La serina és un aminoàcid que és un dels vint naturals aminoàcids i no és essencial. La forma D de serina actua com a co-agonista en la transducció de senyals neuronals i pot tenir un paper en diversos trastorns mentals.
Què és la serina?
La serina és un aminoàcid amb la fórmula estructural H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Es presenta en forma de L i és un dels no essencials aminoàcids, ja que el cos humà el pot produir ell mateix. Serine deu el seu nom a la paraula llatina "sericum", que significa "seda". La seda pot servir com a matèria primera per a la serina processant tècnicament la cola de seda sericina. Com tots aminoàcids, la serina té una estructura característica. El grup carboxil està format per la seqüència atòmica carboni, oxigen, oxigen, hidrogen (COOH); el grup carboxil reacciona àcidament quan es divideix un ió H +. El segon grup atòmic és el grup amino. Està compost per un nitrogen àtom i dos hidrogen àtoms (NH2). En contrast amb el grup carboxil, el grup amino reacciona alcalí afegint un protó al parell d'electrons lliures del nitrogen. Tant el grup carboxil com el grup amino són els mateixos en tots els amino àcids. El tercer grup atòmic és la cadena lateral, a la qual amino àcids deuen les seves diverses propietats.
Funció, efecte i tasques
La serina té dues funcions importants per al cos humà. Com a aminoàcid, la serina és un element bàsic per a proteïnes. Proteïnes són macromolècules i es formen enzims i les hormones així com materials bàsics com l’actina i la miosina, que fer músculs. El anticossos dels sistema immune i hemoglobina, el vermell sang pigment, també ho són proteïnes. A més de serina, dinou amino més àcids existeixen en proteïnes naturals. La disposició específica dels aminoàcids dóna lloc a llargues cadenes proteiques. A causa de les seves propietats físiques, aquestes cadenes es plegen i formen una estructura espacial i tridimensional. El codi genètic determina l’ordre dels aminoàcids dins d’aquesta cadena. A la majoria de cèl·lules humanes, la serina és present en forma L. A les cel·les del sistema nerviós - les neurones i les cèl·lules glials - no obstant això, es forma D-serina. En aquesta variant, la serina actua com a coagonista: s’uneix als receptors de les cèl·lules nervioses i, per tant, desencadena un senyal a la neurona, que transmet com a impuls elèctric a la seva axon i passa a la següent cèl·lula nerviosa. D’aquesta manera, la transmissió d’informació es realitza dins de sistema nerviós. Tanmateix, una substància missatger no es pot unir a cap receptor a voluntat: segons el principi de bloqueig, neurotransmissor i el receptor ha de tenir propietats coincidents. La serina D apareix, entre altres coses, com a coagonista dels receptors NMDA. Tot i que la serina no és el missatger principal allà, té un efecte amplificador en la transmissió del senyal.
Formació, aparició, propietats i nivells òptims
La serina és essencial per a la funció del cos. Les cèl·lules humanes formen serina oxidant i aminant el 3-fosfoglicerat, és a dir, afegint un grup amino. La serina pertany als aminoàcids neutres: el seu grup amino té un valor de pH equilibrat i, per tant, no és ni àcid ni bàsic. A més, la serina és un aminoàcid polar. Com que és un dels components bàsics de totes les proteïnes humanes, és molt abundant. La sèrie L forma la variant natural de la serina i es produeix principalment a un pH neutre d’aproximadament set. Aquest valor de pH preval a l’interior de les cèl·lules del cos humà on es processa la serina. La L-serina és un zwitterion. Un zwitterion es forma quan el grup carboxil i el grup amino reaccionen entre si: el protó del grup carboxil migra al grup amino i s’uneix al parell d’electrons lliures. Com a resultat, el zwitterion té una càrrega positiva i negativa i no es carrega en total. El cos sovint degrada la serina a glicina, que també és un aminoàcid que, com la serina, és neutre però no polar. A més, piruvat es pot formar a partir de serina, que també s’anomena acetil àcid fòrmic o àcid pirúvic. Es tracta d’un àcid cetocarboxílic.
Malalties i trastorns
En la seva forma L, la serina es troba a les neurones i a les cèl·lules glials, on es creu que té un paper en diversos trastorns mentals. La L-serina s’uneix com a co-agonista als receptors N-metil-D-aspartat o receptors NMDA. Millora l’acció del neurotransmissor glutamat, que s'uneix als receptors NMDA, provocant l'activació del cèl·lula nerviosa. Aprenentatge i memòria els processos depenen dels receptors NMDA; indexa la remodelació de les connexions sinàptiques, canviant així l'estructura del sistema nerviós. Aquesta plasticitat s’expressa a nivell macro com aprenentatge. La ciència considera rellevant aquesta connexió malaltia mental. Malalties mentals lead a nombroses deficiències funcionals, que sovint inclouen memòria problemes. Defectuós aprenentatge els processos també poden contribuir al desenvolupament de malaltia mental. Un exemple d'això és depressió. Particularment quan és greu, depressió condueix a un rendiment cognitiu més deficient. Tanmateix, capacitat d’aprenentatge i memòria el rendiment millora de nou quan depressió retrocedeix. Una teoria actual és que l’activació freqüent de certes vies neuronals augmenta la probabilitat que aquestes vies s’activin més ràpidament en resposta a estímuls futurs: el llindar de l’estímul disminueix. Aquest raonament suposa un desbloqueig dels receptors que podrien explicar el procés. En malalties mentals com la depressió o esquizofrènia, pot haver-hi una pertorbació en aquest procés, que podria explicar almenys una part dels símptomes respectius. En aquest context, els primers estudis recolzen l'efecte de la serina D com a antidepressiu.
