Glutamat dekarboksilase (GAD) adalah enzim utama yang bertanggung jawab untuk mengkatalisis konversi glutamat menjadi asam gamma-aminobutyric (GABA), yang memainkan peran penting dalam proses suasana hati dan memori. GABA adalah neurotransmitter penghambat utama, sehingga fungsi GAD sangat penting untuk kesehatan sistem saraf.
Pada mamalia, GAD dibagi menjadi dua isoform, GAD65 dan GAD67, yang diekspresikan di otak dan bekerja sama untuk mempertahankan pasokan GABA normal dalam keadaan yang berbeda.
Kedua isoform GAD adalah homodimer dengan beberapa domain penting, termasuk domain pengikatan PLP dan domain terminal-C dan terminal-N. Proses katalitik GAD melibatkan ikatan silang dengan PLP, yang sangat penting untuk stabilitas suasana hati. Ketika struktur GAD berubah, hal itu memengaruhi sintesis GABA, sehingga memengaruhi keadaan emosional kita.
Penelitian telah menunjukkan bahwa dimerisasi GAD sangat penting untuk mempertahankan fungsinya, dan setiap mutasi yang mengganggu ikatan normalnya dapat dikaitkan dengan penyakit mental seperti skizofrenia.
Pengaturan emosi berhubungan langsung dengan kadar GABA. Ketika aktivitas GAD tidak mencukupi atau ekspresinya terhambat, hal itu akan menyebabkan penurunan kadar GABA, yang dapat menyebabkan masalah emosional seperti kecemasan dan depresi. Sebaliknya, fungsi GAD yang terlalu aktif juga dapat menyebabkan penghambatan dan depresi yang berlebihan.
Peran GAD dalam memoriSelama pembentukan memori, GABA sangat penting untuk mengurangi rangsangan saraf dan memfasilitasi penyaringan dan pengodean informasi. Secara khusus, ekspresi GAD yang berkurang dianggap menyebabkan defisit dalam memori kerja selama proses mempelajari pengetahuan baru.
GAD dan Penyakit OtakSebuah penelitian menunjukkan bahwa ekspresi GAD67 berkurang secara signifikan pada pasien skizofrenia, yang berkaitan erat dengan penurunan memori dan fungsi kognitif.
Penyakit otak seperti autisme, diabetes autoimun, dan skizofrenia semuanya terkait dengan ekspresi GAD yang abnormal. Di otak pasien autis, ekspresi GAD berkurang secara signifikan, yang selanjutnya menegaskan pentingnya GAD dalam regulasi emosi dan perilaku.
Misalnya, penelitian terhadap pasien autis menemukan bahwa ekspresi GAD65 dan GAD67 di korteks otak dan serebelum berkurang hingga 30%-50%.
Penelitian mendalam tentang GAD dapat mengungkap lebih banyak rahasia tentang emosi dan memori, terutama cara mengobati gangguan suasana hati dan penyakit neurologis lainnya dengan mengatur aktivitas GAD. Para ilmuwan berharap dapat mengembangkan terapi baru untuk memodulasi fungsi enzim kunci ini.
Pernahkah Anda mempertimbangkan bahwa perubahan suasana hati Anda mungkin terkait dengan tingkat aktivitas GAD Anda?