Los aminoácidos son las pequeñas unidades que forman las proteínas, y los neurotransmisores son moléculas que transportan señales a través de las uniones nerviosas o sinapsis. En el sistema nervioso humano, algunos aminoácidos actúan como neurotransmisores. Estos incluyen glicina, ácido gamma-aminobutírico (GABA), aspartato y glutamato. Los neurotransmisores de aminoácidos pueden excitar o inhibir la activación nerviosa en una sinapsis. Se cree que el GABA y la glicina inhiben principalmente las respuestas nerviosas, mientras que el glutamato y el aspartato tienden a excitar.
En las sinapsis nerviosas, el extremo de un nervio, o neurona, está separado del comienzo del siguiente por un espacio conocido como hendidura sináptica. Una señal nerviosa, que se conoce como potencial de acción, no puede cruzar la hendidura sináptica. En cambio, las sustancias químicas endógenas como los neurotransmisores de aminoácidos se utilizan para transportar el impulso. Una célula nerviosa de la que viaja un impulso se conoce como neurona presináptica. La neurona presináptica produce los neurotransmisores de aminoácidos, mientras que la neurona receptora, o postsináptica, tiene receptores que los unen.
De todos los aminoácidos que funcionan como neurotransmisores, GABA es el único que no se usa también para producir proteínas en el cuerpo. GABA se forma usando una enzima presente solo en las neuronas. Los neurotransmisores de aminoácidos conocidos como aspartato y glutamato se crean dentro de las células, en pequeñas estructuras conocidas como mitocondrias. Luego se mueven hacia el gel que llena la célula, conocido como citoplasma, antes de encerrarse dentro de burbujas llamadas vesículas.
La glicina también se produce dentro de las mitocondrias. El veneno conocido como estricnina bloquea los receptores de glicina en las neuronas postsinápticas. Esto evita que la glicina se una y produzca su efecto inhibitorio sobre los nervios, por lo que se produce una excitación sin oposición. Ciertos músculos, como el diafragma, no pueden relajarse. La persona con intoxicación por estricnina puede volverse incapaz de respirar, con resultados potencialmente fatales.
La producción de GABA requiere una enzima conocida como descarboxilasa de ácido glutámico (TAG). Esto significa que los anticuerpos contra GAD, proteínas con receptores que se unen a GAD, pueden usarse para identificar qué neuronas producen GABA en lugar de otros neurotransmisores de aminoácidos. GABA es el neurotransmisor principal que causa inhibición en las sinapsis nerviosas en todo el sistema nervioso. El alcohol en el cerebro se une a los receptores GABA, lo que aumenta su efecto de reducir la actividad neuronal. Esta es una de las razones por las cuales el alcohol puede actuar como sedante.
Dentro del sistema nervioso central, el glutamato es el neurotransmisor principal que causa excitación en las sinapsis nerviosas. El exceso de glutamato puede ser tóxico, ya que las neuronas se dañan si la excitación se prolonga. El daño cerebral y los derrames cerebrales a veces pueden causar un exceso de glutamato, lo que luego provoca daños y una mayor pérdida de células cerebrales.