Glycin er en aminosyre som har flere roller i kroppen. Glycin indgår som byggesten i proteiner og peptider, blandt andet i glutation (γ-glutamyl-cysteinyl-glycin) som er vigtig i forsvaret mod reaktive oxygenforbindelser («frie radikaler»). I leveren deltager glycin i håndteringen (konjugeringen) af gallesyrer. I rygmarven og hjernen er glycin et signalstof (en neurotransmitter og en neuromodulator).
- Læs mere om glycin – aminosyre
Ved sjældne medfødte tilstande kan der ophobe sig med glycin i blodbanen, hjernen, rygmarven og ellers i kroppen. Da kan der opstå vejrtrækningsproblemer, epileptiske anfald og hjerneskade.
Signalstof
I rygmarven og i dele af hjernen fungerer glycin som et hæmmende signalstof (neurotransmitter). Hæmmende nerveceller udskiller glycin som så binder sig til receptorer i cellemembranen på andre nerveceller. I rygmarven og hjernestammen er glycinreceptorerne vigtige for at hæmme nervecellerne som aktiverer muskler (motoneuroner).
Strykninforgiftning fører til at disse nerveceller ikke bliver hæmmet på normal måde, således at de bliver overaktiveret. Resultatet er kraftig og ukontrollerbar muskelsammentrækning.
Udenfor nervecellerne er koncentrationen af natrium- og klor-ioner høj, mens den er lav indeni cellerne. Natriumioner er positivt ladet, mens klorioner er negativt ladet. Koncentrationen af ionerne på indersiden og ydersiden af cellemembranen gør at ydersiden er positiv i forhold til indersiden. Dette kaldes hvilemembranpotentialet.
For at aktivere en nervecelle skal der åbne sig kanaler for natriumioner således at natriumioner strømmer ind i cellen. Da ændres membranpotentialet, således at ydersiden bliver mindre positiv og indersiden mere positiv. Dette kaldes en depolarisering. Hvis der derimod åbner sig kanaler for klorioner, strømmer disse negativt ladete ioner ind i cellen og ydersiden bliver mere positiv i forhold til den nu mere negative inderside. Dette kaldes en hyperpolarisering. Dermed skal der mere til for at aktivere nervecellen, som nu er blevet hæmmet. Fordi glycin åbner kanaler for klorioner, er den et hæmmende signalstof, en inhibitorisk neurotransmitter.
Neuromodulator
Glycin har også en rolle som neuromodulator. I hjernen er der en type receptorer for glutamat, såkaldte NMDA-receptorer. Disse er kanaler for natrium- og calcium-ioner, og de åbnes når glutamat binder sig til dem. For at NMDA-receptoren skal kunne aktiveres af glutamat, skal den samtidig aktiveres af glycin (eventuelt af aminosyren D-serin). Her virker glycin aktiverende fordi NMDA-receptoren slipper ind positivt ladete ioner (Na+ og Ca2+).
Glycin som aktiverer NMDA-receptorer, stammer antagelig fra astrocytter, en type celler i hjernen som omgiver synapsespalten.
Dannelse og nedbrydning
Glycin kan dannes fra aminosyren L-serin via enzymet serin-hydroksymetyl transferase. Derudover får vi glycin fra maden gennem proteiner som nedbrydes til deres enkelte aminosyrer.
Glycin nedbrydes via enzymet glysinkløvningssystemet (engelsk: glycine cleavage system) til ammoniak (NH3), kuldioxid (CO2) og en metylgruppe (-CH3).
Lagring og udskillelse
I nerveceller lagres glycin i små blærer kaldet synaptiske vesikler. Disse ligger i nerveenderne hvor nervecellerne danner kontaktpunkter (synapser) med andre nerveceller. Når nervecellen bliver aktiveret, strømmer calciumioner (Ca2+) ind i nerveenderne. Calciumionerne aktiverer mekanismer som gør at en synaptisk vesikel tømmer glycin ud i synapsespalten. Efter at glycin er blevet skilt ud i synapsespalten, bliver glycin fjernet ved at den bliver taget op igen i nerveenden. Dette sker ved hjælp af en glycintansportør, et protein i cellemembranen på nerveenden.
I de synapser hvor glycin aktiverer NMDA-receptorer, fjernes den ved at blive taget op i astrocytter som omgiver synapsespalterne. Astrocytterne har en egen type glycintansportør i deres cellemembran.
Tilstande som involverer glycin
Non-ketotisk hyperglycinemi
Hvis enzymet som nedbryder glycin, glysinkløvningssystemet (glycine cleavage system), ikke virker, ophober glycin sig i kroppen. Dette kan skyldes en fejl (mutation) i generne som koder for dette enzym. Da opstår såkaldt non-ketotisk hyperglycinemi (hyperglycinemi betyder for meget glycin i blodet).
De høje glysinniveauer fører vejrtrækningsproblemer, epileptiske anfald og hjerneskade. Det er rimeligt at tro at vejrtrækningsproblemerne (vejrtrækningsstop) skyldes at glysinreceptorer i rygmarven overaktiveres således at nervecellerne som styrer vejrtrækningsmusklerne bliver inaktiveret. Det er muligt at de epileptiske anfald skyldes overaktivering af NMDA-receptorerne i hjernen.
Ketotisk hyperglycinemi
En anden grund til at glycin ophober sig, er genfejl som fører til at visse organiske syrer (propionsyre, metylmalonsyre) ophober sig. Disse syrer hæmmer antagelig glysinkløvningssystemet. Da opstår såkaldt ketotisk hyperglycinemi.
Lægemiddel
Klozapin er et lægemiddel som bruges i behandling af skizofreni. Det binder sig til NMDA-receptoren på det sted hvor glycin binder sig. Klozapin virker mod den inaktivitet og mangel på motivation og interesse som nogle oplever ved skizofreni (såkaldte negative symptomer). Man antager at denne effekt er knyttet til klozapins aktiverende virkning på NMDA-receptoren.
