Language
Country/Area
No result found
Pembuat GABA: Apa peran GAD dalam sistem saraf?
Dalam sistem saraf manusia, asam gamma-aminobutyric (GABA) merupakan neurotransmitter utama, dan glutamat dekarboksilase (GAD) berperan penting dalam sintesisnya. GAD bertanggung jawab untuk mengubah glutamat menjadi GABA, suatu proses yang tidak hanya melibatkan reaksi kimia tetapi juga sangat memengaruhi fungsi sistem saraf. Artikel ini akan membahas bagaimana GAD bertindak sebagai penghasil GABA dan membahas berbagai perannya dalam sistem saraf.
GAD menggunakan piridoksin fosfat (PLP) sebagai kofaktor untuk mendekarboksilat glutamat guna menghasilkan GABA dan karbon dioksida.
Pada mamalia, GAD memiliki dua isoform utama, GAD67 dan GAD65. Meskipun kedua protein tersebut memiliki kemiripan yang tinggi dalam urutan gen, fungsinya sama sekali berbeda. GAD67 didistribusikan secara luas di dalam sel dan terus menerus memasok GABA yang diperlukan untuk fungsi konduksi non-neuron, seperti mempertahankan aktivitas neuron dan melindungi terhadap kerusakan saraf; sementara GAD65 terutama mensintesis GABA di ujung saraf untuk mendukung kebutuhan konduksi saraf.
Selain itu, terdapat perbedaan signifikan dalam ekspresi dan mekanisme pengaturan GAD67 dan GAD65.
GAD67 mensintesis GABA di mitokondria untuk mempertahankan fungsi sel dasar, sehingga harus tetap aktif hampir sepanjang waktu, sementara GAD65 menjadi aktif saat diperlukan untuk konduksi saraf.
Di otak, kedua bentuk GAD hadir di semua jenis sinapsis, termasuk sinapsis interdendritik, badan sel akson, dan sinapsis akson-dendritik. GAD65 dianggap dominan dalam sistem visual dan neuroendokrin, sementara GAD67 mungkin lebih umum dalam neuron yang terus-menerus aktif.
Fungsi GAD tidak terbatas pada proses fisiologis normal, dan manifestasi abnormalnya juga terkait erat dengan perkembangan berbagai penyakit neuropsikiatri. Misalnya, dalam otak orang dengan autisme, ekspresi GAD menurun secara signifikan, yang mungkin terkait dengan perkembangan abnormal bagian lain dari sistem saraf.
Banyak orang dengan autisme mengalami penurunan sekitar 50% dalam ekspresi GAD di otak mereka, terutama di korteks temporal dan serebelum.
Dalam penelitian terkait diabetes, GAD67 dan GAD65 merupakan target potensial untuk menciptakan toleransi imun guna mencegah diabetes tipe 1. Penelitian telah menemukan bahwa penyuntikan GAD65 dapat secara efektif mencegah diabetes tipe 1 pada model tikus, dan uji klinis telah menunjukkan bahwa penyuntikan GAD65 dapat mempertahankan sebagian produksi insulin pada pasien tersebut.
Antibodi terhadap GAD juga telah ditemukan pada gangguan neurologis lainnya, seperti sindrom orang kaku (SPS) dan skizofrenia. Pada pasien SPS, kadar antibodi anti-GAD yang tinggi menunjukkan bahwa fungsi enzim ini terganggu, yang mungkin merupakan indikator patologis potensial dari penyakit tersebut.
Pada otak pasien skizofrenia, ekspresi GAD67 yang menurun terkait erat dengan gangguan fungsi kognitif.
Selain itu, GAD terkait erat dengan penelitian penyakit Parkinson dan penyakit serebelum. Sebuah penelitian menunjukkan bahwa penyuntikan GAD ke hipotalamus pasien melalui virus tertentu dapat memperbaiki kondisi tersebut secara signifikan.
Perlu dicatat bahwa keberadaan GAD tidak terbatas pada mamalia, tetapi enzim ini juga ditemukan pada organisme lain. Misalnya, pada tumbuhan, GAD terlibat dalam menanggapi stres abiotik dengan mengatur konsentrasi kalsium intraseluler untuk memberi sinyal perubahan pada lingkungan eksternal. Fungsi ini menyoroti keanekaragaman hayati dan pentingnya GAD.
Seiring berlanjutnya penelitian tentang GAD dan perannya dalam sistem saraf, pemahaman komunitas ilmiah tentang enzim ini terus mendalam. Penelitian di masa mendatang dapat mengungkap lebih banyak hubungan antara GAD dan penyakit lain serta memberikan ide-ide baru untuk pengembangan pengobatan terkait. Dengan memahami peran GAD, dapatkah kita mengungkap lebih banyak jawaban tentang kesehatan neurologis dan meningkatkan cara penyakit ini diobati?
