Serine

À Serine est un acide aminé qui est l'un des vingt acides aminés naturels et n'est pas essentiel. La forme D de la sérine agit comme un co-agoniste dans la signalisation neuronale et peut jouer un rôle dans diverses maladies mentales.

Qu'est-ce que la sérine?

La sérine est un acide aminé de formule développée H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Il se présente sous la forme L et est l'un des acides aminés non essentiels, car le corps humain peut le produire lui-même. Serine doit son nom au mot latin «sericum», qui signifie «soie».

La soie peut servir de matière première à la sérine en traitant techniquement la colle de soie à la séricine. Comme tous les acides aminés, la sérine a une structure caractéristique. Le groupe carboxyle est constitué de la séquence atomique carbone, oxygène, oxygène, hydrogène (COOH); le groupe carboxyle réagit de manière acide lorsqu'un ion H + est séparé. Le deuxième groupe d'atomes est le groupe amino. Il est composé d'un atome d'azote et de deux atomes d'hydrogène (NH2).

Contrairement au groupe carboxyle, le groupe amino a une réaction basique en ce sens qu'il attache un proton à la paire d'électrons isolée de l'azote. Le groupe carboxyle et le groupe amino sont les mêmes pour tous les acides aminés. Le troisième groupe d'atomes est la chaîne latérale à laquelle les acides aminés doivent leurs diverses propriétés.

Fonction, effet et tâches

La sérine a deux fonctions importantes pour le corps humain. En tant qu'acide aminé, la sérine est un élément constitutif des protéines. Les protéines sont des macromolécules et forment des enzymes et des hormones ainsi que des substances de base telles que l'actine et la myosine qui composent les muscles.

Les anticorps du système immunitaire et l'hémoglobine, le pigment du sang rouge, sont également des protéines. En plus de la sérine, il existe dix-neuf autres acides aminés présents dans les protéines naturelles. La disposition spécifique des acides aminés crée de longues chaînes protéiques. En raison de leurs propriétés physiques, ces chaînes se replient et forment une structure spatiale tridimensionnelle. Le code génétique détermine l'ordre des acides aminés au sein d'une telle chaîne.

La plupart des cellules humaines contiennent de la sérine sous sa forme L. En revanche, la D-sérine est produite dans les cellules du système nerveux - les neurones et les cellules gliales. Dans cette variante, la sérine agit comme un co-agoniste: elle se lie aux récepteurs des cellules nerveuses et déclenche ainsi un signal dans le neurone qu'elle transmet sous forme d'impulsion électrique à son axone et se dirige vers la cellule nerveuse suivante. De cette manière, le transfert d'informations a lieu au sein du système nerveux.

Cependant, une substance messagère ne peut pas se lier à tous les récepteurs à volonté: selon le principe du verrouillage et de la clé, les neurotransmetteurs et les récepteurs doivent avoir des propriétés qui correspondent les uns aux autres. La D-sérine se produit, entre autres, comme co-agoniste des récepteurs NMDA. Bien que la sérine n'y soit pas la principale substance messagère, elle a un effet de renforcement sur la transmission du signal.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

La sérine est essentielle au fonctionnement du corps. Les cellules humaines produisent de la sérine en oxydant et en aminant le 3-phosphoglycérate, c'est-à-dire en ajoutant un groupe amino. La sérine est l'un des acides aminés neutres: son groupe amino a un pH équilibré et n'est donc ni acide ni basique. De plus, la sérine est un acide aminé polaire.

Puisqu'il s'agit de l'un des éléments constitutifs de toutes les protéines humaines, il est très courant. La série L forme la variante naturelle de la sérine et se produit principalement à un pH neutre d'environ sept. Cette valeur de pH prévaut à l'intérieur des cellules du corps humain, dans lesquelles la sérine est traitée. La L-sérine est un zwitterion. Un zwitterion est créé lorsque le groupe carboxyle et le groupe amino réagissent l'un avec l'autre: le proton du groupe carboxyle migre vers le groupe amino et s'y attache à la seule paire d'électrons.

Le zwitterion a donc à la fois une charge positive et une charge négative et n'est pas chargé dans son ensemble. Le corps décompose souvent la sérine en glycine, qui est également un acide aminé qui, comme la sérine, est neutre mais non polaire. La sérine peut également produire du pyruvate, également connu sous le nom d'acide acétylformique ou d'acide pyruvique. C'est un acide céto carboxylique.

Maladies et troubles

Sous sa forme L, la sérine est présente dans les neurones et les cellules gliales et joue probablement un rôle dans diverses maladies mentales. La L-sérine se lie en tant que co-agoniste aux récepteurs N-méthyl-D-aspartate, ou récepteurs NMDA en abrégé. Il intensifie l'effet du neurotransmetteur glutamate, qui se lie aux récepteurs NMDA et active ainsi les cellules nerveuses.

Les processus d'apprentissage et de mémoire dépendent des récepteurs NMDA; il indique le remodelage des connexions synaptiques et modifie ainsi la structure du système nerveux. Cette plasticité s'exprime comme un apprentissage au niveau macro. La science considère que ce lien est pertinent pour la maladie mentale. Les maladies mentales entraînent de nombreuses déficiences fonctionnelles, qui comprennent souvent également des problèmes de mémoire. Des processus d'apprentissage défectueux peuvent également contribuer au développement de la maladie mentale. La dépression en est un exemple. La dépression entraîne de mauvaises performances cognitives, surtout lorsqu'elle est très sévère. Cependant, la capacité d'apprentissage et la mémoire s'améliorent à nouveau lorsque la dépression disparaît.

Une théorie actuelle suppose que l'activation fréquente de certaines voies nerveuses augmente la probabilité que ces voies soient activées plus rapidement avec de futurs stimuli: le seuil de stimulation diminue. Cette considération repose sur un déblocage des récepteurs, ce qui pourrait expliquer le processus. Dans le cas de maladies mentales telles que la dépression ou la schizophrénie, il peut y avoir une perturbation dans ce processus, ce qui peut expliquer au moins une partie des symptômes respectifs. Dans ce contexte, des études initiales confirment l'effet de la D-sérine comme antidépresseur.