Os aminoácidos são as pequenas unidades que compõem as proteínas, e os neurotransmissores são moléculas que transmitem sinais através das junções nervosas ou sinapses. No sistema nervoso humano, alguns aminoácidos atuam como neurotransmissores. Estes incluem glicina, ácido gama-aminobutírico (GABA), aspartato e glutamato. Os neurotransmissores de aminoácidos podem excitar ou inibir a ativação do nervo em uma sinapse. Pensa-se que o GABA e a glicina inibem principalmente as respostas nervosas, enquanto o glutamato e o aspartato tendem a excitar.
Nas sinapses nervosas, o final de um nervo, ou neurônio, é separado do início do próximo por um intervalo conhecido como fenda sináptica. Um sinal de nervo, chamado de potencial de ação, não pode atravessar a fenda sináptica. Em vez disso, produtos químicos endógenos, como neurotransmissores de aminoácidos, são usados para transportar o impulso. Uma célula nervosa da qual um impulso viaja é conhecida como neurônio pré-sináptico. O neurônio pré-sináptico produz os neurotransmissores de aminoácidos, enquanto o neurônio receptor ou pós-sináptico possui receptores que os ligam.
De todos os aminoácidos que funcionam como neurotransmissores, o GABA é o único que também não é usado para produzir proteínas no corpo. O GABA é formado usando uma enzima presente apenas nos neurônios. Os neurotransmissores de aminoácidos conhecidos como aspartato e glutamato são criados dentro das células, em pequenas estruturas conhecidas como mitocôndrias. Eles então se mudam para o gel que preenche a célula, conhecido como citoplasma, antes de serem colocados dentro de bolhas chamadas vesículas.
A glicina também é produzida dentro das mitocôndrias. O veneno conhecido como estricnina bloqueia os receptores de glicina nos neurônios pós-sinápticos. Isso impede que a glicina se ligue e produza seu efeito inibitório sobre os nervos, para que ocorra a excitação sem oposição. Certos músculos, como o diafragma, são incapazes de relaxar. A pessoa com intoxicação por estricnina pode ficar incapaz de respirar, com resultados potencialmente fatais.
A produção de GABA requer uma enzima conhecida como descarboxilase do ácido glutâmico (GAD). Isso significa que os anticorpos GAD, proteínas com receptores que se ligam ao GAD, podem ser usados para identificar quais neurônios produzem GABA em vez de outros neurotransmissores de aminoácidos. O GABA é o principal neurotransmissor que causa inibição nas sinapses nervosas em todo o sistema nervoso. O álcool no cérebro se liga aos receptores GABA, aumentando seu efeito de reduzir a atividade dos neurônios. Esta é uma das razões pelas quais o álcool pode atuar como sedativo.
Dentro do sistema nervoso central, o glutamato é o principal neurotransmissor que causa excitação nas sinapses nervosas. O excesso de glutamato pode ser tóxico, pois os neurônios são danificados se a excitação for prolongada. Às vezes, danos cerebrais e derrames podem causar excesso de glutamato, o que leva a danos e mais perda de células cerebrais.