sinapsis y neurotransmisores final

SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES FISIOLOGIA HUMANA

SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

I. INTRODUCCION

El cuerpo humano realiza numerosas actividades, tales como caminar, leer, hablar etc., todas ellas dirigidas por el sistema nervioso, el cual está formado por millones de celular llamadas neuronas.

Las neuronas están compuestas de un soma o cuerpo neuronal, numerosas prolongaciones llamadas dendritas, y una prolongación más larga llamada axón, por el cual se transmiten los impulsos nerviosos desde el cuerpo neuronal hacia la siguiente neurona.

En el presente trabajo intento describir a fondo el contacto entre las neuronas, llamado sinapsis o conexión sináptica que en griego quiere decir “mantenerse juntos”, el potencial de acción de ésta así como el importante papel que juegan los neurotransmisores en la conexión sináptica.

Los neurotransmisores son sustancias endógenas que actúan como mensajeros químicos por la transmisión de señales desde una neurona a una célula diana a través de una sinapsis. Antes de su liberar en la hendidura sináptica, neurotransmisores se almacenan en vesículas secretoras (llamado vesículas sinápticas) cerca de la membrana plasmática de la terminal del axón. La liberación del neurotransmisor se produce con mayor frecuencia en respuesta a la llegada de un potencial de acción en la sinapsis. Cuando se libera, el neurotransmisor cruza el espacio sináptico y se une a receptores específicos en la membrana de la neurona o célula post-sináptica.

Los neurotransmisores son sustancias endógenas que actúan como mensajeros químicos por la transmisión de señales desde una neurona a una célula diana a través de una sinapsis. Antes de su liberar en la hendidura sináptica, neurotransmisores se almacenan en vesículas secretoras (llamado vesículas sinápticas) cerca de la membrana plasmática de la terminal del axón. La liberación del neurotransmisor se produce con mayor frecuencia en respuesta a la llegada de un potencial de acción en la sinapsis. Cuando se libera, el neurotransmisor cruza el espacio sináptico y se une a receptores específicos en la membrana de la neurona o célula post-sináptica.

Los neurotransmisores se clasifican generalmente en dos categorías principales relacionados con su actividad global, excitadora o inhibidora. Neurotransmisores excitatorios ejercer efectos excitatorios en la neurona, con ello, el aumento de la probabilidad de que la neurona se disparará un potencial de acción mayor neurotransmisores excitatorios como el glutamato, la epinefrina y la norepinefrina. Neurotransmisores inhibitorios ejercen efectos inhibidores sobre la neurona, con ello, la disminución de la probabilidad de que la neurona se disparará un potencial de acción. Neurotransmisores inhibidores más importantes incluyen GABA, glicina, y la serotonina. Algunos neurotransmisores, puede ejercer tanto efectos excitatorios e inhibitorios, dependiendo del tipo de receptores que están presentes.

En adición a la excitación o la inhibición, neurotransmisores pueden ser ampliamente clasificado en dos grupos definidos como pequeñas moléculas o neurotransmisores peptídicos. Muchos péptidos que exhiben actividad de los neurotransmisores también poseen actividad hormonal ya que algunas células que producen el péptido secretan en la sangre, donde puede entonces actuar sobre las células distantes. Pequeños neurotransmisores de molécula incluyen (pero no se limitan a), acetilcolina, neurotransmisores de aminoácidos de GABA, óxido de ATP y nítrico (NO). Los neurotransmisores peptídicos incluyen más de 50 péptidos diferentes.

DOCENTE: M.C. Amaro Bravo ALUMNO: Einstein E. Trejo Sánchez


II. MARCO TEORICO

COMUNICACIÓN NEURONAL: SINAPSIS

La característica esencial del sistema nervioso es la capacidad de remitirse información unas células a otras. Esta propiedad no es un proceso pasivo de entrega de mensajes cerrados, sino que en cada paso se realiza un análisis del mensaje, procesándole sus contenidos.

El trasvase informativo entre las neuronas se produce a nivel de una unión especializada denominada sinapsis. A través de ella, la actividad eléctrica de una neurona, denominada neurona presináptica, influencia la actividad de una segunda denominada neurona postsináptica. Si la sinapsis se establece entre una neurona y un efector, sea músculo o glándula, se llama unión neuromuscular o neuroglandular.

Las sinapsis que recibe una neurona se localizan en su mayor parte a nivel de las dendritas, sinapsis axodendríticas, en menor medida a nivel del soma, sinapsis axosomáticas y en algunos casos en el axon, sinapsis axoaxónicas. Independientemente de donde se localicen, desde el punto de vista funcional existen dos mecanismos de transmisión sináptica; la transmisión eléctrica y química.

1. SINAPSIS ELÉCTRICA

En la sinapsis eléctrica las membranas de las células pre y postsinápticas están unidas por una unión tipo gap, o unión comunicante. Esta unión deja en su centro un canal de comunicación a través del cual fluye la corriente iónica de una célula a otra de forma directa. Estos canales de las uniones gap tienen una baja resistencia (o una alta conductancia), por lo que el paso de corriente, sea de carga positiva o negativa, fluye desde la neurona presináptica a la postsináptica despolarizándola o hiperpolarizándola.

Un potencial local conducido así pasivamente puede propagarse en ambos sentidos haciendo que la sinapsis sea bidireccional.

Las sinapsis eléctricas no son exclusivas de las neuronas, se encuentran también en el músculo cardíaco, liso y en los hepatocitos. Es un tipo de transmisión rápida y estandarizada, que sirve para transmitir señales sencillas, pero no para realizar transmisiones muy elaboradas o cambios a largo plazo.

La transmisión eléctrica produce una activación rápida y sincronizada de las neuronas, lo cual en determinadas situaciones presenta ventajas adaptativas, ya que permite a las células actuar acopladamente al mismo tiempo.

2. SINAPSIS QUÍMICA

En la sinapsis química, no hay continuidad entra las neuronas, la transmisión de información se produce cuando la neurona presináptica libera una sustancia química o neurotransmisor, que se une a receptores localizados en la membrana postsináptica. La unión neurotransmisor-receptor desencadena cambios en la permeabilidad de la membrana que producirán un potencial graduado, el

potencial postsináptico o, sencillamente, el potencial sináptico.



II.1 Elementos de una sinapsis química

• Elemento presináptico, botón terminal o botón sináptico. En la terminación del axón se encuentran almacenadas las vesículas sinápticas en cantidades variables. En el interior de las mismas se acumulan las moléculas de neurotransmisor en número fijo que puede ir desde10.000 a 50.000 por vesícula, dependiendo del neurotransmisor analizado.

• Hendidura sináptica o espacio extracelular existente entre las membranas de la neurona pre y postsináptica. Este espacio puede ir desde los 20 nm hasta los 50 nm.

• Elemento postsináptico o receptores de membrana. En la membrana de la neurona postináptica se acumulan los receptores para los neurotransmisores. La unión del neurotransmisor con el receptor dará lugar a través de diferentes mecanismos a modificaciones del potencial de membrana de la neurona postsináptica.

II.2 Secuencia de acontecimientos en el desarrollo de una sinapsis química

a) Liberación del neurotransmisor

Aunque la salida del neurotransmisor puede realizarse a veces de manera espontánea, la mayor parte de las veces se produce sólo cuando un potencial de acción alcanza el terminal axónico. En la membrana del botón sináptico el número de canales de Ca++ dependientes de voltaje es 10 veces más alto que en otras partes de la membrana neuronal y cuando el potencial de acción despolariza esta membrana, abre estos canales y el Ca++ difunde masivamente al interior del axon. La concentración intracelular de Ca++ llega ser de esta forma 1000 veces mayor en cuestión de unos pocos cientos de microsegundos. Este incremento tan fuerte y tan rápido facilita la sincronización en la liberación del neurotransmisor.

La entrada de Ca++ produce la fusión y apertura de las vesículas situadas en la zona activa o compartimento disponible, y la movilización de las vesículas de un segundo compartimento de

almacenamiento. A medida que entra más Ca++ en el terminal presináptico, mayor es la cantidad de vesículas sinápticas que llevan a cabo la exocitosis, y por lo tanto la cantidad de neurotransmisor vertido a la hendidura sináptica. La liberación del neurotransmisor se realiza de forma cuántica, es decir en cuantos (quanta) o paquetes, ya que cada vesícula contiene una cantidad fija de neurotransmisor y la liberación se hace por vesículas y no por moléculas de neurotransmisor. Así si una vesícula da lugar a la liberación de por ejemplo 10.000 moléculas de neurotransmisor, la exocitosis de dos o tres las liberará una cantidad de neurotransmisor doble o triple.

b) Unión con el receptor

El neurotransmisor difunde en la hendidura sináptica de una forma muy rápida, y una parte del mismo se une con los receptores postsinápticos. El efecto de los neurotransmisores sobre la célula postsináptica no depende de las propiedades químicas de éste, sino de las propiedades de los receptores a los que se une. Un mismo neurotransmisor puede causar efectos antagónicos sobre dos células, de lo que se deduce que es el receptor y no el ligando el responsable de la respuesta.

Dentro de los receptores sinápticos hay dos sistemas básicos:



Un tipo de receptores que activa directamente canales iónicos, ya que el propio receptor es una proteína canal, denominados receptores ionotropos, y

Un segundo tipo que activa canales de forma indirecta a través de múltiples mecanismos de transducción que permiten que sea un segundo mensajero quien active el canal.

Esta unión, abra directa o indirectamente canales iónicos, modifica la permeabilidad de la membrana y produce una corriente de iones específicos a través de la membrana, generando la respuesta sináptica.

La corriente iónica a través de los canales iónicos cesa cuando se produce la eliminación del neurotransmisor. Si el neurotransmisor permaneciese indefinidamente en la hendidura impediría nuevas comunicaciones sinápticas.

Existen varios mecanismos para llevar a cabo este proceso:

Difusión del neurotransmisor lejos del receptor a través del líquido extracelular. Degradación enzimática: como la unión del neurotransmisor con el receptor es disociable, las

moléculas disociadas son degradadas a través de reacciones simples que convierten el neurotransmisor en una sustancia inactiva.

Recaptación del neurotransmisor por la neurona presináptica y por las células gliales.

NEUROTRANSMISORES

Los neurotransmisores son sustancias químicas que liberan los terminales axónicos. Se unen a receptores de membrana postsináptica. Un gran número de sustancias han sido identificadas como neurotransmisores, una clasificación de los mismos lo más simple posible los divide en dos grupos: transmisores de pequeño tamaño molecular y transmisores de tamaño grande (Péptidos).

1. Neurotransmisores de pequeño tamaño

Constituyen un grupo muy heterogéneo desde el punto de vista químico, ya que su único punto en común, que además da nombre al grupo es que presentan un tamaño molecular pequeño.

A) Monoaminas

1. Acetilcolina: Es utilizada por el sistema nervioso central y periférico, en sinapsis excitatorias e inhibitorio. A nivel periférico en la unión neuromuscular es siempre excitatoria. Las neuronas que utilizan esta molécula se denominan neuronas colinérgicas.

Los receptores colinérgicos son de dos tipos: nicotínicos y muscarínicos, denominados así por las sustancias (nicotina y muscarina) que se utilizaron para su distinción farmacológica. El receptor nicotínico al unir acetilcolina cambia de conformación dando lugar a que su por- ción de canal se

abra permitiendo la entrada de Na+ y la consecuente despolarización. El receptor muscarínico, que dispone de cinco subtipos (M1 a M5) ejerce sus efectos a través de proteínas G, pudiendo

producir despolarizaciones o hiperpolarizaciones.

2. Catecolaminas: Contienen un anillo catecol. La síntesis se realiza a partir del aminoácido tirosina que dependiendo del tipo neuronal dispondrá (o no) de unos enzimas que le permiti- rán llevar más lejos la ruta biosintética que sería:

L Tirosina → L DOPA → Dopamina → Noradrenalina → Adrenalina

Las neuronas que forman dopamina se denominan dopaminérgicas y existen cinco tipos de receptores dopaminérgicos (D1 a D5) que están ligados a proteínas G.

Los receptores adrenérgicos unen adrenalina y noradrenalina y son de dos tipos: receptores α



(alfa) y β (beta). Después de su liberación a la hendidura sináptica las catecolaminas son degradadas por dos enzimas: la monoaminooxidasa que separa el grupo amino del resto de la molécula y por la catecol-O-metiltransferasa que metila un grupo del anillo catecol. Los productos de la degradación se excretan a través de la orina. Sin embargo la mayoría de la noradrenalina es recaptada rápidamente por el terminal presináptico. En el interior se almacena en vesículas y se recicla.

3. Serotonina o 5-hidroxi-triptamina (5-HT): La actividad de las neuronas serotoninérgicas es alta durante los estados de alerta y disminuye durante el sueño. Su síntesis se realiza a partir del aminoácido triptófano. Se une a varios subtipos (14) de receptores (5-HT1- 5- HT7).

4. Histamina: la mayor parte de las neuronas histaminérgicas están concentradas en el hipo- tálamo y suelen utilizar otros neurotransmisores además de la histamina. Existen tres tipos de receptores para la histamina (H1 ,H2, H3) ligados a proteinas G.

B) Aminoácidos1. Inhibitorios.- GABA: es el principal neurotransmisor inhibidor del SNC. Las neuronas gabaergicas son las

interneuronas inhibitorias más abundantes en el SNC.

- Glicina: es menos utilizado que el GABA, se encuentra en número limitado en las sinapsis inhibitorias en la médula espinal y en el tronco del encéfalo.

2. Excitatorios.Glutamato y aspartato son aminoácidos que se interconvierten fácilmente entre sí, y los dos estimulan a los mismos receptores.

C) Nucleótidos y nucleósidos purícosEl ATP y la adenosina actúan como neurotransmisores en el sistema nervioso central y periférico. El primero presenta acciones excitadoras y se ha comprobado su coliberación con otros neurotransmisores (nordrenalina en el sistema vegetativo); la adenosina sin embargo presenta acciones inhibidoras.

D) Oxido nitrico (NO)Además de su función como mediador local en muchas células, el NO funciona como neurotransmisor en el sistema nervioso central y en el periférico. Se diferencia en que no se almacena en vesículas, ya que al ser un gas, en el momento en que se forma se libera por difusión.

E) EsteroidesAdemás de los efectos hormonales manifiestos a largo plazo, los esteroides presentan acciones a corto plazo desarrollados a través de la membrana neuronal. Los receptores para el desarrollo de estas acciones pueden ser específicos o utilizar los de otros neurotransmisores, aunque también es posible que su acción no esté asociada a la activación de ningún receptor.

TIPOS DE NEUROTRANSMISORESPor lo general, se clasifican en tres categorías: aminoácidos, monoaminas y péptidos. Los neurotransmisores como el glutamato, aspartato, glicina, serina y ácido gamma-aminobutírico (GABA) entran en la categoría de los aminoácidos. En el neurotransmisor dopamina por otra parte, la serotonina, la melatonina, la epinefrina y la norepinefrina son los neurotransmisores de la monoamina. La calcitonina, el glucagón, la vasopresina, la oxitocina y la beta-endorfina son algunos de los péptidos neuroactivos. Hay alrededor de 50 péptidos neuroactivos hasta ahora, con los nuevos que se descubren regularmente. Aparte de éstos, la acetilcolina, el óxido nítrico son la adenosina y algunos neurotransmisores otros notables.



1.- LA SEROTONINA (5-HT): Durante muchos años se supo que si se dejaba coagular la sangre, en el suero se encontraba una sustancia vasoconstrictora, es decir, que aumenta el tono vascular. En 1948 Rapport y sus colaboradores aislaron y cristalizaron este compuesto, al cual le dieron el nombre de serotonina (unión de las palabras suero y tono muscular). Este compuesto, sintetizado a partir del aminoácido triptofano (la serotonina es la

5-hidroxi-triptamina, 5-HT), se encuentra localizado básicamente en tres lugares: en las células cromafines del intestino, en algunas neuronas del sistema nervioso central y en las plaquetas. Han sido identificados muy diversos tipos de receptores para este compuesto; por lo menos siete familias, y algunas con varios subtipos. Aparentemente los diferentes subtipos de la familia 5-HT1 están acoplados en forma inhibitoria a la enzima adenilil ciclasa y a diversos canales iónicos, a través de Gi; mientras que los 5-HT2, están acoplados al recambio de fosfoinosítidos y al calcio. Los receptores 5-HT3 son receptores canal, los 5-HT4, 5-HT6 y 5-HT7 se acoplan activadoramente a la adenilil ciclasa, y de los 5-HT5 aún se desconoce su mecanismo de acoplamiento . Como podrá observarse este es un grupo de enorme complejidad con muy diversos tipos de receptores. En este momento la tipificación de los receptores que participan en cada una de las acciones de la serotonina es un campo de gran actividad.La serotonina es un neurotransmisor inhibidor importante, que se ha encontrado que tienen un efecto significativo sobre la emoción, el humor y la ansiedad. También está implicado en la regulación del sueño, la vigilia y la alimentación. A nivel de serotonina significativamente baja se encuentra asociado con enfermedades como la depresión, pensamientos suicidas y trastorno obsesivo-compulsivo. Muchos medicamentos antidepresivos funcionan al afectar el nivel de este neurotransmisor.

2.- LA DOPAMINA. La Dopamina es un neurotransmisor que se produce en las neuronas dopaminérgicas en el área tegmental ventral (VTA) del midbrain, del compacta de los pares del nigra del substantia, y del núcleo arqueado del hipotálamo; desempeña varios papeles en seres humanos y otros animales. Algunas de sus funciones notables están en:movimiento,memoria,recompensa agradable,comportamiento y cognición, atención, inhibición de la producción de la prolactina ,sueño ,humor aprendizaje.El Exceso y la deficiencia de esta substancia química vital es la causa de varias condiciones de la enfermedad. La enfermedad y la drogadicción de Parkinson son algunos de los ejemplos de los problemas asociados a los niveles anormales de la dopamina.Una parte del cerebro llamado los ganglios básicos regula el movimiento. Los ganglios Básicos a su vez dependen de una determinada cantidad de dopamina para funcionar en la eficiencia máxima. La acción de la dopamina ocurre vía los receptores de la dopamina, D1-5.La Dopamina reduce la influencia del camino indirecto, y aumenta las acciones del camino directo dentro de los ganglios básicos. Cuando hay una deficiencia en dopamina en el cerebro, los movimientos pueden llegar a estar demorados y no coordinados. En la parte negativa, si hay un exceso de la dopamina, el cerebro hace al cuerpo hacer los movimientos innecesarios, tales como tiques repetidores.

Dopamina en comportamiento que busca de la recompensa del placerLa Dopamina es la substancia química que media placer en el cerebro. Release/versión durante situaciones agradables y estimula uno buscar la actividad o el empleo agradable. Esto significa que la comida, el sexo, y varias drogas del abuso son también estimulantes del desbloquear de la dopamina en el cerebro, determinado en áreas tales como los accumbens del núcleo y la corteza prefrontal.La Cocaína y las anfetaminas inhiben la re-absorción de la dopamina. La Cocaína es un molde del transportador de la dopamina que competitivo inhibe la absorción de la dopamina para aumentar la presencia de dopamina.



Dopamina en memoriaNiveles de dopamina en el cerebro, especialmente la corteza prefrontal, ayuda en memoria de trabajo mejorada. Sin Embargo, esto es un equilibrio y como los niveles aumentan o disminuyen a los niveles anormales, una memoria delicado sufre.

Dopamina en la atenciónAyudas de la Dopamina en enfoque y la atención. Vision ayuda a una reacción de la dopamina en el cerebro y éste a su vez ayuda a uno para enfocar y para dirigir su atención. La Dopamina puede ser responsable de determinar qué tirante a corto plazo la memoria basada en una reacción imaginada a cierta información. Las concentraciones Reducidas de la dopamina en la corteza prefrontal se piensan para contribuir al desorden de déficit de atención.

Dopamina en la cogniciónLa Dopamina en los lóbulos frontales del cerebro controla el flujo de información de otras áreas del cerebro. Los Desordenes de la dopamina en esta región llevan para disminuir en las funciones neurocognitive, especialmente memoria, atención, y solucion de problemas.Los receptores D1 y los receptores D4 son responsables de los efectos de cognoscitivo-aumento de la dopamina. Algunas de las medicaciones antipsicóticas usadas en condiciones como esquizofrenia actúan como antagonistas de la dopamina. Antipsicóticos “típicos” Más Viejos, supuestos actúan lo más común posible en los receptores D2, mientras que las drogas anormales también actúan en los receptores D1, D3 y D4.

Secreción de Regulación de la prolactinaLa Dopamina es el inhibidor neuroendocrino principal de la secreción de la prolactina de la glándula pituitaria anterior. La Dopamina producida por las neuronas en el núcleo arqueado del hipotálamo release/versión en los vasos sanguíneos hypothalamo-hipofisarios de la eminencia mediana, que suministran la glándula pituitaria. Esto actúa en las células del lactotrope que producen prolactina. Estas células pueden producir prolactina en la ausencia de dopamina. La Dopamina de vez en cuando se llama factor de prolactina-inhibición (PIF), prolactina-inhibiendo la hormona (PIH), o el prolactostatin.

Niveles y psicosis de la DopaminaLa transmisión Anormalmente arriba dopaminérgica se ha conectado a la psicosis y a la esquizofrenia. Los antipsicóticos típicos y anormales trabajan en gran parte inhibiendo la dopamina en el nivel del receptor.

Tramitación del DolorLa Dopamina desempeña un papel en el dolor que tramita en niveles múltiples del sistema nervioso central. Esto incluye la médula espinal, el gris periacueductal (PAG), el tálamo, los ganglios básicos, la corteza insular, y la corteza del cingulate. Los niveles Bajos de la dopamina se asocian a los síntomas dolorosos que ocurren con frecuencia en la enfermedad de Parkinson.La dopamina es el neurotransmisor que controla los movimientos voluntarios del cuerpo y está asociado con el mecanismo de recompensa del cerebro. En otras palabras, la dopamina regula las emociones placenteras, y las drogas como el alcohol cocaína, la heroína, la nicotina, el opio e incluso aumentar el nivel de este neurotransmisor, por lo que el usuario de estos fármacos se siente bien. La dopamina (DA) tiene muchas funciones en el cerebro; influye en el comportamiento, en la cognición, la actividad motora, la motivación y la recompensa, la regulación de la producción de leche, el sueño, el humor, la atención y el aprendizaje.Crea un "terreno favorable" a la búsqueda del placer y de las emociones así como al estado de alerta. Potencia también el deseo sexual. Al contrario, cuando su síntesis o liberación se dificulta puede aparecer desmotivación e, incluso, depresión. Por ello, se tiene, que



los niveles altos de dopamina se relacionan con buen humor, espíritu de iniciativa, motivación y deseo sexual. Los niveles bajos con depresión, hiperactividad, desmotivación, indecisión y descenso de la libido.

3.- LA ACETILCOLINA.

Es el primer neurotransmisor descubierto. Se sintetiza a partir de la colina sérica. La acetilcolina esta formada por dos componentes acetato y colina, los cuales se unen mediante la acción de al acetilcolina transferasa, esta reacción tienen lugar en su mayor parte en los terminales nerviosos más que en otras regiones neuronales. Neurotransmisor de fórmula química CH3-CO-O-CH2-CH2-N-(CH3)3 que se libera de las vesículas sinápticas para propagar impulsos por la brecha sináptica perteneciente a axones de motoneuronas y neuronas colinérgicas, tanto pre y postgangliónicas, como parasimpáticas. Se encuentra

en las neuronas motoras de la espina dorsal, en las neuronas preganglionares del SNA y en las neuronas postganglionares del SNP.. Existen grandes diferencias en los efectos que desencadena la Acetilcolina en diferentes sitios de transmisión colinérgica:

FUNCIONES MOTORAS: La inyección intraarterial cercana de Acetilcolina, produce contracción muscular similar a la causada por estimulación del nervio motor. Disminución del potencial de reposo en músculo intestinal aislado y aumento en la frecuencia de producción de espigas, acompañado de incremento en la tensión. En el sistema de conducción cardíaca, nodos S-A y A-V, produce inhibición e hiperpolarización de la membrana de la fibra; y disminución pronunciada en la velocidad de despolarización. Regulación central de la función motora extrapiramidal. Efecto excitador de los ganglios basales que contrarresta la acción inhibidora de la Dopamina. A pesar de que la inervación colinérgica de los vasos sanguíneos es limitada, los receptores muscarínicos colinérgicos se presentan en los nervios vasoconstrictores simpáticos.

FUNCIONES NEUROENDOCRINAS: Aumenta la secreción de vasopresina por estimulación del lóbulo posterior de la hipófisis. Disminuye la secreción de prolactina de la hipófisis posterior.

FUNCIONES PARASIMPATICAS: Interviene en la ingestión de alimentos y en la digestión, en los procesos anabólicos y el reposo físico. Aumenta el flujo sanguíneo del tracto gastrointestinal. Aumenta el tono muscular gastrointestinal. Aumenta las secreciones endocrinas gastrointestinales. Disminuye la frecuencia cardíaca.

FUNCIONES SENSORIALES: Las neuronas colinérgicas cerebrales forman un gran sistema ascendente cuyo origen se halla en el tronco cerebral e inerva amplias áreas de la corteza cerebral y es probablemente idéntico al sistema activador reticular, además de mantener la consciencia parecen intervenir en la transmisión de información visual, tanto en el colículo superior como en la corteza occipital. La acetilcolina también interviene en la percepción del dolor y la memoria.La acetilcolina se encuentra también ampliamente distribuida en el encéfalo y es un neurotransmisor clave en la regulación de los niveles de vigilancia y en el funcionamiento de grandes áreas de asociación. La importancia del Ca+2 en la transmisión colinérgica es enorme, hasta el punto que se sabe que son necesarios cuatro iones de Ca+2 para abrir una vesícula colinérgica y que es imprescindible mantener una concentración de calcio extracelular mínima de 10-4 M para que la conducción de un impulso nervioso termine con la liberación de acetilcolina. Por tanto, la eliminación del Ca+2 extracelular o el bloqueo de su acción, por ejemplo con la competencia del magnesio (Mg+2), disminuye e incluso inhibe la liberación de acetilcolina, como ocurre con algunos venenos y toxinas, como la toxina botulínica. A nivel subcortical cabe reseñar el papel colinérgico de los núcleos grises basales, aunque ciertamente



hay neuronas que responden con activación y otras con inhibición.

Liberación de AcetilcolinaUna amplia serie de agentes despolarizantes inducen la liberación de acetilcolina a partir de una serie de preparaciones nerviosas mediante mecanismos que requieren la presencia de calcio. La liberación de al acetilcolina viene seguida por el comienzo de su síntesis en el tejido para rellenar los depósitos. En un cerebro normal, los niveles de dopamina y acetilcolina, se encuentran en equilibrio e igualados en sus funciones inhibitorias y excitatorias. Cuando se reducen los niveles de dopamina, se rompe dicho equilibrio pues la acetilcolina comienza a tener un exceso en su actividad excitatoria, lo que provoca enfermedad de Parkinson. La dopamina se encuentra en la pars compacta de la sustancia negra y se ignoran las causas por las que sus neuronas mueren y dejan de mantener el sistema en equilibrio sobre el cuerpo estriado. Desde el núcleo caudado y el putamen, existe una vía hacia la sustancia negra que segrega el neurotransmisor inhibitorio GABA (ácido gamma aminobutírico). A su vez, una serie de fibras originada en la sustancia negra envía axones al caudado y al putamen, segregando un neurotransmisor inhibitorio en sus terminaciones, la dopamina. Esta vía mutua mantiene cierto grado de inhibición de las dos áreas y su lesión provoca una serie de síndromes neurológicos, entre los que se encuentra la enfermedad de Parkinson. Las fibras provenientes de la corteza cerebral segregan acetilcolina, neurotransmisor excitatorio, sobre el neoestriado. Las causas de las actividades motoras anormales que componen la enfermedad de Parkinson se relacionan con la pérdida de la secreción de dopamina por las terminaciones nerviosas de la sustancia negra sobre el neoestriado (tracto nigroestriatal) al que deja de inhibirlo. De esta

forma, predominan las neuronas que segregan acetilcolina, emitiendo señales excitatorias a todos los núcleos de la base, responsables en conjunto, del planeamiento motor y algunas funciones cognitivas. Se requiere

una pérdida de aproximadamente el 80% de la dopamina estriatal para que aparezcan los síntomas. Histológicamente, la enfermedad se caracteriza por la presencia de los cuerpos de Lewy en la sustancia negra y el locus coeruleus, aunque también pueden aparecer en otras localizaciones del sistema extrapiramidal. Se trata de inclusiones intracitoplasmáticas compuestas por proteínas, ácidos grasos libres, esfingomielina y polisacáridosLa Acetilcolina ha sido considerada mediador de los procesos de aprendizaje y memoria en el sistema nervioso central. Ha sido vinculada con los procesos cognitivos como la atención, el aprendizaje y las funciones mnémicas, aunque otros sistemas neurotransmisores, como el serotoninérgico, que aisladamente sólo posee efectos menores sobre la función cognitiva, al actuar con la función colinérgica y combinar sus efectos, pueden tener una marcada acción conductual.Las personas con enfermedad de Alzheimer se encuentran generalmente a tener un nivel sustancialmente más bajo de la acetilcolina.

4.- El Ácido gamma-aminobutírico o GABA. Se sintetiza a partir del ácido glutámico y es el neurotransmisor más extendido en el cerebro. Está implicado en ciertas etapas de la memorización siendo un neurotransmisor inhibidor, es decir, que frena la transmisión de las señales nerviosas. Sin él las neuronas podrían -literalmente- "embalarse" transmitiéndonos las señales cada vez más deprisa hasta agotar el sistema. El GABA permite mantener los sistemas bajo control. Su



presencia favorece la relajación. Cuando los niveles de este neurotransmisor son bajos hay dificultad para conciliar el sueño y aparece la ansiedad. GABA es un neurotransmisor inhibidor que reduce la actividad neuronal con el fin de evitar que su excitación sobre, lo que podría conducir a la ansiedad.El GABA es un aminoácido no esencial, que es producida por el cuerpo del ácido glutámico. El alcohol y las drogas como los barbitúricos pueden influir en los receptores GABA.Los niveles altos de GABA potencian la relajación, el estado sedado, el sueño y una buena memorización.Un bajo nivel de GABA puede tener una asociación con los trastornos de ansiedad, manías y ataques de pánico.

5.- ADRENALINA Y NORADRENALINA:

La adrenalina fue descubierta en 1895 por Oliver y Schäfer en extractos de glándula suprarrenal. Estos extractos tienen la propiedad de aumentar la tensión arterial y la frecuencia cardiaca. Posteriormente Stolz

y Dakin identificaron su estructura química y finalmente fue sintetizada. La estructura de esta hormona se muestra en la figura 16. Se forma a partir del aminoácido tirosina principalmente en la médula de la glándula suprarrenal y en algunas neuronas, las llamadas

neuronas simpáticas. Funciona, por lo tanto, como hormona y como neurotransmisor. La noradrenalina o norepinefrina es un precursor en la biosíntesis de la adrenalina. En realidad ambos compuestos se encuentran tanto en las neuronas como en las suprarrenales. Sin embargo, en general se acepta que la adrenalina es la hormona y la noradrenalina el neurotransmisor.Aunque la adrenalina puede funcionar como neurotransmisor, su papel en el funcionamiento del SNC queda en realidad completamente relegado por la acción de la noradrenalina; si bien utilizamos generalmente el termino adrenérgico. Esta paradoja se debe a que la potente producción de adrenalina desde la médula de las glándulas suprarrenales, como consecuencia de la activación simpática, tiene unas consecuencias generalizadas e iguales que las de la acción de la noradrenalina liberada por la neurona postsináptica de una vía autónoma. La noradrenalina es, por tanto, la catecolamina que se utiliza como neurotransmisor en el sistema nervioso central (SNC), y podemos decir que la masa más compacta y densa de neuronas adrenérgicas la constituye el locus ceruleus, el cual está perfectamente identificado en el tronco cerebral. Precisamente es desde el locus ceruleus, y también desde otras áreas noradrenérgicas inferiores como el núcleo del tracto solitario o los núcleos reticulares laterales, desde donde surgen dos grandes fascículos de proyección ascendente: el fascículo noradrenérgico dorsal y el fascículo noradrenérgico ventral.

La noradrenalina se encarga de crear un terreno favorable a la atención, el aprendizaje, la sociabilidad, la sensibilidad frente a las señales emocionales y el deseo sexual. Al contrario, cuando la síntesis o la liberación de noradrenalina se ve perturbada aparece la desmotivación, la depresión, la pérdida de libido y la reclusión en uno mismo. En ese respecto, los niveles altos de noradrenalina dan facilidad emocional de la memoria, vigilancia y deseo sexual. Un nivel bajo provoca falta de atención, escasa capacidad de concentración y memorización, depresión y descenso de la libido.Es un neurotransmisor que nos permite reaccionar en las situaciones de estrés. Las tasas elevadas de adrenalina en sangre conducen a la fatiga, a la falta de atención, al insomnio, a la ansiedad y, en algunos casos, a la depresión. Los niveles altos de adrenalina llevan a un claro estado de alerta. Un nivel bajo al decaimiento y la depresión.Los niveles altos de adrenalina llevan a un claro estado de alerta. Un nivel bajo al decaimiento y la depresión.



Los niveles altos de noradrenalina dan facilidad emocional de la memoria, vigilancia y deseo sexual. Un nivel bajo provoca falta de atención, escasa capacidad de concentración y memorización, depresión y descenso de la libido.La adrenalina ejerce importantes funciones en todo el cuerpo. Puede asegurarse con facilidad que no hay una función de grande o mediana importancia para el organismo en la que no participe. Por lo tanto, no es de sorprender que una enorme proporción de las células de nuestro cuerpo tengan receptores adrenérgicos.

6.-GLUTAMATO Y ASPARTATO

El glutamato es un neurotransmisor excitador. Es el neurotransmisor más comúnmente encontrados en el sistema nervioso central. El glutamato es principalmente relacionadas con funciones como el aprendizaje y la memoria. Un exceso de glutamato es sin embargo tóxico para las neuronas. Una producción excesiva de glutamato pueden estar relacionados con la enfermedad, conocida como esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o enfermedad de Lou Gehrig.EL L-glutamato es el mayor neurotransmisor excitatorio en el Sistema Nervioso Central. Está involucrado en funciones cognitivas altas. Por tanto, un desequilibrio en sus acciones

puede llevar a procesos excitotóxicos que contribuyen a una gran variedad de condiciones neurodegenerativas. El L-Aspartato actualmente no se le reconoce su papel como neurotransmisor pues no se han encontrado receptorers específicos en neuronas postsinápticas.Concentraciones del glutamato: En condiciones de reposo, la concentración de glutamato en el espacio extracelular es de un micromol, en el citoplasma presináptico es de diez milimoles y en las vesículas de almacenamiento es de cien milimoles. El gradiente entre el espacio extracelular y el citoplasma presináptico es sostenido por un mecanismo sodio dependiente. El gradiente entre las vesículas de almacenamiento y el citoplasma celular depende de una bomba ATPasa.

Síntesis y degradación de Glutamato y Aspartato El glutamato es principalmente obtenido por desaminación de la glutamina mediante la enzima Glutaminasa. La glutamina utilizada es proporcionada por las células gliales. Es tambien posible obtener glutamato mediante transaminaciones en las que son utilizados alfa cetoácidos involucrados en el ciclo de Krebs. El aspartato es así mismo formado por una transaminasa en la que ahora el oxalacetato es aminado por transaminación del grupo amino del glutamato (que es otra forma de degradación del glutamato) . El esqueleto carbonado del glutamato es ahora convertido en -cetoglutarato. El glutamato actúa como neurotransmisor fisiológico. Desde el punto de vista fisiológico, el glutamato es el neurotransmisor excitatorio del cerebro más importante. Se une a diferentes subtipos de receptores glutaminérgicos, los cuales se denominan según sus agonistas específicos:AMPA (propionato de alfa amino 3-hidroxi-5-metil-4-isoxazol;NMDA (N-metil-D-aspartato);Kainat (kainato).Una neurotransmisión glutamatérgica fisiológica, en la cual están involucrados los receptores NMDA y AMPA, es la base para una normal transmisión sináptica, para el desarrollo de la memoria a través de la llamada potenciación a largo plazo (LTP) y para el desarrollo de la plasticidad sináptica cerebral. El receptor AMPA regula la entrada de Na+ en la célula. La unión del glutamato al receptor AMPA, provoca la abertura del canal iónico asociado. Por la entrada de Na+ resulta un potencial excitatorio postsináptico (EPSP). El receptor NMDA regula la entrada de Ca++. En caso de una liberación reducida y frecuente de glutamato, el canal iónico asociado al receptor NMDA, que está bloqueado por el Mg++, no se abre. El Ca++ no puede entrar en la neurona postsináptica.

El glutamato como excitotoxina.Mientras que una liberación sináptica de glutamato de corta duración origina procesos tan importantes



como el aprendizaje y la memoria, la larga liberación de glutamato no fisiológica provoca enfermedades neurodegenerativas agudas y crónicas como la hipoxia, isquemia, apoplegía y demencia del tipo Alzheimer y vascular. En los estados hipóxicos e isquémicos, la concentración extracelular de glutamato está crónicamente aumentada. Junto a una entrada de Ca++, desaparece el bloqueo del receptor NMDA y se origina un aumento de la entrada de Ca++ con sus consecuencia neurológicas. La hiperactivación de diversos sistemas enzimáticos provocada por el Ca++, termina por originar una lesión y finalmente una degeneración de las células nerviosas. Como consecuencia de esta lesión neuronal, el glutamato, sólo se libera en cantidades reducidas por la neurona afectada. La neurona que seguidamente ha de entrar en acción, recibe solo una pequeña cantidad de Na+. La comunicación neuronal antes intacta está alterada. La causa de las enfermedades demenciales son las alteraciones en el sistema neurotransmisor. Como han demostrado los estudios realizados en los últimos años, a lo largo de la evolución de la demencia aparece una alteración en la neurotransmisión glutamatérgica. Mediante la administración de antagonistas de la NMDA puede detenerse la destrucción neuronal progresiva. Paralelamente es importante también compensar la falta de glutamato consecuente a la destrucción de las neuronas presinápticas, con el objeto de contrarrestar la sintomatología de la demencia. Este objetivo no puede alcanzarse solamente con un bloqueante de los receptores NMDA, ya que éste agravaría los síntomas de la demencia. Por ello se postuló en 1988, que los agonistas parciales del glutamato, sustancias que actúan tanto como agonistas como tambien antagonistas, podrían cumplir con las exigencias de un tratamiento neuroprotector y al mismo tiempo sintomático. En este sentido actúa la Memantina como modulador del glutamato sobre la neurotransmisión glutamatérgica. La Memantina es un antagonista NMDA no competitivo y dependiente de los factores de utilidad y carga local, que por una parte disminuye el efecto neurotóxico del glutamato y por otra intensifica la transmisión dependiente de AMPA por lo que se explica la mejoría sintomática de la demencia.

7.-LAS ENDORFINAS

Las endorfinas son neurotransmisores que se asemejan a las de los compuestos opioides como el opio, la morfina y la heroína en la estructura. De hecho, su efecto sobre el cuerpo es también similar al efecto producido por los compuestos opiáceos. Al igual que los opiáceos, las endorfinas pueden reducir el dolor, el estrés y promover la calma y la serenidad. Estos son los neurotransmisores que permiten a algunos animales a hibernar al disminuir el metabolismo, la respiración y el ritmo cardíaco.

8.-VASOPRESINA

La vasopresina, como su nombre lo indica, es una potente hormona vasopresora, es decir, aumenta la contracción de los vasos y la tensión arterial. También recibe el nombre de hormona antidiurética, mismo que describe otra de sus acciones principales: disminuir la diuresis, es decir, la pérdida de líquidos por la orina.La vasopresina u hormona antidiurética es liberada por la hipófisis posterior (una glándula neurosecretora localizada en la base del cerebro) cuando la ingestión de líquidos es poca y cuando disminuye el líquido extracelular. Esta hormona es un péptido pequeño formado sólo por nueve aminoácidos. Su estructura fue determinada por DuVigneaud, quien además la sintetizó, por lo que se le otorgó el premio Nobel poco después de su descubrimiento. Este investigador y su grupo estudiaron también la oxitocina, una hormona muy parecida a la anterior (sólo cambia en dos aminoácidos), responsable de la contracción uterina durante el parto.Los efectos antidiuréticos se ejercen mediante receptores V2 que están acoplados en forma activatoria a la adenilil ciclasa a través de Gs. Actualmente contamos con análogos sintéticos de la vasopresina, los cuales son selectivos hasta por 1 000 veces para algunos de los subtipos de receptores de dicha hormona. No debe pensarse que la vasopresina no tiene efectos en otros órganos; se ha observado que es un importante modulador del metabolismo hepático, además de tener efectos sobre las plaquetas e incluso sobre algunas neuronas.



9.-ANGIOTENSINA II. Hace casi un siglo, en 1898, se descubrió que el extracto del riñón produce un fuerte efecto vasopresor; a este principio se le dio el nombre de renina. Posteriormente se descubrió que la renina no era vasopresora por sí misma, sino que era una enzima que convertía a un producto inactivo del plasma, el angiotensinógeno, en uno activo, la angiotensina. La angiotensina es una hormona que descubrieron el doctor Braun-Menéndez y su grupo, en Argentina hacia 1939. Casi al mismo tiempo, el grupo de Page, hizo el mismo descubrimiento. Cada uno de estos grupos dio un nombre al compuesto generado en el plasma, el primero lo llamó "hipertensina" y el segundo "angiotonina". Fue necesario que pasaran casi 20 años, para que se pusieran de acuerdo los investigadores del campo en el nombre adecuado para la hormona, y en 1957 se le dio el nombre híbrido de angiotensina.Actualmente sabemos que hay tres angiotensinas: la I, la II y la III, las cuales son productos cada vez más pequeños; es decir, del angiotensinógeno se forma la angiotensina I, de ella la angiotensina II y de ésta a su vez la angiotensina III; la más activa es la angiotensina II.La angiotensina II es el agente vasopresor más potente que se conoce hasta ahora; además es un importante regulador de la secreción de otra hormona por la corteza de la glándula suprarrenal: la aldosterona. En el corazón, la angiotensina II incrementa el flujo de calcio y la fuerza de contracción del músculo. Otra acción importante de este péptido es favorecer la secreción de la vasopresina. Durante los últimos años ha resultado evidente que este compuesto es también capaz de alterar el metabolismo hepático.

BIBLIOGRAFIA

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sinapsis y neurotransmisores final

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