Neurotransmisores

INTRODUCCION Los neurotransmisores son el producto de síntesis específico por parte de la neurona y que es liberado al medio extracelular en el proceso que se denomina sinapsis, ejerce su acción sobre receptores específicos de membrana que son, lógicamente, diferentes para cada neurotransmisor. Estos receptores específicos de membrana se sitúan tanto en neuronas y otras células efectoras como en la propia neurona de síntesis. Están localizados en el sistema nervioso, si bien su distribución accede a otros tejidos como el muscular y el hormonal. La mayoría de las farmacoterapias que se utilizan en psiquiatría se basan en los mecanismos de acción de los propios neurotransmisores. Por ejemplo, los antidepresivos actúan sobre los receptores de la neurotransmisión serotoninérgica, incrementando por tanto la acción de la seroton. En cuanto a los neuropéptidos, lo más sorprendente de su descubrimiento ha sido que, en algunos casos, aunque se sabía que actuaban en el cuerpo humano como hormonas, se ha ampliado el campo de acción de los mismos. Por ejemplo, el péptido intestinal vasoactivo (VIP) y la colecistoquinina (CCK) se sabía que actuaban como hormonas gastrointestinales, de acción local, y posteriormente se aislaron en el sistema nervioso central (SNC), donde se comprobó que llevaban a cabo una actividad fisiológica importante así como otras propiedades que definen su papel neurotransmisor y neuromodulador. Sin embargo, en otros casos, el estudio más detallado ha supuesto un cambio y alejamiento de la idea inicial que se tenía sobre el funcionamiento de los mismos. Ejemplos de este segundo caso son la vasopresina y la oxitocina. Por último otros péptidos, como las endorfinas y encefalinas, se consiguieron aislar del SNC gracias a su enorme capacidad para imitar las acciones básicas de la morfina, por esto se les denomina opiáceos endógenos. No obstante, aunque se admite el concepto de neurona peptidérgica después de mucha investigación, los neuropéptidos deben considerarse como posibles neurotransmisores de diversas regiones del SNC. Los neuropéptidos presentan algunas características que los diferencian de los neurotransmisores clásicos, entre ellas destaca que se encuentran en una concentración mucho más pequeña pero tienen acciones más potentes. NEUROTRANSMISORES Un neurotransmisor es una biomolécula, sintetizada generalmente por las neuronas, que se vierte, a partir de vesículas existentes en la neurona presináptica, hacia la brecha sináptica y produce un cambio en el potencial de acción de la neurona postsináptica. Los neurotransmisores son por tanto las principales sustancias de las sinapsis. Los procesos bioquímicos asociados con la neurotransmisión son:

Síntesis del neurotransmisor por las neuronas presinápticas. A veces participan las células gliales. Según la naturaleza del neurotransmisor, éste se puede sintetizar en el soma neuronal o en las terminaciones nerviosas. Algunos neurotransmisores se sintetizan directamente en las terminaciones nerviosas gracias a enzimas que se han sintetizado en el soma y se han transportado a estas terminaciones. A través del interior del axón fluye una corriente de sustancias libres o encerradas en vesículas, que pueden ser precursores tanto de los neurotransisores o sus enzimas, llamada flujo axónico. Almacenamiento del neurotransmisor en vesículas sinápticas. Liberación del neurotransmisor por exocitosis: que es un proceso calciodependiente. Cuando llega un impulso nervioso a la neurona presináptica, ésta abre los canales de calcio, entrando el ion en la neurona y liberándose el neurotransmisor en el espacio sináptico. El calcio además de iniciar la exocitosis, activa el traslado de las vesículas a los lugares de su liberación con la ayuda de proteínas de membrana plasmática y de la membrana vesicular. Cuando entra el calcio en la neurona se activa una enzima llamada calmodulina que es una proteinquinasa, encargada de fosforilar a la sinapsina I situada en la membrana de las vesículas y que las une a los filamentos de actina. Cuando la sinapsina I es fosforilada las vesículas sinápticas se despegan de la actina y se movilizan hacia los sitios donde deban vaciarse. La fusión de la membrana vesicular con la membrana plasmática es un proceso complejo en el que intervienen varias proteínas como la sinaptobrevina, sinaptotagmina, rab-3 (de la membrana vesicular) sintaxina, SNAP-25, n-sec 1 (de la membrana plasmática) y factor sensile a n-etilmaleimida (NSF) con actividad ATP-asa. Este conjunto de proteínas forman el complejo SNARE que forma un poro en la membrana plasmática que permite la fusión de ambas membranas y la salida del contenido vesicular al espacio sináptico. Activación del receptor del neurotransmisor situado en la membrana plasmática de la neurona postsináptica. El receptor postsináptico es una estructura proteica que desencadena una respuesta. Los neurorreceptores pueden ser: Receptores ionotrópicos: Producen una respuesta rápida al abrir o cerrar canales iónicos, que producen despolarizaciones o generando potenciales de acción o respuestas excitatorias o producen hiperpolarizaciones o respuestas inhibitorias. Receptores metabotrópicos: Liberan mensajeros intracelulares, como AMP cíclico, calcio, y fosfolípidos por el mecanismo de transducción de señales. Iniciación de las acciones del segundo mensajero. Inactivación del neurotransmisor, ya sea por degradación química o por reabsorción en las membranas. En el espacio sináptico existen enzimas

específicos que inactivan al neurotransmisor. Además las neuronas presinápticas tienen receptores para el neurotransmisor que lo recaptan introduciéndolo y almacenándolo de nuevo en vesículas para su posterior vertido. Criterios

para

considerar

a

un

neurotransmisor:

Ø Por esta razón se han descrito siete distintos criterios para poder considerar a una sustancia o molécula como neurotransmisor. Ø La molécula debe ser sintetizada dentro de la célula que la libera y además, también dentro de la célula, deben encontrarse las enzimas y los sustratos que intervienen en su síntesis. Ø La molécula debe encontrarse almacenada (en vesículas) dentro de la neurona que la libera. Ø La estimulación presináptica (por lo regular eléctrica, pero no necesariamente) debe inducir la liberación de la molécula. Ø La aplicación controlada de la molécula en el sitio apropiado debe inducir la misma respuesta postsináptica que la estimulación presináptica. Ø Cuando el neurotransmisor putativo se aplica exógenamente, la respuesta postsináptica debe terminarse con rapidez. Ø Sustancias que impiden o bloquean la respuesta postsináptica cuando se aplica un estímulo presináptico, también deben impedir la respuesta cuando se aplica exógenamente el transmisor putativo. Ø Cualquier molécula de la cual se sospeche que podría ser neurotransmisor debe comportarse de manera idéntica al transmisor endógeno en cuanto a producir los fenómenos descritos anteriormente, como potenciación, inhibición, facilitación, excitación, etc.

El cuerpo neuronal produce ciertas enzimas que están implicadas en la síntesis de la mayoría de los NT. Estas enzimas actúan sobre determinadas moléculas precursoras captadas por la neurona para formar el correspondiente NT. Éste se almacena en la terminación nerviosa dentro de vesículas (v.fig. 166-1). El contenido de NT en cada vesícula (generalmente varios millares de moléculas) es cuántico. Algunas moléculas neurotransmisoras se liberan de forma constante en la terminación, pero en cantidad insuficiente para producir una respuesta fisiológica significativa. Un PA que alcanza la terminación puede activar una corriente de calcio y precipitar simultáneamente la liberación del NT desde las vesículas mediante la fusión de la membrana de las mismas a la de la terminación neuronal. Así, las moléculas del NT son expulsadas a la hendidura sináptica mediante exocitosis. La cantidad de NT en las terminaciones se mantiene relativamente constante e independiente de la actividad nerviosa mediante una regulación estrecha de su síntesis. Este control varía de unas neuronas a otras y depende de la modificación en la captación de sus precursores y de la actividad enzimática encargada de su formación y catabolismo. La estimulación o el bloqueo de los receptores postsinápticos pueden

aumentar o disminuir la síntesis presináptica del NT. Los NT difunden a través de la hendidura sináptica, se unen inmediatamente a sus receptores y los activan induciendo una respuesta fisiológica. Dependiendo del receptor, la respuesta puede ser excitatoria (produciendo el inicio de un nuevo PA) o inhibitoria (frenando el desarrollo de un nuevo PA). La interacción NT-receptor debe concluir también de forma inmediata para que el mismo receptor pueda ser activado repetidamente. Para ello, el NT es captado rápidamente por la terminación postsináptica mediante un proceso activo (recaptación) y es destruido por enzimas próximas a los receptores, o bien difunde en la zona adyacente. Las alteraciones de la síntesis, el almacenamiento, la liberación o la degradación de los NT, o el cambio en el número o actividad de los receptores, pueden afectar a la neurotransmisión y producir ciertos trastornos clínicos.

NEUROPEPTIDOS Los neuropeptidos son una clase totalmente distinta de transmisores que se sitúan de otro modo y cuyas acciones normalmente son lentas y en otros aspectos bastante diferentes de las que ejercen los transmisores de molécula pequeña. Estas sustancias no se sitúan no se sintetizan en el citoplasma de los terminales pre sinápticos. Por el contrario se forman en los ribosomas el soma neuronal ya como porciones integras de grandes moléculas proteicas. Las moléculas proteicas penetran a continuación en los espacios existentes en el retículo endoplasmico del soma y posteriormente en el aparato de golgi, donde suceden dos cambios. En primer lugar, la proteína formadora de neuropeptidos sufre una escisión enzimática en fragmentos mas pequeños, algunos de los cuales son el propio neuropeptido o un precursor suyo. En segundo lugar, el aparato de golgi introduce el neuropeptido en minúsculas vesículas transmisoras que se liberan hacia el citoplasma, viajando a una velocidad de tan solo unos pocos centímetros al dia. Finalmente estas vesículas vierten su contenido en los terminales neuronales como respuesta a los potenciales de acción de la misma manera que los transmisores de molécula pequeña. Sin embargo, la vesícula sufre una autolisis y no se reutiliza. Debido a este laborioso método de formación de los neuropeptidos, normalmente se libera una cantidad mucho menor que de los neurotransmisores de molécula pequeña. Esto se compensa en parte por el hecho de que en general poseen una potencia mil veces mayor o mas que los transmisores de molécula pequeña. Otra característica importante de los neuropeptidos es que a menudo ocasionan acciones mucho mas duraderas. Algunas de ellas en el cierre prolongado de los canales de calcio, los cambios persistentes en la maquinaria metabólica de las células, en la activación o desactivación de genes específicos dentro del núcleo celular, o en alteraciones a largo plazo de la cantidad de receptores duran días, pero otros quizá meses años. Nuestros conocimientos sobre las funciones de los neuroeptidos no están sino comenzando a desarrollarse.

Neuropéptidos: transmisores de acción lenta NEUROPEPTIDOS, TRANSMISORES DE ACCIÓN LENTA O FACTORES DE CRECIMIENTO Hormona liberadoras del hipotálamo — Hormona liberadora de tirotropina — Hormona liberadora de hormona luteinizante — Somatostatina(factor inhibidor de la hormona de crecimiento Péptidos hipofisarios — Hormona adrenocorticotropa(ACTH) — Beta –endorfina — Hormona estimuladora de los melanocitos alfa — Prolactina — Hormona luteinizante — Tirotropina — Hormona de crecimiento — Vasopresina — Oxitocina Péptidos que actúan sobre el intestino y el encéfalo — Leucina- encefalina — Metionina encefalina — Sustancia P — Gastrina — Colecistocinina — Polipeptido intestinal vasoactivo(VIP) — Factor de crecimiento nervioso — Factor neurotrófico derivado del cerebro — Neurotensina — Insulina — Glucagón Precedentes de otros tejidos — Angiotensina II — Bradicinina — Carnosina — Péptidos del sueño — Calcitonina

FUENTES BIBLIOGRAFICAS “Tratado De Fisiología Medica” GUYTON & HALL Decimoprimera edición Capitulo 44 Paginas:562-564 Fisiologia Medica “WILLIAM F. GANONG” Edición 20ª Capitulo 4 Paginas: 88-89-90 Fisiologia medica “RENE DRUKER COLIN” Capitulo 68 Paginas:748-749-750

LINKS http://www.psicomag.com/neurobiologia/LOS%20NEUROTRANSMISO RES%20EN%20GENERAL.php http://es.wikipedia.org/wiki/Neurotransmisor http://www.uprm.edu/biology/profs/velez/neurotrans.htm