Serine

Em Serine é um aminoácido que é um dos vinte aminoácidos naturais e não é essencial. A forma D da serina atua como um co-agonista na sinalização neuronal e pode desempenhar um papel em várias doenças mentais.

O que é serina?

Serina é um aminoácido com a fórmula estrutural H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Ocorre na forma L e é um dos aminoácidos não essenciais, pois o próprio corpo humano pode produzi-lo. Serine deve seu nome à palavra latina "sericum", que significa "seda".

A seda pode servir como matéria-prima para serina, processando tecnicamente a cola de seda sericina. Como todos os aminoácidos, a serina tem uma estrutura característica. O grupo carboxila consiste na sequência atômica de carbono, oxigênio, oxigênio, hidrogênio (COOH); o grupo carboxila reage com ácido quando um íon H + é separado. O segundo grupo de átomos é o grupo amino. É composto por um átomo de nitrogênio e dois átomos de hidrogênio (NH2).

Em contraste com o grupo carboxila, o grupo amino tem uma reação básica em que anexa um próton ao par de elétrons do nitrogênio. O grupo carboxila e o grupo amino são iguais para todos os aminoácidos. O terceiro grupo de átomos é a cadeia lateral, à qual os aminoácidos devem suas várias propriedades.

Função, efeito e tarefas

A serina tem duas funções importantes para o corpo humano. Como um aminoácido, a serina é um bloco de construção das proteínas. As proteínas são macromoléculas e formam enzimas e hormônios, bem como substâncias básicas, como actina e miosina, que constituem os músculos.

Os anticorpos do sistema imunológico e a hemoglobina, o pigmento vermelho do sangue, também são proteínas. Além da serina, existem dezenove outros aminoácidos que ocorrem nas proteínas naturais. O arranjo específico dos aminoácidos cria longas cadeias de proteínas. Devido às suas propriedades físicas, essas cadeias se dobram e formam uma estrutura espacial tridimensional. O código genético determina a ordem dos aminoácidos nessa cadeia.

Na maioria das células humanas, a serina está em sua forma L. Em contraste, a D-serina é produzida nas células do sistema nervoso - os neurônios e as células da glia. Nesta variante, a serina atua como um co-agonista: ela se liga aos receptores das células nervosas e, assim, dispara um sinal no neurônio que transmite como um impulso elétrico para seu axônio e encaminha para a próxima célula nervosa. Dessa forma, a transferência de informações ocorre dentro do sistema nervoso.

No entanto, uma substância mensageira não pode se ligar a todos os receptores à vontade: de acordo com o princípio da chave e da fechadura, os neurotransmissores e os receptores devem ter propriedades que correspondam entre si. A D-serina ocorre, entre outras coisas, como um co-agonista nos receptores NMDA. Embora a serina não seja a principal substância mensageira, ela tem um efeito de reforço na transmissão do sinal.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

A serina é essencial para o funcionamento do corpo. As células humanas formam serina oxidando e aminando o 3-fosfoglicerato, isto é, adicionando um grupo amino. A serina é um dos aminoácidos neutros: seu grupo amino tem um valor de pH balanceado e, portanto, não é ácido nem básico. Além disso, a serina é um aminoácido polar.

Por ser um dos blocos de construção de todas as proteínas humanas, é muito comum. A série L forma a variante natural da serina e ocorre principalmente em um valor de pH neutro em torno de sete. Este valor de pH prevalece dentro das células do corpo humano, nas quais a serina é processada. L-serina é um zwitterion. Um zwitterion é formado quando o grupo carboxila e o grupo amino reagem um com o outro: o próton do grupo carboxila migra para o grupo amino e lá se liga ao par de elétrons livres.

O zwitterion tem uma carga positiva e outra negativa e não está carregado como um todo. O corpo frequentemente decompõe a serina em glicina, que também é um aminoácido que, como a serina, é neutro, mas não polar. A serina também pode produzir piruvato, também conhecido como ácido acetilfórmico ou ácido pirúvico. É um ácido ceto carboxílico.

Doenças e distúrbios

Na sua forma L, a serina ocorre nos neurônios e nas células da glia e provavelmente desempenha um papel em várias doenças mentais. A L-serina se liga como um co-agonista aos receptores N-metil-D-aspartato, ou simplesmente receptores NMDA. Ele aumenta o efeito do neurotransmissor glutamato, que se liga aos receptores NMDA e, portanto, ativa a célula nervosa.

Os processos de aprendizagem e memória dependem dos receptores NMDA; indica a remodelação das conexões sinápticas e, portanto, altera a estrutura do sistema nervoso. Essa plasticidade se expressa como aprendizado no nível macro. A ciência considera esta conexão relevante para a doença mental. As doenças mentais levam a vários prejuízos funcionais, que muitas vezes também incluem problemas de memória. Processos de aprendizagem deficientes também podem contribuir para o desenvolvimento de doenças mentais. Um exemplo disso é a depressão. A depressão leva a um baixo desempenho cognitivo, especialmente quando é muito grave. No entanto, a capacidade de aprender e a memória melhora novamente quando a depressão diminui.

Uma teoria atual assume que a ativação frequente de certas vias nervosas aumenta a probabilidade de que essas vias sejam ativadas mais rapidamente no caso de estímulos futuros: o limiar do estímulo cai. Essa consideração é baseada em um desbloqueio dos receptores, o que poderia explicar o processo. No caso de doenças mentais como depressão ou esquizofrenia, pode haver uma interrupção nesse processo, o que pode explicar pelo menos parte dos respectivos sintomas. Nesse contexto, estudos iniciais confirmam o efeito da D-serina como antidepressivo.