Neurotransmisor

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La sinapsis permite a las neuronas comunicarse entre sí, transformando una señal eléctrica en otra química.

Un neurotransmisor (o neuromediador) es una biomolécula que transmite información de una neurona (un tipo de célula del sistema nervioso) a otra neurona consecutiva, unidas mediante una sinapsis. El neurotransmisor se libera por las vesículas en la extremidad de la neurona presináptica durante la propagación del impulso nervioso, atraviesa el espacio sináptico y actúa cambiando el potencial de acción en la neurona siguiente (denominada postsináptica) fijándose en puntos precisos de su membrana plasmática.

Diferencia entre hormona[editar]

Un neurotransmisor al ser liberado solo comunica a una célula (neurona) cercana, mediante sinapsis. En cambio una hormona se comunica con otra célula sin importar lo lejos que esté, viajando a través del torrente sanguíneo.

Aunque algunos neurotransmisores suelen actuar como hormonas, a éstos se les denomina neurohormonas.

Un neurotransmisor tampoco es una proteína sino que utiliza los aminoácidos de esas proteínas para formar algunos neurotransmisores.

En sentido estricto, según la definición de hormona del Nobel de Medicina Roger Guillemin, un neurotransmisor sería una hormona de secreción paracrina liberada por las neuronas. Aunque debido a sus características específicas, el neurotransmisor a menudo es considerado una forma de comunicación celular distinto de las hormonas, aunque la distinción entre uno y otro es difusa.

Una hormona es cualquier sustancia que liberada por una célula actuase sobre otra célula, tanto cercana como lejana, e independientemente de la singularidad o ubicuidad de su origen y sin tener en cuenta la vía utilizada para su transporte, sea circulación sanguínea, flujo axoplasmático o espacio intersticial.

Roger Guillemin

Regulación molecular[editar]

Regulación molecular
Ejercen una función de control sobre los ligandos y su interacción con los receptores celulares
Agonista Se une a un receptor celular y produce una respuesta celular
Antagonista Se une a un receptor celular y produce una respuesta celular inhibiendo parcial o completamente una respuesta a un agonista
inverso-agonista Se une a un receptor celular como un agonista pero produce una respuesta similar a la de un antagonista
Modulador alostérico positivo Incrementa la actividad de un receptor celular activando el sitio catalítico proteico
Modulador alostérico negativo Reduce la actividad de un receptor celular activando el sitio catalítico proteico
Ejercen una función de control del transporte a través de la membrana biológica
Potenciador de la recaptación Incrementa la recaptación de un neurotransmisor disminuyendo sus niveles extracelulares
Inhibidor de la recaptación Inhibe la recaptación de un neurotransmisor aumentando sus niveles extracelulares
Liberador de la recaptación Induce la liberación de un neurotransmisor aumentando sus niveles extracelulares
Ejercen una función de control del flujo iónico
Abridor de canal Facilita el flujo de iones a través de los canales iónicos
Bloqueante de canal Dificulta el flujo de iones a través de los canales iónicos
Ejercen una función de control del metabolismo de una enzima
Inductor enzimático Se une a una enzima y aumenta su actividad metabólica
Inhibidor enzimático Se une a una enzima e inhibe su actividad metabólica

Procesos bioquímicos asociados a la neurotransmisión[editar]

  • Síntesis del neurotransmisor por las neuronas presinápticas. 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 neurotransmisores o sus enzimas, llamada flujo axónico.
  • Almacenamiento del neurotransmisor en vesículas de la terminación sináptica.
  • Liberación del neurotransmisor por exocitosis, que es 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 sensible a n-etilmaleimida (NSF) con actividad ATP-asa. Este conjunto de proteínas, forman el complejo SNARE que forma un poro en la membrana plasmática y permite la fusión de ambas membranas y la salida de la sustancia como el contenido vesicular al espacio sináptico.
  • Activación del receptor del neurotransmisor situado en la membrana seminsefalica 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, generando potenciales de acción, respuestas excitatorias, producen hiperpolarizaciones o respuestas inhibitorias. En el primer caso, actúan canales de cationes monoiónicos como los de Sodio y Potasio, mientras que en el segundo caso, son los canales de Cloruro los que se activan.
Receptores metabotrópicos: Liberan mensajeros intracelulares, como AMP cíclico, Calcio, y fosfolípidos por el mecanismo de transducción de señales. Estos segundos mensajeros activan proteínas quinasas, las cuales, fosforilan activando o desactivando canales al interior de la célula. En el caso de una despolarización, son los canales de Potasio que se cierran, en caso de hiperpolarización, los mismos canales son abiertos produciendo el aumento de cationes intracelulares.
  • Inactivación del neurotransmisor, ya sea por degradación química o por reabsorción en las membranas. En el espacio sináptico, existen enzimas específicas 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.

Existen superfamilas de receptores para cada uno de los diferentes tipos de neurotransmisores. Las drogas de acción cerebral actúan en alguna o algunas de estas etapa/s.

Clasificación[editar]

Los neurotransmisores se pueden agrupar en neurotrasmisores propiamente dichos, y en neuromoduladores. Estos últimos son sustancias que actúan de forma similar a los neurotransmisores; la diferencia radica en que no están limitados al espacio sináptico, sino que se difunden por el fluido extraneuronal e intervienen directamente en las consecuencias postsinápticas de la neurotransmisión. Teniendo en cuenta su composición química se pueden clasificar en:[1]

Funcionamiento de los neurotransmisores[editar]

La neurona que libera el neurotransmisor se le llama neurona presináptica. A la neurona receptora de la señal se le llama neurona postsináptica. Dependiendo del tipo de receptor, las neuronas postsinápticas son estimuladas (excitadas) o desestimuladas (inhibidas). Cada neurona se comunica con muchas otras al mismo tiempo. Puesto que una neurona puede enviar o no un estímulo, su comportamiento siempre se basa en el equilibrio de influencias que la excitan o la inhiben en un momento dado. Las neuronas son capaces de enviar estímulos varias veces por segundo. Cuando llega un impulso nervioso al extremo de los axones, se produce una descarga del neurotransmisor en la hendidura sináptica, que captan los receptores específicos situados en la membrana de la célula postsináptica, lo que provoca en esta la despolarización, y en consecuencia, un impulso nervioso nuevo.

Principales neurotransmisores[editar]

  • Acetilcolina (ACh). Se localizan en:
    • Neuronas motoras en médula espinal → unión neuromuscular
    • Proscencéfalo basal → numerosas áreas de la corteza
    • Interneuronas en el cuerpo estriado
    • Sistema nervioso autónomo → neuronas preganglionares del SNA simpático y parasimpático, y postganglionares del parasimpático.
  • Dopamina. Se localizan en:
    • Sustancia negra → vía central del cuerpo estriado, sistema límbico y numerosas áreas de la corteza)
    • Núcleo arcuato del hipotálamo → hipófisis anterior a través de las venas portales
  • Noradrenalina (NE). Se localizan en:
    • Locus Ceruleus de la protuberancia → sistema límbico, hipotálamo, corteza
    • Bulbo raquídeo → locus coeruleus, médula espinal
    • Neuronas posganglionares del sistema nervioso simpático
  • Serotonina. Se localizan en:
    • Núcleos del rafe protuberancial → múltiples proyecciones
    • Bulbo raquídeo/Protuberancia → asta posterior de la médula espinal
  • Ácido γ-aminobutírico (GABA). Se localizan en:
    • Principal neurotransmisor inhibidor del cerebro; interneuronas corticales muy extendidas y vías de proyecciones largas.
  • Glicina. Se localizan en:
    • Principal neurotransmisor inhibidor de la médula espinal
  • Glutamato. Se localizan en:
    • Principal neurotransmisor excitador; localizado por todo el SNC, incluso en células piramidales corticales.

Referencias[editar]

  1. Luis Samper, Neuroquímica cerebral: “Las moléculas y la conducta”. Biosalud, Revista de Ciencias básicas

Enlaces externos[editar]