Gamma-Aminobuttersäure (GABA) ist ein bedeutender Neurotransmitter im zentralen Nervensystem (ZNS). Als einer der wichtigsten hemmenden Neurotransmitter im Gehirn spielt GABA eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der neuronalen Aktivität und einer Vielzahl von physiologischen Prozessen. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Funktionen und Wirkungen von GABA, die Auswirkungen eines GABA-Mangels und die Möglichkeiten, den GABA-Spiegel auf natürliche Weise zu beeinflussen.
Was ist GABA?
GABA steht für Gamma-Aminobuttersäure (englisch: Gamma-Aminobutyric Acid) und ist ein biogenes Amin, das im Körper aus der Glutaminsäure synthetisiert wird. Dieser Prozess erfolgt durch das Enzym Glutamatdecarboxylase, das vor allem in der Bauchspeicheldrüse und im Gehirn aktiv ist. Die chemische Summenformel von GABA lautet C₄H₉NO. Es handelt sich dabei zudem um eine nicht-proteinogene Aminosäure, das heißt, sie wird nicht für den Aufbau von Proteinen verwendet.
GABA wirkt wie ein Verkehrsregler im Nervensystem und sorgt dafür, dass die Signalflut in geordneten Bahnen bleibt. Ohne diese Regulierung könnte es zu einer Überlastung kommen, vergleichbar mit einem Dauerstau auf Millionen von Autobahnen.
Die Funktion von GABA im Nervensystem
Die Hauptfunktion von GABA besteht in der Ausübung einer inhibitorischen, also hemmenden Wirkung. Gamma-Aminobuttersäure wirkt insgesamt beruhigend und besänftigend auf die Nervenbahnen. Durch seine hemmende Funktion sorgt es dafür, dass Reize, die im Nervensystem ankommen, verlangsamt oder gar nicht weitergeleitet werden. GABA beeinflusst direkt oder indirekt nahezu jedes innere Organsystem, wie zum Beispiel Atmung, Verdauung, Ausscheidung, Kreislauf oder Fortpflanzung.
GABA-Rezeptoren
GABA entfaltet seine Wirkung über spezifische Rezeptoren, die sich in verschiedenen Bereichen des Gehirns befinden. Es gibt drei Haupttypen von GABA-Rezeptoren:
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- GABA-A-Rezeptor: Ein ionotroper, ligandengesteuerter Chloridkanal, der eine hemmende Wirkung erzeugt, indem Chlorid-Ionen in die Nervenzelle einströmen und diese hyperpolarisieren.
- GABA-B-Rezeptor: Ein metabotroper, G-Protein-gekoppelter Rezeptor, der den Kaliumfluss erhöht und den Calciumfluss verringert, was zu einer Hyperpolarisation führt und präsynaptisch die Freisetzung von Neurotransmittern hemmt.
- GABA-C-Rezeptor: Ein ionotroper, ligandengesteuerter Rezeptor mit ähnlicher Wirkung wie der GABA-A-Rezeptor, jedoch weniger erforscht.
Die Aktivierung dieser Rezeptoren führt zu einer Reduktion der neuronalen Erregbarkeit und trägt zur Aufrechterhaltung eines ausgeglichenen Zustands im Nervensystem bei.
Die Wirkung von GABA
GABA hat vielfältige Wirkungen auf den Körper und das Gehirn. Zu den wichtigsten gehören:
- Beruhigung und Entspannung: GABA wirkt beruhigend und besänftigend auf das Nervensystem, indem es die Weiterleitung von Reizen hemmt. Dies hilft, Stress zu reduzieren, den Schlaf zu fördern und übermäßige Erregung im Nervensystem auszugleichen.
- Förderung des Schlafs: GABA kann dazu beitragen, auf natürliche Weise das Einschlafen zu erleichtern. Dies wird durch die Verminderung der Erregbarkeit der Nerven erreicht.
- Angstlinderung: GABA kann durch seine hemmende Wirkung im Nervensystem zu einer Linderung der Symptome beitragen.
- Positive Auswirkungen auf Wachstumshormone: GABA hat auch positive Auswirkungen auf die Produktion von Wachstumshormonen, was seine Bedeutung für regenerative Prozesse und den Stoffwechsel unterstreicht. Wachstumshormone können das Körperfett verringern und das Muskelwachstum anregen. GABA wirkt auf bestimmte Neuronenketten, die den Hypothalamus stimulieren, sodass mehr Wachstumshormone ausgeschüttet werden.
- Modulation der Insulinsekretion: GABA spielt eine Rolle bei der Modulation der Insulinsekretion im Körper.
GABA in der frühen Hirnentwicklung
Wissenschaftler aus Jena und Tübingen konnten erstmals die Funktion des Neurotransmitters GABA im lebenden Organismus messen und belegen, dass der im erwachsenen Gehirn hemmend wirkende Botenstoff die unreifen Nervenzellen in der frühen Hirnentwicklung aktiviert. Mittels spezieller Kalzium-Bildgebungstechniken sowie elektrophysiologischer Messungen untersuchten sie die Signalprozesse in der Sehrinde von 3-4 Tage alten Tieren. „Damit konnten wir erstmals die depolarisierende, also aktivierende Wirkung von GABA auf die unreifen Nervenzellen im intakten Organismus nachweisen“, erklärt Knut Holthoff.
Dabei vereint der Neurotransmitter GABA zwei gegensätzliche Prinzipien: Aktivierung und Hemmung. „GABA depolarisiert zwar die Neuronen, ist aber nicht imstande Aktionspotentiale auszulösen. Auf diese Weise wird eine überbordende Netzwerkaktivität vermieden“, so Holthoff.
GABA-Mangel: Ursachen, Symptome und Folgen
Ein GABA-Mangel führt zu einer unzureichenden Hemmung im Nervensystem, was einen dauerhaften Zustand der Erregung zur Folge haben kann. Typische Symptome, die auf einen GABA Mangel hindeuten, sind:
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- Schlafstörungen
- Erhöhte Nervosität und innere Unruhe
- Angstzustände oder Panikattacken
- Muskelverspannungen oder -krämpfe
- Verstärktes Stressempfinden
- Kopfschmerzen
- Gereiztheit
- Erhöhte Schmerzempfindlichkeit
- Stimmungsschwankungen
- Mangelnde Konzentrationsfähigkeit
- Kalter Schweiß
- Schwitzige Hände
- Chronische Erschöpfung
Forscher sehen eine Korrelation zwischen verschiedenen neurologischen Erkrankungen und einem niedrigen GABA-Spiegel im Gehirn. Sie konnten eine verringerte GABA-Konzentration im Thalamus von Patienten mit Schizophrenie und Chorea Huntington feststellen.
Möglichkeiten zur Erhöhung des GABA-Spiegels
Obwohl GABA die Blut-Hirn-Schranke (BHS) nur in sehr geringer Menge durchdringt, gibt es verschiedene Möglichkeiten, den GABA-Spiegel im Körper zu erhöhen:
Ernährung
GABA wird vom Körper eigenständig produziert, vorausgesetzt, die notwendigen Bausteine stehen zur Verfügung. Besonders hoher Glutamat-Gehalt findet sich in Parmesankäse, Walnüssen, Hühnereiern, Tomaten und grünen Bohnen. Eine koreanische Forschungsgruppe hat außerdem den Gehalt von Gamma-Aminobuttersäure in verschiedenen Lebensmitteln auf Basis des Trockengewichts untersucht.
Lebensmittel mit hohem Glutamat-Gehalt (mg/100g):
- Parmesankäse: 6.500
- Walnüsse: 3.400
- Hühnerei: 1.400
- Tomaten: 420
- Grüne Bohnen: 340
In einigen verarbeiteten Lebensmitteln wird Glutamat auch als Geschmacksverstärker verwendet, beispielsweise in Tütensuppen oder Instant-Nudeln.
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Eine koreanische Forschungsgruppe hat außerdem den Gehalt von Gamma-Aminobuttersäure in verschiedenen Lebensmitteln auf Basis des Trockengewichts untersucht. Dabei erzielten folgende Lebensmittel die höchsten Werte in absteigender Reihenfolge:
- Brauner Reis (Keime): 718 nmol/g
- Spinat: 414 nmol/g
- Brauner Reis (Sprossen): 389 nmol/g
- Gersten-Sprossen: 326 nmol/g
- Bohnen (Sprossen): 302 nmol/g
- Bohnen: 250 nmol/g
- Mais: 199 nmol/g
- Gerste: 190 nmol/g
- Haselnüsse: 188 nmol/g
Die Forscher bemerkten dabei, dass der GABA-Gehalt in Keimen und Sprossen, wie sich an den Beispielen von Reis, Bohnen oder Gerste zeigt, höher ist als in anderen Bestandteilen der Pflanze. Die Forscher begründen dies damit, dass GABA durch enzymatische Vorgänge aus Glutamat hergestellt wird. Während der Keimung ist die Aktivität der für diesen Vorgang verantwortlichen Glutamat Decarboxylase (GAD) besonders hoch.
Verschiedene Studien aus dem asiatischen Raum haben sich zudem mit der GABA-Konzentration in fermentierten Lebensmitteln beschäftigt. Verschiedene Lactobacillus Stämme sind diesen Studien zufolge in der Lage, GABA als Nebenprodukt ihres Stoffwechsels zu erstellen. Ein aus Kimchi extrahierter Lactobacillus Stamm erzielte dabei besonders gute Ergebnisse. Kimchi ist eine traditionelle koreanische Beilage aus fermentiertem, in Salz eingelegtem Gemüse. Der Lactobacillus Stamm erzielte eine Umwandlungsrate von 94 % unter Laborbedingungen.
Nahrungsergänzungsmittel
Gamma-Aminobuttersäure wird auch als Nahrungsergänzungsmittel angeboten, wobei ihm beruhigende und schlaffördernde Eigenschaften zugeschrieben werden. Die Einnahme von Gamma-Aminobuttersäure oder von Stoffen, die zur GABA-Bildung beitragen, kann sich positiv auf den Schlaf und das allgemeine Wohlbefinden auswirken. Darüber hinaus wird Gamma-Aminobuttersäure häufig bei Angstzuständen und Panikattacken eingesetzt, da es durch seine hemmende Wirkung im Nervensystem zu einer Linderung der Symptome beitragen kann.
Die Einnahme von GABA gilt im Allgemeinen als sicher, solange die empfohlene Dosis eingehalten wird. Dennoch können in seltenen Fällen Nebenwirkungen oder Probleme durch eine Überdosierung auftreten. Besonders vorsichtig sollte man sein, wenn bereits GABA-analoge Medikamente (z. B.
Medikamente
Einige Antiepileptika, wie beispielsweise Gabapentin, wirken durch eine Erhöhung des GABA-Spiegels im zentralen Nervensystem (ZNS). Bekannte Beruhigungsmittel wie Valium und andere Benzodiazepine entfalten ihre Wirkung, indem sie die Bildung oder Wirkung von GABA im Gehirn stimulieren. Diese Substanzen binden an GABA-A-Rezeptoren und verstärken die hemmende Wirkung von Gamma-Aminobuttersäure.
Medikamente wie Benzodiazepine können die Blut-Hirn-Schranke passieren, binden an die GABA-Rezeptoren und aktivieren diese, sodass das bereits vorhandene GABA im Gehirn besser wirkt. Das kann zum Beispiel Angstgefühle reduzieren und schlaffördernd wirken. Einige Epilepsie-Medikamente zielen ebenso auf das GABA-System im Gehirn ab. Sie erhöhen den GABA-Spiegel, normalisieren das Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung und können dadurch die für die Krankheit typischen Krampfanfälle verhindern.
Weitere Faktoren
Neben Ernährung und Nahrungsergänzungsmitteln gibt es weitere Faktoren, die den GABA-Spiegel beeinflussen können:
- Bewegung: Regelmäßige körperliche Aktivität kann die GABA-Konzentration im Gehirn erhöhen und die Stimmung verbessern.
- Stressmanagement: Chronischer Stress kann den GABA-Spiegel senken. Entspannungstechniken wie Yoga, Meditation oder Atemübungen können helfen, den Stress zu reduzieren und den GABA-Spiegel zu erhöhen.
- Schlafhygiene: Ein regelmäßiger Schlafrhythmus und eine gute Schlafhygiene können die GABA-Produktion fördern und die Schlafqualität verbessern.
GABA als Hoffnungsträger für Gestresste und Vielbeschäftigte
Bei Angst und Depression soll GABA ein angegriffenes Nervenkostüm stärken und zu innerer Ruhe verhelfen. Entsprechende Nahrungsergänzungsmittel gelten als große Hoffnung für Gestresste und Vielbeschäftigte. GABA kann dein Wohlbefinden und deinen Nachtschlaf unterstützen. Der Neurotransmitter wirkt beruhigend und hilft dir dabei, mit den vielen auf dich einströmenden Reizen des Alltags umzugehen. Er kann dich ebenso dabei unterstützen, deine Energiereserven wieder aufzuladen.
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