Глицин и его роль в организме человека

GLYCINE AND ITS ROLE IN THE HUMAN BODY

Elena Baeva

Candidate of Biological Sciences, assistant in Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko, Russia, Voronezh

Аннотация. В статье рассматриваются основные эффекты глицин а в отношении физиологических систем человека. Глицин входит в состав основных продуктов белкового происхождения и обычно в достаточном количестве поступает в организм человека с пищей. Являясь амино­кислотой, он участвует в процессах кроветворения и снабжения кислородом клеток, выработке гормонов, поддержании целостности соединительной ткани. В то же время глицин – тормозный медиатор центральной нервной системы, оказывающий влияние на концентрацию внимания и памяти, нормализацию сна, снятие психоэмоционального напряжения. При недостатке глицина уменьшаются интеллектуальные способности, снижается уровень энергии и ухудшается работа иммунной системы. Изучение роли глицина в жизнедеятельности организма человека, механизмов регуляции его образования и расходования – актуальные вопросы современной медицины.

Abstract. The article deals with the main effects of glycine on various human physiological systems. Glycine is a part of the main protein products, and usually in sufficient quantities enters the human body with food. As an essential amino acid, it is involved in the processes of hematopoiesis and oxygen supply of cells, the production of hormones, maintaining the integrity of connective tissue. At the same time, glycine is an inhibitory mediator of the Central nervous system, which affects the concentration of attention and memory, the normalization of dream, the removal of psycho-emotional stress. With a lack of glycine, intellectual abilities decrease, energy levels decrease and the immune system deteriorate. The study of the role of glycine in the human life, the mechanisms of regulation of its formation and expenditure are the topical issues of the modern medicine. 

Ключевые слова: глицин; аминокислота; медиатор ЦНС.

Keywords: glycine; amino acid; mediator of the CNS.

Жизнь современного человека динамична и насыщена умственными и эмоциональными нагрузками. Стрессовые ситуации, нервное напряже­ние и усталость наполняют нашу жизнь, переводя в состояние хрони­ческого дистресса. К сожалению, справиться с подобными нагрузками самостоятельно не всегда под силу, что вынуждает человека обращаться к медикаментозным средствам. Современная фармацевтическая промыш­ленность предлагает широкий спектр лекарственных средств, имеющих транквилизирующее действие. Зачастую подобные препараты в своем составе имеют ряд добавок и вспомогательных веществ – витаминов и микроэлементов. Среди представленных на рынке препаратов следует отметить глицин – аминокислоту, которая обладает рядом благоприятных эффектов на организм человека.

Глицин – аминокислота, входящая в состав многих белков и биологически активных соединений, непосредственно участвует в работе центральной нервной системы. Из глицина в организме синтези­руются многие аминокислоты, белки, порфирины, пуриновые основания и другие важные вещества [1,4]. Более того, и для синтеза глицина в организме человека клетке не требуется прилагать значительных усилий ввиду относительной простоты химической организации его молекул. Глицин легко проникает в большинство биологических жидкостей и тканей организма, в том числе в головной мозг, и не куму­лирует. Разрушается в печени глициноксидазой до воды и углекислого газа. Рассмотрим основные эффекты данного соединения в организме человека.

Участие глицина в процессах кроветворения и снабжения кислородом клеток, выработке гормонов, направленных на усиление работы иммунной системы, поддержании целостности соединительной ткани делают глицин поистине незаменимой аминокислотой. Трудно переоценить роль глицина и в синтезе креатинина – энергоносителя, без которого невозможна эффективная работа мышц. Велико его значение и в процессах концентрации внимания и памяти, нормализации сна, снятии психоэмоционального напряжения, подавлении раздражи­тельности, конфликтности и агрессивности [2,3]. При недостатке глицина уменьшаются интеллектуальные способности, снижается уровень энер­гии и ухудшается работа иммунной системы. Поэтому изучение роли глицина в жизнедеятельности организма человека, механизмов регуляции его образования и расходования являются важными вопросами медицины.

Глицин является вспомогательным медиатором, передающим тормозное влияние в синапсах [6]. Исключительная роль синапсов в передаче тормозных влияний в цепи нейронов позволяет рассматривать эти структуры в качестве основополагающих единиц нервной системы. Знание особенностей работы синапсов, процессов торможения и синаптической задержки позволяет выстраивать соответствующую терапевтическую стратегию для минимизации нежелательных реакций при использовании лекарственных препаратов. Поэтому глицин, в том числе, назначается в различных дозировках, определяемых возрастом пациента, видом и степенью его заболевания [4, 5].

В целом синапсы представляют собой специализированные межклеточные контакты, обеспечивающие передачу возбуждающих, тормозных и трофических влияний от нейрона на иннервируемую клетку [6]. Различают несколько видов синапсов, обеспечивающих меж­нейронные, нейроэффекторные и нейрорецепторные взаимодействия. Синапс – структура, состоящая из трех элементов, - пресинаптического окончания, синаптической щели и постсинаптической мембраны. Пресинаптическое окончание имеет везикулы разной формы и величины с молекулами медиатора. Образованные в гладкой ЭПС и комплексе Гольджи, везикулы путем аксонного транспорта поступают в пресинапти­ческое окончание. Количество медиатора в одной везикуле называется квантом медиатора. Механизмы синаптической передачи связаны с высвобождением пула медиаторов из везикул [1, 3, 6]. В физиологических условиях везикулы (до 15% их молекул, а также содержащиеся с ними АТФ, ионы, ферменты и другие белки) быстро освобождаются, оказывая воздействие на постсинаптическую мембрану. На удалении от преси­наптического окончания находится мобилизационный запас медиатора (85 % молекул), который может быть израсходован в экстремальных условиях. Синаптическая щель содержит поперечные гликопротеидные филаменты и межклеточную жидкость. Постсинаптическая мембрана имеет рецепторы, с которыми соединяются молекулы медиатора. Механизм синаптической передачи состоит из нескольких этапов – экзоцитоза медиатора и синаптического цикла, диффузии медиатора в синаптическую щель, действие его на рецепторы пре- и постсинаптической мембран. Потенциал действия, поступающий в пресинаптическое окончание, открывает в плазмолемме кальциевые каналы. Вход ионов кальция в цитозоль стимулирует процесс слияния мембраны везикулы с пресинаптической мембраной и экзоцитоз медиатора, который поступает в синаптическую щель. Эндоцитоз везикулы происходит с участием белка клатрина. Энергия градиента Н⁺ создается Н⁺-насосом мембраны везикулы и влияет на заполнение опорожненной везикулы молекулами медиатора. С участием белка синапсина везикулы транспортируются к пресинаптической мембране и цикл повторяется [3, 6]. В результате действия медиатора на постси­наптической мембране формируются постсинаптические потенциалы, способствующие целостному функционированию не только мозга, но и организма человека в целом. Поддержание нормальной работы синапса – залог обеспечения притока сенсорной информации в ЦНС, пластичности мозга и адаптации.

В связи с этим нейрометаболическое, антиоксидантное, нейропро­тективное действие глицина проявляется в том, что медиатор нормализует и активирует процессы защитного торможения в ЦНС, регулируя деятельность глутаматных (NMDA) – рецепторов. Показано, что глицин обладает свойствами цитопротектора в условиях гентамицинового повреждения почек у крыс. Его применение предупреждает почечную недостаточность, предотвращает развитие окислительного стресса и снижение активности антиоксидантных ферментов [5].

Обнаружена совместная локализация глицина с ГАМК в нейронах спинного мозга и мозжечка. Установлено, что глицин дополняет актив­ность ГАМК в спинном мозге и стволовых структурах, обеспечивает торможение мотонейронов, предотвращая их избыточное возбуждение [2, 6]. Глициновые нейроны – интернейроны моторных ядер (в спинном мозгу – клетки «Реншоу»). Активация этих нейронов происходит через коллатерали отходящих от аксонов мотонейронов. Еще одним примером необходимости организма в глицине является то, что он входит в состав опиоидных пептидов: 2 молекулы глицина следуют за тирозином в структуре энкефалинов [4].

Таким образом, глицин – важнейший компонент антиноцицеп­тивной и опиоидэргической стресс-лимитирующей систем. Достаточное поступление глицина с пищей либо его прием в качестве БАВ способны обеспечить поддержание нормальной работы синапса – залог обеспе­чения тормозных влияний на нейрон, регуляции притока информации в ЦНС, выполнения сложных функций, участия в процессах образования памяти, обучения, рефлекторных реакций, пластичности мозга и адаптации.