Глутамат

              L - глутаминовая кислота играет разные роли в трансдукции сигналов мозга. Она выступает в качестве главного трансмиттера возбуждения нервной системы, хотя и другие кислые аминокислоты , например, такие как L - аспаргиновая кислота или L - гомоцистеиновая кислота могут принимать в этом процессе определенное участие. Не вызывает сомнения тот факт, неоднократно подтвержденный результатами различных исследований, что глутамат выполняет в нервной системе гораздо большее количество функций и вовлечен в комплексные и сложные процессы , происходящие в структурах мозга, чем просто демонстрирует эффект возбуждения в постсинаптическом звене синапса. Глутамат играет значимую роль в развитии мозга , учавствует в процессе миграции нейронов , в генезисе аксонов, дифференциацию нейронов и определяет их жизнедеятельность.  В процессе созревания нервной системы глутамат обеспечивает пластичность нейронов , влияет на эффективность работы синапса и его структуру. Все это определяет состояние когнитивных функций и , в частности, влияет на память. Постоянная или избыточная активация глутамат - входных ионных каналов может  быть причиной дегенерации нейронов и в зависимости от разных обстоятельств глутамат может принимать участие либо в процессах апоптоза , либо некроза. Феномен эксайтотоксичности нередко является причиной гибели нейронов , что , в частности, отмечается при болезнях Гентингтона и Альцгеймера , боковом амиотрофическом склерозе и инсульте. Глутамат , как нейротрансмиттер принимает участие в работе , по меньшей мере, 40% синапсов.

                Рецепторы глутамата определяют скорость возбуждения сигнала , проходящего через синапс. Варианты этих рецепторов определяются вольтаж - зависимыми NMDA - рецепторами. Глутамат - входные каналы ионов разделяются на два типа : альфа- амино - 3 - гидрокси - 5 - метил - 4 - изоксазол пропионовая кислота ( AMPA) и каинат - рецепторы ( KA). Клонирование генов зашифрованных белков глутамат - входных ионных каналов , анализ фармакологической и биофизической активности показывает , что каждая семья рецепторов представляет собой комплекс гетерометрических протеинов , состоящий из множества субъединиц , каждая из которых отличается своей спецификой активности.

                Семейство NMDA рецепторов состоит из четырех генов , в которых закодированы приблизительно 900 аминокислот , последние гомологичны почти в 70%. NMDA - рецепторы были идентифицированы на основании обнаружения селективного эффекта возбуждения , который демонстрирует синтетический аналог глутамата - N - метил - D - аспаркановая кислота. От других рецепторов глутамата NMDA - рецепторы отличаются активностью вольтаж - зависимого потенциала покоя мембраны , а также тем , что эти каналы блокируются Mg 2+ , который имеет прямое отношение к деполяризации мембраны. Для этих рецепторов также типичным является тот факт, что они требуют другого лиганда связывающего так называемый "глицин модулируемый сайт", учавствующие в процессе открытия глутаматом ионных каналов. Последние исследования показывают, что не только глицин , но и D - серин , который синтезируется астроцитами нейроглии являются потенциальными эндогенными агонистами сайта глицина.  Кроме того, NMDA - рецепторы обладают большим количеством сайтов, модулирующих различные физиологические реакции. Zn2+ является потенциальным ингибитором проводимости NMDA рецепторов. , особенно для тех, которые состоят из NR2A субъединиц. Zn 2+ концентрируется в некоторых глутаматергических терминалях ( окончаниях) и выделяется с помощью глутамата. 

                   Астроглия играет ключевую роль в модуляции глутаматергической нейротрансмиссии. Астроциты выделяют обладающий высокой аффинностью Na+ - зависимый транспортер для глицина, GlyT - 1, который увеличивает концентрацию глицина , влияющего на модуляцию активности NMDA - рецептора. N - ацетил - аспартат - глутамат ( NAAG) вещество включенное в различные нейропептиды , было обнаружено в большей части ( но не во всех ) глутаматергических систем. В то же время, NAAG был найден в тех областях мозга, где отстутствовали глутаматергические системы : моторные нейроны и серое пятно ( locus ceruleus) .

                     Kim c соавт ( 1980) сообщили о снижении концентрации глутамата в спинномозговой жидкости больных шизофренией и выссказали предположение , что гипофункция глутаматергической системы может быть причиной возникновения этого психического расстройства. Несмотря на то, что этот факт, был подтвержден рядом исследователей, другими авторами все же он был опровергнут. Tsai с соавт. ( 1995) исследовав восемь областей мозга, умерших больных шизофренией, нашли уменьшение концентрации глутамата и аспартата во фронтальном кортексе , снижение концентрации глутамата в гиппокампе , по сравнению с контрольной группой. В то же время, концентрация NAAG была увеличена в гиппокампе , а активность глутамат карбоксипептидазы II ( GCP II) была ибирательно редуцирована во фронтальной и височной коре и гиппокампе. Исследования , проведенные с помощью современных методов нейровизуализации  (спектроскопия)  показали , значительную редукцию уровня N - ацетил - аспартата ( NAA ) - продукта NAAG , связанного с активностью GCP II во фронтальном и височном кортексе , а также в гиппокампе.