Control neurlógico

Neurotransmisores

Las moléculas de los neurotransmisores

En un sentido amplio, los neurotransmisores  pueden dividirse en dos grupos – el ‘classical’, neurotransmisores de moléculas pequeñas y neutransmisores neuropeptídicos relativamente más grandes. Dentro de la primera categoría, las aminas biogénicas (dopamina, noradrenalina, serotonina e histamina) frecuentemente se consideran un grupo discreto debido a su semejanza en términos de propiedades químicas.

Serotonina

Si bien el SNC contiene menos del 2% de la serotonina total del cuerpo, ésta juega un papel importante en una gama de funciones cerebrales. Se sintetiza a partir del aminoácido triftófano.

Dentro del cerebro , la serotonina se localiza principalmente en las vías nerviosas que emergen del núcleo del rafe, un grupo de núcleos situados en el centro de la formación reticular del
mesencéfalo , la protuberancia  y la médula. Estas vías serotoninérgicas se expanden ampliamente a través del tronco encefálico , la corteza cerebral  y la médula espinal . Además de controlar el estado anímico, la serotonina se ha asociado con una amplia variedad de funciones, incluidas la regulación del sueño, la percepción del dolor, la temperatura corporal, la tensión arterial y la actividad hormonal.

Fuera del cerebro, la serotonina ejerce un número importante de efectos que comprenden especialmente los sistemas gastrointestinal y cardiovascular.

Noradrenalina

La noradrenalina se clasifica como un neurotransmisor monoamina y las neuronas  noradrenérgicas se encuentran en el locus cerúleo, la protuberancia y la formación reticular del cerebro. Estas neuronas tienen proyecciones hacia la corteza, el hipocampo , el tálamo  y el mesencéfalo. La liberación de noradrenalina tiende a aumentar el nivel de la actividad excitadora dentro del cerebro y se piensa que las vías noradrenérgicas están especialmente implicadas en el control de funciones como la atención y la excitación.

Fuera del cerebro, la noradrenalina juega un importante papel en el sistema nervioso simpático, el sistema que coordina la respuesta de "lucha o escape". Sistemáticamente, por lo tanto, los cambios de la actividad noradrenérgica pueden inducir cambios en varias funciones, incluidas la frecuencia cardíaca, la tensión arterial y la actividad gastrointestinal. Esto explica el amplio perfil de efectos secundarios asociados con los fármacos que afectan los neurotransmisores monoamina, como los antidepresivos tricíclicos.

Descubra más sobre la noradrenalina y la serotonina

Dopamina

La dopamina también se clasifica como un neurotransmisor monoamina y se concentra en grupos específicos de neuronas que, en conjunto, se denominan ganglios basales. Las neuronas dopaminérgicas están ampliamente distribuidas por todo el cerebro en tres importantes sistemas de dopamina (vías): las vías nigrostriada, mesocorticolímbica y tuberohipofisiaria. La disminución de la concentración de dopamina en el cerebro es un factor que contribuye en la enfermedad de Parkinson , mientras que el aumento de la concentración de dopamina interviene en el desarrollo de la esquizofrenia.

Acetilcolina

La acetilcolina ‘actúa’ o ‘se transmite’ dentro de las vías colinérgicas que se concentran principalmente en regiones específicas del tronco encefálico y se piensa que están implicadas en funciones cognitivas, especialmente la memoria. Las lesiones graves de estas vías son la causa probable de la enfermedad de Alzheimer.

Fuera del cerebro, la acetilcolina es el neurotransmisor principal del sistema nervioso parasimpático, el sistema que controla funciones como la frecuencia cardíaca, la digestión, la secreción de saliva y la función de la vejiga. Los fármacos que afectan la actividad colinérgica producen cambios en estas funciones del cuerpo. Algunos antidepresivos actúan bloqueando los receptores  colinérgicos y esta actividad anticolinérgica es una causa importante de efectos secundarios como la sequedad de boca.

Receptores de los neurotransmisores

Los neurotransmisores ejercen sus efectos uniéndose a receptores específicos en la membrana postsináptica neuronal. Un neurotransmisor puede ‘excitar’ su neurona más cercana y aumentar su actividad, o ‘inhibir’ su neurona más cercana y suprimir su actividad. En términos generales, la actividad de la neurona depende del equilibrio entre la cantidad de procesos excitadores e inhibidores que la afectan, y éstos pueden suceder simultáneamente. La mayoría de los receptores de los neurotransmisores se puede dividir en dos clases -receptores rodeados por ligandos, y receptores unidos a la proteína G.
La estimulación del receptor activado por ligandos activa un canal en el receptor y la entrada de iones cloruro y potasio a la célula. Las cargas positiva o negativa que ingresan excitan o inhiben la neurona. Los ligandos de estos receptores comprenden neurotransmisores excitadores, como glutamato y, en menor grado, aspartato. La unión de estos ligandos al receptor produce un potencial postsináptico excitador (PPSE). Alternativamente, la unión de ligandos inhibidores de los neurotransmisores, como GABA y glicina, produce un potencial postsináptico inhibidor (PPSI). Estos receptores activados por ligandos también se denominan receptores inotrópicos o veloces.
Los receptores unidos a la proteína G están asociados indirectamente con los canales iónicos por medio de un sistema de segundo mensajero que implica proteínas G y la adenilatociclasa. Estos receptores no son precisamente excitadores ni inhibidores, y modulan las acciones de los neurotransmisores excitadores e inhibidores clásicos, como el glutamato y la glicina. Estos receptores tienden a tener un efecto inhibidor si se unen a la proteína Gi de la membrana celular, y un efecto más excitador si se unen a la proteína Gs. Los receptores unidos a la proteína G se denominan receptores metabotrópicos o lentos, por ejemplo, GABA-B, glutamato, dopamina (D1 y D2), 5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT2A,
receptores 5-HT2C.

Receptores de serotonina

Receptores de noradrenalina

Receptores de dopamina

Receptores de acetilcolina

Co-transmisión

De un terminal nervioso se pueden liberar varios neurotransmisores distintos, entre los que puede haber neurotransmisores neuropeptídicos y moleculares pequeños. Además de funcionar como neurotransmisores, los neuropeptídicos pueden funcionar como cotransmisores. En tal calidad
, pueden activar receptores pre o postsinápticos específicos para modular la capacidad de respuesta de la membrana neuronal a la acción de los neurotransmisores ‘clásicos’ , como noradrenalina y serotonina.

Serotonina, noradrenalina y dopamina intervienen en el control de muchos estados mentales del hombre, a veces en forma individual y a veces juntos (ilustración en el diagrama que figura a continuación). Tanto éstos como otros neurotransmisores probablemente tengan un papel central en la base patológica de las enfermedades mentales y las cerebrales. Muchas de las evidencias proceden del hecho de que se considera que la mayoría de los fármacos antidepresivos eficaces actúa cambiando el metabolismo de la serotonina y/o la noradrenalina o la sensibilidad del receptor a estos neurotransmisores.

Conocer los numerosos neurotransmisores, sus receptores, ubicaciones e interacciones entre ellos ha sido fundamental para el diseño de medicamentos para el tratamiento de las enfermedades mentales. Este conocimiento adquirido ha conducido al desarrollo de productos exitosos para muchos trastornos cerebrales, p. ej., epilepsia, esquizofrenia, enfermedad de Parkinson, depresión, trastornos de ansiedad y migraña .

Catabolismo y recaptación de monoamina

Después de la liberación de la membrana presináptica, la serotonina y la noradrenalina se eliminan de la sinapsis por el proceso denominado recaptación, que termina el efecto del neurotransmisor. Además, las monoaminas ‘usadas’ son degradadas por enzimas como la monoamina oxidasa en la sinapsis.