Neurobioqumica de la acetil colina y catecolaminasMg Ins Arnao SalasMaestra en Neurociencias2009UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, DECANA DE AMERICA)FACULTAD DE MEDICINAUNIDAD DE POST GRADO

Aceticolina

Acetil colinaNT del SNP y SNCRegulacin de la activacin cortical, el paso de sueo a vigilia, y procesos de memoria y asociacin.5 a 10% de sinapsis en el SNC son de tipo colinrgico.Presenta receptores ionotrpicos y metabotrpicosAlteraciones de la transmisin colinrgica ha sido asociada a enfermedades como Parkinson, Alzheimer

Cmo se sintetiza?CAT: colina acil transferasaCH3-CO-O-CH2-CH2-N+-(CH3)3

Almacenamiento de acetil colinaVesculas con protena transportadora que usa gradiente de H+.90% vesculas que contienen NT se unen a travs de sinapsinas I y II al citoesqueleto.Las sinapsinas-P mediante PK I y II dep de Ca+2 y PK-AMPc debilitan su unin al citoesqueleto, facilitando su transporte para la exocitosis.La sinaptotagmina es una protena sensora de Ca+2 que termina la fusin de la vescula a la membrana presinptica

Metabolismo de la acetilcolina

Cmo se hidroliza?

ColinesterasasACEAsociada a la sinapsis colinrgicasEritrocitosEspecfica para Acetil colina y esteres de colinaBuCE(pseudocolinesterasa)PlasmticaMenor especificidad por sustratos que ACE (acetil colina, esteres de colina, procana, succinil colina)

Metabolismo de la acetilcolinaHendidura sinpticaRecaptacinSntesis de acetilcolinaempaquetadoAlmacenamientoVaciamientoAcetilcolinesterasaAxn pre-sinptico

Tipos de receptoresMuscarnicos:Amanita muscaria(muscarina)Nicotnicos:Nicotiana tabacum(nicotina)ganglios parasimpticosganglios simpticosAChmdula adrenalAChuninneuromuscular

Receptor nicotnico de acetil colinaConstan de 5 subunidades, Consiste en alfa2 (P y glicosilada), beta, gamma y delta.Cada una de ellas forma 4 hlices transmembrana.La segunda de cada una participa en el poro central.En la placa motora terminal la disposicin es .

Estructura de los receptores nicotnicos

Receptores nicotnicos de la aceticolinaLa Ach se une a las subunidades y abre los poros (1-2 ms).Hay 3 residuos con carga dispuestas en forma de anillo (especificidad inica del receptor).La unin NT-R dilata los poros.La Ach se disocia con rapidez y es inactivada.

Receptor nicotnico

Estructura de receptores de nicotnicos de acetil colina

Receptores muscarnicos de la acetil colinaSon metabotrpicos.Su nombre proviene del alcaloide muscarina el que no es degradado (excitacin ms duradera de la musculatura).Influyen en la concentracin de AMPc de las clulas post-sinpticas.

Receptor muscarnico de acetil colina

Receptores muscarnicos

Consecuencias de la activacin muscarnica

Sealizacin por AMPc

Sealizacin por IP3 y DAG

Receptores como dianas farmacolgicasEl bloqueo de gen que codifica la subunidad 4 de receptores nicotnicos capacidad antinociceptiva reducida.Esto confirma la potencialidad de los receptores nicotnicos que contienen esta subunidad como posibles dianas farmacolgicas en el tratamiento del dolor.Receptor nicotnico 42 tiene mayor sensibilidad a los anestsicos generales voltiles, que el receptor GABA.

Catecolaminas

DopaminaDe entre todas las catecolaminas, el 50% corresponde a la dopaminaControla funciones: emocionales, cognitivas y motoras.Precursor metablico inmediato de la Adrenalina y nor adrenalinaSe han identificado 7 tipos de receptores metabotrpicos: D1, D2, D3, D4, D5, D6, y D7.

Precursores de sntesis de catecolaminasdihidrobiopterina + NADH = tetrahidrobiopterina + NAD

Sntesis de dopamina

La dopamina (DA) se sintetiza a partir de la tirosina: La tirosina-hidroxilasa (TH) convierte la tirosina en DOPA (I); La DOPA-descarboxilasa la convierte en dopamina (2). La DA puede almacenarse (3) para de all liberarse (4). Una vez liberado el NT puede ocupar receptores postsinpticos (5), metabolizarse, recaptarse (6) u ocupar autorreceptores (AR) (7). Dentro de la terminal, la DA puede metabolizarse por la monoamino-oxidasa mitocondrial (8).La sinapsis dopaminrgica

El trmino de la fase de estimulacin termina por recaptura por un transportador de dopamina (70%) y por accin de la MAO-B (30%)El transportador es una protena que acta acoplada a gradiente de concentracin de Na+ y Cl- (electrognico).Cocana es un bloqueador de la recaptura presinptica.Los inhibidores de la bomba tienen accin antidepresiva.

Metabolismo de la dopamina(-) cocana-

Dopamina: activa o inhibe?

CatecolaminasEstas hormonas incrementan la frecuencia y la fuerza del latido cardaco, la presin sangunea, la respiracin y dilatan las vas respiratorias. Tambin incrementan la concentracin de glucosa en el torrente sanguneo

Nor adrenalina y adrenalinaNA: Neurotransmisor, neuromodulador y hormona.Es el NT de las fibras post-ganglionares del sistema nervioso simptico Su principal accin es neuromoduladora. Se ha implicado esta sustancia en la vigilia y en los estados de activacin, en la autoestimulacin intracraneal y en el aprendizaje y la memoria.A: Este neurotransmisor se encuentra distribuido por todo el organismo. En el SNC lo encontramos en el Hipotlamo, Tlamo, sustancia gris periacueductal, mdula espinal.

corticoesteroides+La dopamina-b-hidroxilasa contiene Ca2+, los quelatos de cobre tales como el dietilditiocarbonato son potentes inhibidores de la DBH. La feniletanolamina N-metiltransferasa ( PNMT) , donador de metilos : SAMReacciones DBH y PNMT en vesculas de almacenamiento.Sntesis de catecolaminas*

Sntesis de NA y ALa dopamina ingresa a las vesculas de almacenamiento mediante una bomba de H+ y ATP.Recaptacin es de amplia especificidad, compiten con triptamina, tiraminas y anfetaminas.Reserpina es un inhibidor especfico e irreversible de la bomba de aminas vesicular.Se almacenan conjugadas a una protena cida: cromogranina y se disocia por el ATP

Receptor B adrenergico

CLASIFICACIN DE LOS RECEPTORES NOR-ADRENERGICOSIsoproterenol > adrenalina >,= noradrenalina ---- receptores BetaAdrenalina >,= noradrenalina >> isoproterenol --- receptores Alfa

2dos Mensajeros AMPc AMPc AMPc AMPc IP3, DAGAP? AMPc

Degradacin de las catecolaminasEn lo que respecta al metabolismo de las catecolaminas, tanto la dopamina como la noradrenalina se degradan por la monoaminooxidasa (MAO) y la catecol-O-metiltransferasa (COMT), en cido homovanlico (HVA) y cido dihidroxifenilactico (DOPAC). Ambos metabolitos pueden cuantificarse en el lquido cefalorraqudeo u orina para tener un ndice de actividad catecolaminrgica. Los IMAO, son antidepresivos.

Monoamino oxidasasCatalizan la oxidacin de monoaminas.Se encuentran unidas a la membrana externa de la mitocondriasEn humanos hay 2 tipos de MAO: A y BGrupo prosttico: FADSerotonina NA y A degradadas principalmente por MAO-AMAO-A y MAO-B degradan la dopamina

biopsicologia.net Sntesis-------Degradacin--------

PatologaDisminuye en la vejez, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson; aumenta en la enfermedad de Huntington y esquizofrenia (aumento de receptores D2 e incremento de HVA en LCR cuando estn presentes los sntomas psicticos positivos).

Gracias por su atencin

Agonistas muscarnicos. Acetilcolina, muscarina, carbacol, metacolina, betanecl, policarpina, arecolina, axotremorina.Agonistas nicotnicos. Acetilcolina, nicotina, arecolina, tetrametilamonio, feniltrimetilamonio, dimetlfenilpiperacina, suberildicolina.Antagonistas muscarnicos. Atropina, escopolamina, benzotropina, bromuro de quinuclidlio, pirencepina, telencepina.Antagonistas nicotnicos. d-tubocurarina, succinilcolina, decametonio, galanina, pempidina, mecamilamina, hexametoni, -bungarotoxina.Liberador de acetilcolina. Veneno de la araa viuda negra.Inhibidor de la liberacin. Toxina botulnica.Ligados irreversibles. -bungarotoxina, quinuclidilbencilato.Inhibidor del transportador. Hemicolinio-3.Inhibidor de la sntesis. 4-Naftilinilpiridina.Inhibidores de la acetilcolinesterasa. Diisopropilfosfofluoridato, neostigmina, fisostigmina, insecticidas organofosforados.Frmacos con accin sobre el sistema colinrgico.

Rev Mex Neuroci 2005; 6(4)