CAPÍTULO III NEUROTRANSMISORES y RECEPTORES Las neuronas se comunican entre si o con otras células usando dos formas esencialesde transmisión: eléctrica y química. En el primer caso, algunas neuronas se comunican por canales ultramicroscópicos formados por proteínas especiales que establecen uniones estrechas a través de las cuales se produce el flujo electrónico, y se conocen como efapsis. Todavía se consideran atípicas en el sistema Nervioso de los vertebrados, aunque son muy numerosas en el cerebro en desarrollo. La célula nerviosa (neurona) tiene dos funciones principales, la propagación del potencial de acción (impulso o señal nerviosa) a través del axón y su transmisión a otras neuronas o a células efectoras para inducir una respuesta. Las células efectoras incluyen el músculo esquelético y cardíaco y las glándulas exocrinas y endocrinas reguladas por el sistema nervioso. La conducción de un impulso a través del axón es un fenómeno eléctrico causado por el intercambio de iones Na+ y K+ a lo largo de la membrana. En cambio, la trasmisión del impulso de una neurona a otra o a una célula efectora no neuronal depende de la acción de neurotransmisores (NT) específicos sobre receptores también específicos. Cada neurona individual genera un PA idéntico después de cada estímulo y lo conduce a una velocidad fija a lo largo del axón. La velocidad depende del diámetro axonal y del grado de mielinización. En las fibras mielínicas la velocidad en metros/segundo (m/s) es aproximadamente 3,7veces su diámetro (m); por ejemplo, para una fibra mielinizada grande (20 m) la velocidad es de unos 75m/s. En las fibras amielínicas, con diámetro entre 1 y 4 m, la velocidad es de 1 a 4 m/s. Una neurona determinada recibe gran cantidad de estímulos de forma simultánea, positivos y negativos, de otras neuronas y los integra en varios patrones de impulsos diferentes. Éstos viajan a través del axón hasta la siguiente sinapsis. Una vez iniciada la propagación axonal del impulso nervioso, ciertas drogas o toxinas pueden modificar la cantidad de NT liberada por el axón terminal. Por ejemplo, la toxina botulínica bloquea la liberación de acetilcolina. Otras sustancias químicas influyen en la neurotransmisión modificando el receptor; en la miastenia grave los anticuerpos bloquean los receptores nicotínicos de acetilcolina. A )NEUROTRANSMISORES Moléculas que median la comunicación química neuronal, liberadas por la despolarización de la membrana pre-sináptica y que afectan a la post-sinapsis. 27 Criterios debe ser sintetizada por la neurona pre-sináptica y almacenarse en las vesículas sinápticas debe ser liberada por el estímulo neural fisiológico debe actuar sobre la post-sinapsis en forma similar al estímulo normal de la vía en cuestión (criterio de identidad de acción) debe existir mecanismos efectivos para la terminación de su acción (recaptación en el terminal neural, difusión al espacio extra-sináptico, metabolismo), que garanticen la rapidez y fugacidad de la acción del trasmisor. Los neurotransmisores identificados comprenden 3 grandes familias: a) las aminas biógenas (noradrenalina, acetilcolina, adrenalina, serotonina, histamina, dopamina, etc.) b) los aminoácidos (glutamato, aspartato, ácido gamma-aminobutírico (GABA), glicina, taurina, etc.) c) los neuropéptidos (entre 50 y 55 estructuras distintas identificadas hasta la fecha). Se denominan así a los péptidos que desempeñan un papel en la neurotransmisión, por ejemplo las endorfinas (que son opeáceos endógenos). d) gases solubles: óxido nítrico y el monóxido de carbono. Atraviesan fácilmente la membrana plasmática porque son liposolubles estimulan la producción de un segundo mensajero e inmediatamente se descomponen. NEUROTRANSMISION QUIMICA A las especies moleculares liberadas por despolarización de la pre-sinapsis y que afectan la post-sinapsis mediando la comunicación química neural se las llama neurotransmisores. Los neurotransmisores identificados comprenden 3 grandes familias: a) las aminas biógenas (noradrenalina, acetilcolina, adrenalina, serotonina, histamina, dopamina, etc.) b) los aminoácidos (glutamato, aspartato, ácido gamma-aminobutírico (GABA), glicina, taurina, etc.) 28 en particular en las regiones del encéfalo por arriba de la médula espinal. El aumento brusco de la concentración citoplasmática de Ca2+ produce la fusión de las membranas de las vesículas sinápticas con la membrana celular. Aproximadamente el 50% de las neuronas existentes (99% de las cuales están localizadas en la corteza cerebral y cerebelosa) utilizan este aminoácido como trasmisor. siendo el ácido glutámico el trasmisor más abundante del SNC.c) los neuropéptidos (entre 50 y 55 estructuras distintas identificadas hasta la fecha). LIBERACION DEL NEUROTRANSMISOR La llegada del potencial de acción al terminal sináptico provoca su despolarización. El ácido glutámico es el neurotransmisor de las neuronas de proyección (tipo Golgi I) de la corteza cerebral. El GABA es el neurotransmisor de interneuronas que median la integración y procesado de la información en las distintas estructuras corticales y subcorticales. En la membrana del terminal se localizan canales de Ca2+ regulados por voltaje que se abren por la despolarización. y por lo tanto la cantidad de trasmisor liberado. es función del número de canales de Ca2+ activados y del tiempo en que éstos permanecen abiertos. Clasificación de neurotransmisores: Neurotransmisor Transmisores pequeños Acetilcolina Localización Sinapsis con músculos y glándulas. muchas partes del sistema nervioso central (SNC) 29 Función Excitatorio o inhibitorio Envuelto en la memoria . apertura de las vesículas y vaciamiento exocitótico de su contenido en la hendidura sináptica. La mayoría de las sinapsis cerebrales utilizan aminoácidos como neurotransmisores. permitiendo así la entrada del ion. La cantidad de vesículas que se fusionan con la membrana. El neurotransmisor inhibitorio más abundante en el SNC es el GABA. en el encéfalo envuelve respuestas emocionales El neurotransmisor excitatorio más abundante (75%) del SNC El neurotransmisor inhibitorio más abundante del encéfalo El neurotransmisor inhibitorio más abundante del encéfalo El neurotransmisor inhibitorio más común de la médula espinal Pudiera ser una señal de la membrana postsináptica para la presináptica pequeñas Óxido nítrico Incierto Transmisores grandes Neuropéptidos Péptido vaso-activo intestinal Colecistoquinina Sustancia P 30 Encéfalo. tracto gastrointestinal Encéfalo.médul Función en el SN incierta Función en el SN incierta Mayormente . regulación de la temperatura y balance de agua Mayormente inhibitorio.Aminas Serotonina Histamina Varias regiones del SNC Encéfalo Dopamina Encéfalo. hormona cuando es producido por la glándula adrenal Excitatorio o inhibitorio. retina Encéfalo. envuelto en emociones/ánimo. sueño.Adrenalina Norepinefrina Noradrenalina Aminoácidos Glutamato GABA GABA Glicina Mayormente inhibitorio. envuelto en emociones. sistema nervioso autónomo (SNA) Areas del SNC y división simpática del SNA Areas del SNC y división simpática del SNA SNC Encéfalo Encéfalo Médula espinal Incierto Epinefrina . retina. regula efectores simpáticos. regulación del control motor Excitatorio o inhibitorio. algunas fibras del SNA y sensoriales. envuelto en estados de ánimo y emociones Mayormente excitatorio. alucinógenos) 31 ... en el SNC existe una disposición más compleja. sensaciones de dolor Mayormente inhibitorias. el músculo). actuan como opiatos para bloquear el dolor Endorfinas Varias regiones del SNC. ej. tracto intestinal excitatorio. retina.ej. La conexión funcional entre dos neuronas puede establecerse entre el axón y el cuerpo celular. rutas sensoriales de dolor. entre el axón y la dendrita (la zona receptiva de la neurona).Encefalinas a espinal. actuan como opiatos para bloquear el dolor Mayormente inhibitorias. tracto gastrointestinal Varias regiones del SNC. retina. entre un cuerpo celular y otro o entre una dendrita y otra. algunas (p. La neurotransmisión puede aumentar o disminuir para generar una función o para responder a los cambios fisiológicos. Muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos son debidos a un aumento o disminución de la actividad de determinados NT y muchas drogas pueden modificarla. entre una neurona y un efector (p. en la periferia. tracto intestinal Las sinapsis se establecen entre neurona y neurona y. el NT es captado rápidamente por la terminación postsináptica mediante un proceso activo (recaptación) y es destruido por enzimas próximas a los receptores. Éste se almacena en la terminación nerviosa dentro de vesículas (v. La estimulación o el bloqueo de los receptores postsinápticos pueden aumentar o disminuir la síntesis presináptica del NT. 166-1). Principios básicos de la neurotransmisión El cuerpo neuronal produce ciertas enzimas que están implicadas en la síntesis de la mayoría de los NT. Los NT difunden a través de la hendidura sináptica. Dependiendo del receptor. o bien difunde en la zona adyacente.fig. Así. La interacción NT-receptor debe concluir también de forma inmediata para que el mismo receptor pueda ser activado repetidamente. la respuesta puede ser excitatoria (produciendo el inicio de un nuevo PA) o inhibitoria (frenando el desarrollo de un nuevo PA). pero en cantidad insuficiente para producir una respuesta fisiológica significativa.producen efectos adversos y otras (p. El desarrollo y la supervivencia de las células del sistema nervioso dependen de proteínas específicas. como el factor de crecimiento nervioso. Algunas moléculas neurotransmisoras se liberan de forma constante en la terminación. antipsicóticos) pueden corregir algunas disfunciones patológicas. ej. las moléculas del NT son expulsadas a la hendidura sináptica mediante exocitosis. 32 . el factor neurotrófico cerebral y la neurotrofina 3. El contenido de NT en cada vesícula (generalmente varios millares de moléculas) es cuántico. 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 cantidad de NT en las terminaciones se mantiene relativamente constante e independiente de la actividad nerviosa mediante una regulación estrecha de su síntesis. se unen inmediatamente a sus receptores y los activan induciendo una respuesta fisiológica. Para ello.. Estas enzimas actúan sobre determinadas moléculas precursoras captadas por la neurona para formar el correspondiente NT. 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. su almacenamiento en vesículas sinápticas y su liberación. pueden afectar a la neurotransmisión y producir ciertos trastornos clínicos . o el cambio en el número o actividad de los receptores.Las alteraciones de la síntesis. Los efectos de cada una de las terminaciones sinápticas individuales pueden ser excitadores o inhibidores y. Los transmisores secretados actúan luego sobre receptores apropiados presentes en la membrana de la célula postsináptica y son retirados con rapidez de dicha hendidura sináptica por difusión. lo cual a su vez desencadena fenómenos que abren o cierran conductos presentes la misma membrana postsináptica. causada por impulsos nerviosos en la hendidura sináptica. cuando la célula postsináptica es una neurona. el almacenamiento. la transmisión sináptica es un proceso complejo que permite la graduación y el ajuste (modulación) de las actividades neurales. es química. Este proceso de conversión involucra la síntesis de agentes transmisores. la liberación o la degradación de los NT. ya que convierten la energía eléctrica en energía química. La transmisión en la mayor parte de las uniones sinápticas. Las terminaciones sinápticas han sido llamadas transductores biológicos. Por esa razón. la suma de todos los efectos excitadores e inhibidores determina si se genera o no un potencial de acción. necesario para la función normal. Dicho mediador químico ( NT ) se une a receptores ubicados en la superficie de la célula postsináptica. por o tanto. metabolismo y recaptación hacia el interior de la neurona pre sináptica. 33 . el impulso causa en el axón presináptico la secreción de un neurotransmisor. En los vertebrados superiores predomina la neurotransmisión química. Fisiológico: El transmisor se libera cuando el impulso nervioso llega a la terminal. Ejemplo: abrir los canales de Na+. De acuerdo a la definición clásica los Neurotransmisores (NT) son sustancias que. tras ser liberadas sinápticamente por las neuronas en respuesta a estímulos apropiados. El transmisor se libera en cantidades suficientes para producir cambios en los potenciales postsinápticos. no solo la actividad motora somática y visceral. sino también las emociones. por lo tanto se pueden desarrollar fármacos que regulan. alteran la actividad de otras neuronas o células efectoras mediante la interacción con macromoléculas protéicas. los receptores.Neurotransmisores en la Sinapsis Todos estos procesos pueden alterarse por la acción de los psicofármacos. que ejercen una función. Se considera Neurotransmisor a aquella sustancia que se encuentra distribuida de manera desigual en el sistema nervioso. Estos receptores presinápticos o autoreceptores muchas veces inhiben una secreción adicional del ligando (NT) y suministran control de retroalimentación. Los receptores se encuentran en la membrana de la célula postsináptica. Las enzimas para su síntesis se hallan en los terminales presinápticos.y cuando es activada por el neurotransmisor produce una cadena de reacciones químicas . El bloqueo de dicha sustancia impiden que el impulso presináptico modifique la actividad postsináptica. Entonces para comprobar que una sustancia es un neurotransmisor debemos demostrar los siguientes hechos o criterios: Anatómico: La sustancia existe en los terminales sinápticos. La administración experimental del NT produce cambios en los potenciales postsinápticos. el comportamiento y la restante funciones complejas del cerebro. capacitando a ésta para responder adecuadamente a los diferentes ligandos extracelulares. Las moléculas receptoras son específicas para cada neurona y forman un complejo funcional con los elementos de traducción y amplificación de la célula possináptica. y si esa distribución va en paralelo con la de sus receptores y la de las enzimas que la sintetizan y catabolizan. Clasificación de los Neurotransmisores: 34 . También existen receptores presinápticos que se ubican en la membrana presináptica. Péptidos neuroactivos o neuropéptidos (NP) . de las endorfinas. Es el caso. B. Son los casos del aminoácido glutamato (el neurotransmisor excitatorio más abundante en nuestra especie). Transmisores de bajo peso molecular. el aspartato. por ejemplo. Tipos de neurotransmisores Hay varias clases de neurotransmisores y la mayoría de ellos generan un PEP o un PIP. un determinado neurotransmisor puede producir excitación o inhibición dependiendo del receptor al que se una.Podemos agrupar a los neurotransmisores por familias o categorías basándonos en su química. Estos tres neurotransmisores se sintetizan a partir del aminoácido tirosina (no confundir con la hormona tiroxina).)sintetizados en las neuronas actúan como neurotransmisores. aunque. en algunos casos. el triptófano. algunos son aminas. En este caso hay dos grupos de neurotransmisores: las catecolaminas y las indolaminas. Muchos aminoácidos unidos forman una proteína. Indolamina es la serotonina. De entre las primeras destacamos la dopamina.Peptídcos Acetil Colina Histamina 35 . la glicina y el ácidogammaaminobutírico (GABA). d) Neuropéptidos. En términos generales el sistema nervioso (SN) utiliza dos tipos principales de sustancias químicas para llevar a cabo la comunicación interneuronal: A. otros aminoácidos y muchos son polipéptidos. b) Otros son monoaminas. a) Algunos son aminoácidos (los componentes de las proteínas). Numerosos péptidos (son moléculas formadas por la unión de aminoácidos. un neurotransmisor que se sintetiza a partir de otro aminoácido. c) La acetilcolina es una molécula que actúa como neurotransmisor en muchas sinapsis y en las uniones neuromusculares.adrenalina (o epinefrina) y la noradrenalina (o norepinefrina). fundamentalmente aminas y aminoácidos. e) Desde hace poco sabemos que ciertos gases como el óxido nítrico y el monóxido de carbono son capaces de atravesar fácilmente las membranas y estimular la formación de un segundo mensajero. este último es el neurotransmisor inhibidor más abundante. Están presentes en la corteza cerebral. La glicina tiene una acción similar al GABA pero en las interneuronas de la ME. Probablemente deriva del metabolismo de la serina. Existen muchas moléculas que actúan como NT y se conocen al menos 18 NT mayores. ser liberada por un PA y. mediante la decarboxilación realizada por la glutamatodescarboxilasa. 36 . El ácido g-aminobutírico (GABA) es el principal NT inhibitorio cerebral. Deriva del ácido glutámico. el GABA es recaptado activamente por la terminación y metabolizado. que interacciona con un receptor específico en una estructura adyacente y que. una sustancia química debe estar presente en la terminación nerviosa. el cerebelo y la Médula Espinal. Tras la interacción con los receptores específicos. si se recibe en cantidad suficiente. produce una determinada respuesta fisiológica. cuando se une al receptor.Dopamina Noradrenalina Catecolaminas Adrenalina Monoaiminas Indolaminas Serotonina Glutamato Excitadores Aspartato GABA Aminoácidos Sustancia P Peptídicos (Neuropéptidos) Opioides endógenos Inhibidores Glicina Principales neurotransmisores Un neurotransmisor (NT) es una sustancia química liberada selectivamente de una terminación nerviosa por la acción de un PA. varios de los cuales actúan de formas ligeramente distintas. producir siempre el mismo efecto. Para constituir un NT. Los aminoácidos glutamato y aspartato son los principales NT excitatorios del SNC. las fibras colinérgicas posganglionares (parasimpáticas) y muchos grupos neuronales del SNC (p.Ometiltransferasa (COMT). la acetilcolina estimula receptores colinérgicos específicos y su interacción finaliza rápidamente por hidrólisis local a colina y acetato mediante la acción de la acetilcolinesterasa. ganglios basales y corteza motora). La b-endorfina es un polipéptido que activa muchas neuronas (p.. tálamo y locus ceruleus). el diencéfalo. La acetilcolina es el NT fundamental de las neuronas motoras bulboespinales. El aminoácido tirosina es captado por las neuronas dopaminérgicas y convertido en 3. en el hipotálamo. que se convierte en dopamina. Se sintetiza a partir de la colina y la acetilcoenzima A mitocondrial. el área tegmental ventral y el hipotálamo). La dopamina es el NT de algunas fibras nerviosas y periféricas y de muchas neuronas centrales (p.. éste es descarboxilado. La tirosina-hidroxilasa y la MAO regulan las tasas de dopamina en la terminación nerviosa. ej. ej. El precursor es la tirosina. la dopamina interactúa con los receptores dopaminérgicos y el complejo NT-receptor es captado de forma activa por las neuronas presinápticas. La noradrenalina es el NT de la mayor parte de las fibras simpáticas posganglionares y muchas neuronas centrales (p. ésta interactúa con los receptores adrenérgicos. Deriva de la hidroxilación del triptófano mediante la acción de la triptófano-hidroxilasa que produce 5-hidroxitriptófano..4-dihidroxifenilalanina (dopa) por medio de la tirosina-hidroxilasa. proceso que finaliza con su recaptación por las neuronas presinápticas. Al ser liberada. Los niveles de acetilcolina están regulados por la colinacetiltransferasa y el grado de captación de colina.. amígdala.ej. Cuando se libera. mediante la colinacetiltransferasa. y su degradación por la MAO y por la catecol. el precursor de varios neuropéptidos (p. dando lugar a la serotonina. ej.. que se localiza sobre todo a nivel extraneuronal. en el locus ceruleus y el hipotálamo). las fibras preganglionares autónomas.La serotonina (5-hidroxitriptamina) (5-HT) se origina en el núcleo del rafe y las neuronas de la línea media de la protuberancia y el mesencéfalo. b y g-endorfinas). ej. Los niveles de 5-HT están regulados por la captación de triptófano y por la acción de la monoaminooxidasa (MAO) intraneuronal. Tras ser liberada. en la sustancia negra. ésta es hidroxilada por la dopamina b-hidroxilasa a noradrenalina. La tirosina-hidroxilasa y la MAO regulan los niveles intraneuronales de noradrenalina. El cuerpo neuronal contiene un gran polipéptido denominado proopiomelanocortina. La dopa se decarboxila hasta dopamina por la acción de la descarboxilasa de l-aminoácidos aromáticos. Este polipéptido es transportado a lo largo del axón y se 37 . a. el péptido intestinal vasoactivo. que coexisten geográficamente con las encefalinas. excitar en un sitio. O también puede activar otras sustancias del interior de la célula (los llamados segundos mensajeros) para producir efectos biológicos (p. respectivamente. La metencefalina y leuencefalina son pequeños péptidos presentes en muchas neuronas centrales (p. Tras su liberación e interacción con receptores peptidérgicos. La sustancia P es otro péptido presente en las neuronas centrales (habénula. la vasopresina. dependiendo del tipo de receptor postsináptico presente (p. se hidroliza por acción de peptidasas en varios péptidos menores y aminoácidos. posiblemente. la colecistocinina. por medio de la ocupación de receptores específicos y por la activación de mecanismos iónicos y/o metabólicos. Tras su liberación e interacción con los receptores opiáceos. ej. con una metionina o leucina terminal.. en el globo pálido. Se libera por la acción de estímulos dolorosos aferentes. 38 . Aquí tenemos que imaginar las posibilidades de un neurotransmisor.. activar enzimas como las fosforilasas o las cinasas). la carnosina. la bombesina. sustancia negra. ganglios basales. son hidrolizadas hasta formar péptidos inactivos y aminoácidos. tálamo. la bradicinina. la neurotensina y. ej. Los fragmentos resultantes incluyen dos encefalinas. compuestas por 5aminoácidos cada una.divide en fragmentos específicos. la adenosina. ej. el factor liberador de corticotropina.. Y además. como son las dinorfinas y la sustancia P. bulbo e hipotálamo) y en alta concentración en los ganglios de las raíces dorsales. caudado y sustancia gris central). La sustancia es capaz de estimular o inhibir rápida o lentamente (desde milésimas de segundo hasta horas o días). facilitar o antagonizar los efectos de otros neurotransmisores. Su precursor es la proencefalina que se sintetiza en el cuerpo neuronal y después se divide en péptidos menores por la acción de peptidasas específicas. glándula o músculo) para actuar sobre varias células y a distancia del sitio de liberación (como una hormona). Las dinorfinas son un grupo de 7 péptidos con una secuencia de aminoácidos similar. uno de los cuales es la b-endorfina. una misma neurona puede tener efectos diferentes sobre las estructuras postsinápticas. puede permitir.la somatostatina. inhibir en otro e inducir la secreción de una neurona en un tercero). que contiene 31 aminoácidos. puede liberarse hacia la sangre (en lugar de hacia otra neurona. Un NEUROTRANSMISOR es una sustancia producida por una célula nerviosa capaz de alterar el funcionamiento de otra célula de manera breve o durable. Otros NT cuyo papel ha sido establecido menos claramente son la histamina. Por ejemplo. Cuando hay una sobredosis es porque se ha consumido tanta cantidad que los receptores están tan saturados que los efectos obtenidos son muy intensos. . sea fármaco o NT. Lo que hace el antagonista es impedir que el agonista se acople en el receptor . estimulan al receptor . es necesario que el agonista esté presente para que el antagonista haga su trabajo. revierte los efectos de la sustancia quitando/retirando al agonista del receptor . especial). aquí utilizaremos el de neurotransmisor. Se les llama agonistas los fármacos que tienen un abanico de acción mucho mayor: . Pensemos en el receptor del GABA (un receptor. al igual que el NT.Agonista parcial: el efecto es similar a los agonistas con la diferencia de que ese agonismo no es tan potente como si fuera Agonista completo ó Agonista inverso completo. la Heroína es un agonista de los receptores opiáceos. un antagonista de los receptores opiáceos que. como tal. un agonista parcial producirá siempre menores efectos subjetivos que un agonista completo. . respectivamente. lo que se suele hacer es administrar Naloxona. neurorregulador. Es decir. Los NT siempre estimulan a los receptores. pues hablamos simplemente de intercambio de información.Agonista inverso: Hacen lo contrario de los agonistas . funcionarían de manera que al acoplarse en el receptor abriría el canal del Cloro.Para todas estas posibilidades se han usado términos como el de neuromodulador. lo que haría el agonista parcial es abrir ó cerrar el canal en menor medida que si lo hiciera el agonista completo y el agonista inverso.Antagonista: bloquean las acciones de cualquier agonista. En estos casos. de uniones funcionales entre células. De esta manera. Un ejemplo: como decíamos la Heroína es un fármaco agonista de los receptores opiáceos. neurohormona o neuromediador. 39 . Es importante tener claro que el antagonista NO es lo contrario del agonista en cuanto a efectos se refiere . . Es decir. Aunque el uso de términos diferentes puede ayudar a definir acciones y contextos de comunicación intercelular. produciendo a su vez que la persona obtenga determinados efectos.Agonistas: cuando. estimula los receptores de la neurona postsináptica. Esto quiere decir que se acopla en estos receptores y simula los efectos de los opiáceos endógenos produciendo determinado tipo de efectos subjetivos. por cierto. Tanto el GABA como algún fármaco agonista. Siguiendo el ejemplo anterior del GABA y su canal del Cloro. de transmisión de señales. En términos más técnicos diríamos que la estructura molecular del fármaco es similar a la estructura molecular del NT.. 40 . Por tanto. Los fármacos o drogas actúan de manera muy similar a los neurotransmisores.etc. Y si el receptor es la cerradura.que se encuentran en las membranas de las neuronas.. La neurotransmisión química consistiría en el acople del NT sobre su receptor de manera que permite que la neurona presináptica mande el mensaje a la neurona o grupo de neuronas siguientes. los fármacos pueden desplegar sus efectos porque se parecen mucho a los neurotransmisores naturales. de ahí que existan receptores serotoninérgicos (para la serotonina). los receptores neuronales son cadenas de aminoácidos -por tanto proteínas .B) RECEPTORES En términos técnicos. colinérgicos (para la acetilcolina). Deberíamos imaginar el receptor de una neurona como una cerradura que tiene una forma determinada. O lo que es lo mismo: en cada receptor solo puede acoplarse un determinado neurotransmisor. De hecho. Las drogas o fármacos son llaves lo suficientemente parecidas a las llaves originales como para abrir la cerradura.. cada cerradura es abierta por una llave en concreto y solo por esa llave. Los receptores están formados por tres porciones: la porción extracelular de unió n -que es la parte más exterior del receptor-. dopaminérgicos (para la dopamina). las regiones transmembranarias y la porción intracelular. de manera que puede imitar sus efectos. ya sean presinápticas y postsinápticas . la llave que abre esta cerradura es el neurotransmisor. porque son capaces de imitarles. impedir que un NT haga su trabajo. Los receptores son proteínas bajo control genético. tienen alguna ventaja respecto a los NTs. que penetra de la membrana al interior de la neurona 1) Cada receptor es una proteína que contiene solo lugares de unión para determinados NT. a. 2. 41 . Un NT solo puede ejercer su acción o influencia en aquellas células que contengan receptores para ese NT. 2) 3) Cualquier molécula que se una a otra ligando (NT) Hay diferentes subtipos de receptores para un NT (serotonina 30) que se localizan en diferentes áreas del encéfalo y responden de manera diferente. Los fármacos. que protruye al exterior de la membrana en el surco sináptico. Componente de fijación. Mientras que los últimos siempre estimulan a la neurona.Este es el motivo por el cual los fármacos psicoactivos pueden desplegar sus efectos: porque se parecen a los NT del cerebro. Los receptores celulares son componentes de la célula que son capaces de identificar sustancias. debido a que la cantidad del mismo almacenada en las vesículas se halla limitada para unos segundos o minutos de actividad plena.-Hay receptores extracelulares que se encuentran en la superficie celular ya que su ligando no es capaz de traspasar la bicapa lipídica y b. no obstante. Esta síntesis debe ser muy rápida.-Otros denominados receptores intracelulares ya que se encuentran en el citosol y sus ligandos son capaces de traspasar la bicapa lipídica. poco o. y fija el neurotransmisor liberado de la terminal presináptica. los fármacos pueden estimular mucho. Los receptores tienen dos componentes importantes: 1. El receptor recibe el impacto del neurotransmisor y lleva a cabo la transducción (recibe una señal y transmite otra). todo lo contrario. sean neurotransmisores u hormonas. El ATP necesario para la síntesis de neurotransmisor es proporcionado por las mitocondrias de la terminal presináptica. Componente ionóforo. La señalización tambien puede ser intracelular. generalmente fosforilando en la cara citoplasmica del canal el receptor. Es una respuesta rápida. Receptores ionotróficos Determinan la apertura o cierre de canales y producen despolarizaciones (génesis de potenciales de respuesta excitatorios) o hiperpolarizaciones (génesis de potenciales de respuesta inhibitorios). abren 1 canal de Ca+2. CA y fosfolípidos). Son los que predominan y sus efectos se inician más lentamente. entra Ca+2extracelular y se junta a la proteína calmodulina. Liberan mensajeros intracelulares (AMPcíclico. Los receptores de Ca +2. al unirse al receptor la apertura del canal. EL AMPcíclico activa una proteinquinasa. que fosforila 1 proteína. formando la calmodulina-Ca. algunos canales pueden necesitar la unión de dos neurotransmisores como es el caso del receptor de Acetilcolina o el receptor NMDA que necesita glutamato y glicina. 42 . que activa una proteinquinasa que fosforila una proteína. duran más tiempo y son más variados. es destruido por la fosfodiesterasa.Mecanismos de acción: a) Receptores inotrópicos: son los receptores asociados a canales iónicos activados por ligandos. b) Receptores metabotrópicos: son los que están asociados a proteínas señal y proteínas G. Una vez ha actuado. pone en funcionamiento la adenilatociclasa y el ATP se transforma en AMPcíclico. cuando reciben el neurotransmisor. el canal se abre o se cierra de inmediato. induciendo la apertura del canal. El mecanismo de acción de estos receptores puede ser de dos formas. lo que provoca un potencial post-sináptico. Cuando el receptor recibe el neurotransmisor. via señalización extracelular a través de la acción de un neurotrasmisor que induce. El neurotransmisor y el receptor provocan que la proteína G que libera el Ca+2 y la proteinquinasa fosforila la proteína del canal y se abre. 3. Si el receptor es inotrópico sólo abre o cierra canales. 43 . Puede Desencadenan la síntesis de un segundo mensajero que puede hacer 3 cosas Unirse a los iones calcio potencial post-sináptico. que provoca que la proteína G abra el canal. Unirse a un canal iónico cercano potencial postsináptico.1. Entrar al núcleo. Los autorreceptores son receptores metabotrópicos que se unen al NT de su propia neurona y están localizados en la membrana pre-sináptica. unirse al ADN e influir en la expresión genética. 3. Influir en las actividades metabólicas de la célula. El neurotransmisor estimula el receptor. 2. Su función es regular el número de moléculas de NT que hay en la sinapsis. 2. La mayoría de NT interactúan principalmente con receptores postsinápticos. pero algunos receptores están localizados a nivel presináptico. Los receptores adrenérgicos se clasifican en a1 (postsinápticos en el sistema simpático). en los que los receptores están deprivados del NT fisiológico por denervación. cerebro posterior y cerebelo). Los receptores que son estimulados continuamente por un NT o por fármacos (agonistas) se hacen hiposensibles (infrarregulados). estriado. En otros. corazón. lo que permite un control estricto de la liberación del NT. D2. aquellos que no son estimulados por su NT o son bloqueados crónicamente (antagonistas) se hacen hipersensibles (suprarregulados). La retirada es un fenómeno de rebote debido a una alteración de la afinidad o densidad del receptor. 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 D2controla el sistema extrapiramidal. A2(presinápticos en el sistema simpático y postsinápticos en el cerebro). la activación del receptor induce una modificación de la permeabilidad del canal. Los receptores acoplados a un segundo mensajero suelen ser monoméricos y tienen tres partes: una extracelular donde se produce la glucosilación. 44 . la activación de un segundo mensajero da lugar a un cambio en la conductancia del canal iónico. D4 y D5. b1(en el corazón) y b2 (en otras estructuras inervadas por el simpático). una intramembranosa que forma una especie de bolsillo donde se supone que actúa el NT y una parte intracitoplasmática donde se produce la unión de la proteína G o la regulación mediante fosforilación del receptor. En algunos casos. Los receptores con canales iónicos son poliméricos. músculo liso. La suprarregulación o infrarregulación de los receptores influye de forma importante en el desarrollo de la tolerancia y dependencia física. Los receptores dopaminérgicos se dividen en D1. corteza e hipocampo) o m 2 (en el sistema nervioso autónomo. Estos conceptos son particularmente importantes en el trasplante de órganos o tejidos. Los receptores colinérgicos 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.Principales receptores Los receptores de los NT son complejos proteicos presentes en la membrana celular. D3. 5-HT2 y 5-HT3. Los receptores de glutamato se dividen en receptores ionotropos de N-metild-aspartato (NMDA). k2 y k3 (que influyen en la regulación del balance hídrico. ej. la picrotoxina y el muscimol. clasificados en 5-HT1 (con cuatro subtipos).Los receptores de GABA se clasifican en GABAA (activan los canales del cloro) y GABAB (activan la formación del AMP cíclico). D 1 y D2 (que afectan a la integración motora. cinc. mantiene sus niveles por debajo del umbral tóxico. Los receptores s. El transportador de recaptación. El receptor GABAA consta de varios polipéptidos distintos y es el lugar de acción de varios fármacos neuroactivos. ayuda a concluir su acción y. Los receptores 5-HT2. aumenta en respuesta al glutamato. Mg ++ y fenciclidina (PCP. radicales libres y proteinasas. La energía necesaria para este bombeo del NT proviene del ATP. también conocido comopolvo de ángel) y producen la entrada de Na +. glicina. Los canales no-NMDA son permeables al Na+ y K+ pero no al Ca++. localizados presinápticamente en el núcleo del rafe (inhibiendo la recaptación presináptica de 5-HT) y postsinápticamente en el hipocampo. Los receptores opiáceos (de endorfina-encefalina) se dividen en m1 y m2 (que intervienen en la integración sensitivo-motora y la analgesia). la función cognitiva y la analgesia) y k 1. incluyendo las benzodiacepinas. En las neuronas. Transporte de los neurotransmisores Existen dos tipos de transportadores de los NT esenciales para la neurotransmisión.. que se unen a NMDA. K+ y Ca++. Los receptores 5-HT1A. Repone el abastecimiento de NT. tabla 166-2). los nuevos antiepilépticos (p. modulan la adenilatociclasa. en el caso del glutamato. lamotrigina). la analgesia y la alimentación). Los receptores 5-HT 3 se localizan presinápticamente en el núcleo del tracto solitario. actualmente clasificados como no-opiáceos se unen a la PCP y se localizan fundamentalmente en el hipotálamo. intervienen en la hidrólisis del fosfoinosítido (v. bombea los NT desde el espacio extracelular hacia elinterior de la célula. localizados en la cuarta capa de la corteza cerebral. El otro tipo de transportador localizado en la membrana de las vesículas concentra el NT en las mismas para su posterior exocitosis. Los receptores serotoninérgicos (5-HT) constituyen al menos 15 subtipos. Estos receptores excitadores median en la producción de importantes efectos tóxicos por el incremento de calcio. que regula la NO-sintetasa. la síntesis del óxido nítrico (NO). los barbitúricos. y receptores no-NMDA que se unen al quiscualato y kainato. localizado en las neuronas presinápticas y en las células plasmáticas. Estos transportadores son activados 45 . adenilato-ciclasa. tabla 166-2). Los sistemas de segundo mensajero consisten en proteínas G reguladoras y proteínas catalíticas (p. Durante la anoxia y la isquemia cambia el gradiente iónico transmembrana.. v. y el glutamato se transporta desde las vesículas hasta el citoplasma. aumentando su concentración hasta niveles potencialmente tóxicos. ej. 46 .por el pH citoplasmático y el gradiente de voltaje a través de la membrana vesicular. el calcio. fosfolipasa C) que se unen a los receptores y a los efectores. ej. El segundo mensajero puede ser el desencadenante de una reacción en cadena o el blanco de una vía reguladora (p..
Report "CAPITULO 3 - Neurotransmisores y Receptores"