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Los neurotransmisores son mensajeros químicos del cerebro que pueden enviar señales excitatorias o inhibitorias para que las neuronas generen o no un impulso eléctrico

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Algunos ejemplos incluyen la dopamina, la serotonina y la acetilcolina. Estas sustancias desempeñan un papel crucial en la comunicación del sistema nervioso, afectando el estado de ánimo, la cognición y diversas funciones fisiológicas.

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Son canales iónicos asociados a ligando, su activación participa en la entrada y salida de iones como calcio, cloro, potasio.

Cuando el neurotransmisor se une al receptor, el canal iónico se abre o se cierra, permitiendo o bloqueando el flujo de iones a través de la membrana celular.

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Se trata de moléculas que se producen, almacenan y liberan en y desde las neuronas hacia la sinapsis.

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Los neurotransmisores pueden clasificarse como:

excitatorios, los cuales se causan despolarización de la membrana postsináptica con el fin de producir un potencial de acción.

inhibitorios, producen hiperpolarización aumentando el umbral de excitación y así inhibiendo la acción/función de la célula diana.

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Su liberación se produce como respuesta a un estímulo y luego actúan sobre otra neurona postsináptica, o sobre un órgano bajo su mando y/o control como el músculo, es decir, sobre células que tienen capacidad de recibir y traducir información.

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Principal transmisor excitador presente en el cerebro y en la médula espinal

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Son receptores acoplados a proteína G, pueden modular los canales iónicos a través de segundos mensajeros.

La activación de este tipo de receptores se produce cuando el neurotransmisor se une al receptor; provocando una cascada de eventos intracelulares a través de las proteínas G, que puede afectar la actividad de canales iónicos o desencadenar cambios en la función celular a más largo plazo.

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1. Receptores Ionotrópicos:

Estos receptores están directamente vinculados a canales iónicos.

La activación de receptores ionotrópicos conduce a cambios rápidos en el potencial de membrana y puede generar respuestas postsinápticas rápidas.

Ejemplos incluyen receptores de glutamato y receptores de GABA.

2. Receptores Metabotrópicos:

Estos receptores no están directamente acoplados a canales iónicos, sino que están vinculados a sistemas de señalización intracelular a través de proteínas G.

La activación de receptores metabotrópicos puede tener efectos más lentos y duraderos en la célula.

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Se clasifican en nicotínicos N1 (en la médula adrenal y los ganglios autónomos) o N2 (en el músculo esquelético) y muscarínicos m1 (en el sistema nervioso autónomo, estriado, corteza e hipocampo) o m2 (en el sistema nervioso autónomo, corazón, músculo liso, cerebro posterior y cerebelo).

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Se clasifican en a1 (postsinápticos en el sistema simpático), A2 (presinápticos en el sistema simpático y postsinápticos en el cerebro), b1(en el corazón) y b2 (en otras estructuras inervadas por el simpático).

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Glutamato (Glu)

Acetilcolina (ACh)

Histamina

Dopamina (DA)

Norepinefrina (NE); también conocida como noradrenalina (NAd)

Epinefrina (Epi); también conocida como adrenalina (Ad)

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Su deficiencia está asociada con la depresión.

Síntesis

A partir de aminoácido (triptófano).

Metabolismo

L-aminoácido aromático dependiente de Na+ (5-hidroxitriptamina, 5-HT).

Catabolismo

MAO-5-hidroxiindolacético (5-HIAA).

Receptores

5-HT1 a 5-HT7 y todos excepto uno (5-HT3) son GPCR y afectan a la adenilil ciclasa o a la fosfolipasa C.

Ligandos

VMAT-acoplados a proteína G.

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Se dividen en D1, D2, D3, D4 y D5. D3 y D4 desempeñan un papel importante en el control mental (limitan los síntomas negativos en los procesos psicóticos) mientras que la activación de los receptores D2 controla el sistema extrapiramidal.

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Ácido gamma-aminobutírico (GABA)

Serotonina (5-HT)

Dopamina (DA)

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Intervienen dos vías:

-Cetoglutarato a, producido por el ciclo de Krebs, se convierte en Glutamato por la enzima GABA transaminasa.

-Glutamina sintetasa.

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Aminoácidos – GABA, glutamato

Monoaminas – serotonina, histamina

Catecolaminas (una subcategoría de las monoaminas) – dopamina, norepinefrina, epinefrina

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Los neurotransmisores son moléculas que se almacenan en una especie de sacos hechos de membrana celular denominados vesícula, las cuales se encuentran al final de la neurona, en el terminal axónico.

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Es el proceso mediante el cual se las neuronas se comunican entre sí, de igual manera la sinapsis se puede dar entre una neurona y una célula efectora.

Sinapsis química

Sinapsis eléctrica

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Relacionada a la excitación, la conducta sexual, la tensión arterial, regulación de hbormonas, participación en el sistema inmune y en la patogenia de la fiebre.

Síntesis

A partir de la descarboxilación de Histidina.

Metabolismo

HDC.

Catabolismo

Metabolito inactivo 3-(tele)-metil-histamina.

Receptores

H1, H2 y H3

Ligandos

Proteína G (H1), aumentan el cAMP intracelular (H2).

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Cuando el impulso nervioso llega hasta el final de la neurona, se abren canales para calcio que permiten su ingreso dentro de esta y como consecuencia se iniciará una serie de eventos que traerán como resultado la fusión de las vesículas con la membrana de la neurona y así liberen los neurotransmisores al espacio sináptico.

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Una vez que un neurotransmisor es liberado al espacio sináptico, se unirá a su receptor correspondiente en la siguiente neurona, quien a su vez integrará todas las señales que le lleguen, sean inhibitorias o excitatorias, y el resultado final decidirá si se producirá un impulso nervioso o no.

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Después de liberarse al espacio sináptico y unirse a un receptor, los neurotransmisores terminan siendo eliminados, sea por degradación o porque vuelven a la neurona que los liberó, lo que se llama recaptación.

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Eso hace que los neurotransmisores ejerzan su acción por tiempo limitado. Sin embargo, este tiempo se puede manipular. Si reducimos la cantidad de neurotransmisores que se recaptan, ellos permanecerán más tiempo ejerciendo su acción y por lo tanto se prolongará su efecto.

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La sinapsis se compone de 3 elementos: la terminal presináptica, la hendidura sináptica y la membrana postsináptica.

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Enzimas con actividad ciclooxigenasa y peroxidasa con efectos en la respuesta inflamatoria y en la producción de dolor.

Síntesis

Ácidos grasos ionsaturados de 20 carbonos.

Metabolismo

Sintasas de prostaglandina

Catabolismo COX-1 COX-2

Receptores EP1, EP, 2, EP3 y EP4.

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También es conocido como ácido gamma-aminobutírico, se destaca por ser el principal neurotrasmisor inhibidor del encéfalo.

La síntesis de GABA se da gracias a la conversión de ácido glutámico mediante la acción de la ácido glutámico descarboxilasa GAD.

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Esta es la acción que producen los inhibidores de recaptación de serotonina, que es un tipo de antidepresivo muy común.

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Síntesis

A partir de catecolaminas (tirosina).

MEtabolismo

Transportador dependiente de Na+

Catabolismo

Compuestos inactivos por la MAQ y la COMT.

Receptores

Adrenérgicos a (N) y b (A)

Ligandos

GPCR metabotrópicos.

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Se almacena en los botones sinápticos de las neuronas que las secretan en pequeñas microvesículas características que tienen un centro denso (vesículas granulosas)

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Se metaboliza principalmente por la transaminación a semialdehído succínico y luego a succinato en el ciclo del ácido cítrico.

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Acetilcolina, NO y CO, aminas biógenas y purinas

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– Membrana del botón terminal (axón terminal) de la fibra nerviosa presináptica.

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El receptor de glicina que interviene en la inhibición es un conducto de Cl. Es un pentámero constituido por la subunidad alfa de ligando y la subunidad beta estructural.

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Síntesis: Liberado por todas las neuronas que salen del SNC (pares craneales, neuronas motoras y neuronas preganglionares.

Metabolismo: CTH+Na+VAT-Ca2+

Catabolismo: Colina-Acetato Acetilcolinesterasa

Receptores: Colinérgicos muscarínicos

Ligandos: Receptor ionotrópico

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Se destaca por tener participación en:

Comportamiento

Cognición

Respuesta del cuerpo frente al estrés

Ayuda a controlar el miedo y la ansiedad

Controlar motor

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La dopamina participa en la regulación de diversa funciones como la conducta motora, la emotividad y la afectividad y funciones cognitivas como la memoria, la atención o el aprendizaje.

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Hay tres clases de neuronas que intervienen en la inhibición directa en la medula espinal:

-Neuronas que secretan glicina.

-Neuronas que secretan GABA.

-Neuronas que secretan ambos.

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Sustancia P, hormonas hipotalámicas, encefalinas, angiotensina II, colecistocinina, endorfinas y dinorfinas

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– El espacio ubicado entre las membranas pre y postsinápticas.

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Síntesis

A partir de catecolaminas (tirosina).

Metabolismo

Transportador de dopamina dependiente de Na y Cl

Catabolismo

Compuestos inactivos por la MAO y la COMT

Receptores

a D1 (D1 y D5) y similares a D2 (D2, D3 y D4)

Ligandos

GPCR metabotrópicos cAMP

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Difusión, degradación enzimática y recaptación celular

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– Membrana de la célula diana (sobre la que la neurona actuará)

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Síntesis: Cetoglutarato a Glutamina.

Metabolismo: Glutamina sintetasa/ glutaminasa.

Catabolismo: Glutamina.

Receptores: Ionotrópicos (AMPA, kainato, NMDA).

Metabotróbicos (mGluR, IP3, DAG).

Ligandos: transportador de recaptación de glutamato/ transportador se glutamato microvesicular.

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Una sinapsis se provoca cuando:

1. Un impulso eléctrico llega a la terminal presináptica.

2. Se provoca la liberación de neurotransmisores, por la entrada de iones.

3. Los neurotransmisores atraviesan la hendidura sináptica y se unen a receptores específicos en la membrana postsináptica

4. Inicio de un nuevo impulso eléctrico en la neurona o célula efectora postsináptica.

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La enfermedad de Alzheimer es un desorden neurodegenerativo caracterizado por un daño progresivo a los procesos de aprendizaje y memoria. Está asociado con una carencia de acetilcolina en ciertas regiones del cerebro.

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Se cree que la depresión es causada por una disminución en los niveles de norepinefrina, serotonina y dopamina en el sistema nervioso central. Por tanto, el tratamiento farmacológico de la depresión apunta a aumentar las concentraciones de estos neurotransmisores en el sistema nervioso central.

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La esquizofrenia, una enfermedad mental severa, ha sido asociada con cantidades excesivas de dopamina en los lóbulos frontales, lo cual genera episodios psicóticos en estos pacientes. Los fármacos antagonistas de los receptores de dopamina son usados a menudo para ayudar a pacientes con esta condición.

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La destrucción de la sustancia negra lleva a la pérdida de la única fuente de dopamina del sistema nervioso central. La depleción de dopamina genera los característicos temblores musculares incontrolables vistos en pacientes que sufren de Parkinson.

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Algunas condiciones epilépticas son causadas por la falta de neurotransmisores inhibitorios como GABA, o por el incremento de neurotransmisores excitatorios como el glutamato. Dependiendo de la causa de los episodios, el tratamiento puede estar orientado a incrementar la concentración de GABA o disminuir la concentración de glutamato.

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Además de la epilepsia, una reducción crónica de GABA en el cerebro puede provocar la enfermedad de Huntington. Es una enfermedad hereditaria relacionada con una anormalidad en el ADN, que puede llevar a una disminución en la capacidad de las neuronas para captar GABA. No hay cura para la enfermedad de Huntington, pero podemos tratar sus síntomas incrementando farmacológicamente la cantidad de neurotransmisores inhibitorios.

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La miastenia gravis es una rara condición autoinmune caracterizada por una falla de la neurotransmisión a nivel de las uniones neuromusculares, llevando a fatiga y debilidad muscular sin atrofia.

Con bastante frecuencia la miastenia gravis resulta de anticuerpos circulantes que bloquean los receptores de acetilcolina a nivel postsináptico de la unión neuromuscular. Esto inhibe los efectos excitatorios de la acetilcolina en los receptores nicotínicos de las uniones neuromusculares.