutâmico, sendo produzido através do processo da fermentação da cana-de-açúcar, onde bactérias específicas consomem o açúcar e o transforma no ácido glutâmico. Na etapa seguinte, o ácido glutâmico é então convertido em glutamato monossódico, para que possa ser consumido.

Embora possuam suas diferenças, tanto o ácido glutâmico, quanto o glutamato monossódico são fontes de aminoácido livre, sofrendo igual metabolização no organismo humano.

Características e ações

O glutamato está entre os 20 aminoácidos presentes nas moléculas de proteínas, tendo a sua síntese regulada por mecanismos genéticos. Considerado como o aminoácido livre de maior concentração no SNC, também tem ação como neurotransmissor excitatório.

Porém, este aminoácido não tem a capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica, sendo necessário ser sintetizado no próprio tecido nervoso, a partir da glicose e demais precursores. As enzimas envolvidas no metabolismo estão presentes nos neurônios e células da glia.

Dentre as principais ações biológicas, destacam-se:

Determinadas substâncias, como a nicotina, estimulam o sistema de recompensa (dopaminérgico), área no SNC responsável por estímulos causadores de prazer. A nicotina se liga à receptores nicotínicos para acetilcolina, que estimula a liberação do glutamato. Por sua vez, o glutamato induz a liberação de dopamina no sistema de recompensa, que resulta na dependência pela nicotina.

Também, estudos mostram que determinados compostos que possuem a capacidade de reduzir a ativação do glutamato no SNC, seja pelo bloqueio dos seus receptores, ou pela diminuição da sua liberação no espaço extracelular, têm como efeito a redução da ansiedade.

Metabolismo

Considerado como um importante aminoácido no metabolismo humano, o glutamato é o produto da transaminação do alfa-cetoglutarato, com participação na produção de metabólitos como o piruvato e oxaloacetato, que atuam nas vias metabólicas da gliconeogênese, glicólise e ciclo de Krebs. O glutamato sofre desaminação, formando alfa-cetoglutarato e amônia, que é excretada como uréia.

Metabolismo cerebral

Sendo um neurotransmissor excitatório do SNC, o glutamato se encontra armazenado em vesículas, nos neurônios pré-sinápticos. Com o potencial de ação, ou seja, impulso nervoso, ocorre a liberação do glutamato na fenda sináptica, que irá se ligar à receptores específicos presentes no neurônio pós-sináptico, ativando-os e, assim, exercendo seus efeitos.

Os receptores específicos para glutamato podem ser do tipo ionotrópicos (NMDA, AMPA e cainato) ou metabotrópicos.

Diferente da maioria dos neurotransmissores, o glutamato sofre pouca ou nenhuma alteração bioquímica no espaço extracelular, devido à inexistência de enzimas que possam degradá-lo. Portanto, este irá interagir com receptores até que se difunda ou sofra remoção do espaço extracelular, por ação de transportadores.

Assim, nas membranas dos neurônios e nas células da glia existem transportadores de glutamato, que são responsáveis por controlar o metabolismo cerebral deste neurotransmissor. O mecanismo de ação dos transportadores consiste em controlar o tempo de permanência do glutamato na fenda sináptica, retirando-o rapidamente deste espaço extracelular.

Determinadas situações, como em danos ou patologia cerebral, ocorre uma falha nesse mecanismo, onde os transportadores podem atuar de forma contrária, levando ao acúmulo de glutamato no espaço extracelular e ativação excessiva dos receptores de glutamato. Este fenômeno é conhecido como excitotoxicidade e, pode resultar na neurodegeneração, com a morte de neurônios específicos e surgimento de doenças neurológicas e neurodegenerativas.

A excitotoxicidade pode então estar envolvida em situações neuropatológicas agudas, como no acidente vascular encefálico (AVE), isquemia cerebral, traumatismo crânio-encefáfico e na epilepsia, bem como em doenças neurodegenerativas crônicas, como no Alzheimer, Huntington, Parkinson e Esclerose Lateral Amiotrófica.

Baixas concentrações do glutamato também pode resultar em patologias, como é o caso da esquizofrenia.

Bibliografia

Pinto, Mauro Cunha Xavier; Resende, Rodrido R. Excitotoxicidade e doenças neurológicas. Edição Vol. 2, N. 04, 02 de Dezembro de 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2014.12.02.003

Portal Umami. Entenda a diferença entre ácido glutâmico (glutamato) e glutamato monossódico. Disponível em <https://www.portalumami.com.br/2013/01/entenda-a-diferenca-entre-acido-glutamico-glutamato-e-glutamato-monossodico-2/>.

Valli, Laura Gomes; Sobrinho, Jony de Andrade. Mecanismo de ação do glutamato no sistema nervoso central e a relação com doenças neurodegenerativas. Revista Brasileira de Neurologia e Psiquiatria. 2014 Jan/Abr;18(1):58-67. http://www.revneuropsiq.com.br.

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