Los neurotransmisores son sustancias químicas usadas por las neuronas para comunicarse con otras a nivel de las hendidura sináptica y con los tejidos sobre los que actuarán (denominados tejidos diana o tejidos blanco) en el proceso de la transmisión sináptica .
Figura 1. Secuencia de la liberación del neurotransmisor en las sinapsis químicas y transducción en la neurona postsináptica : 1. Potencial de acción presináptico 2. Ingreso de Ca++ al terminal. 3. Liberación de Nt 4. Movilización de vesículas del “pool” de reserva. 5. Neurotransmisor en el espacio sináptico. 6. Unión del neurotransmisor al receptor específico. 7. Apertura o cierre de canales postsinápticos. 8. Despolarización o hiperpolarización de célula postsináptica
Cabe reseñar :
1.- Son sustancias químicas sintetizadas y liberadas en las terminales axónicos de las neuronas a nivel de la hendidura sináptica
2.- Tras su liberación los neurotransmisores se ligan a proteínas receptoras en la membrana celular del tejido diana. El tejido diana puede entonces excitarse, inhibirse, o modificarse funcionalmente.
3.-La acción de un neurotransmisor en la terminal postsináptica no depende de las propiedades químicas del mismo, sino de las propiedades de los receptores que reconocen y unen el neurotransmisor
4.-Pueden existir distintos receptores para un mismo neurotransmisor. Los cambios inducidos en la célula postsináptica dependen de la interacción entre ambos.
5.-Los neurotransmisores tienen un efecto muy breve, pues rápidamente son inactivados por alguno de los siguientes mecanismos:a) Destrucción enzimática del neurotransmisor en la hendidura sináptica.b) Recaptación del neurotransmisor en el botón terminal.c) Captación del transmisor por células gliales.d) Difusión fuera de la hendidura.
Los criterios para definir un neurotransmisor son : 1) Sintetizadas por la célula ; 2) Liberación Ca++ dependiente ; 3) Presencia de receptores específicos
Un gran número de sustancias han sido identificadas como neurotransmisores
- Una clasificación es dependiendo del tamaño molecular: 1) Neurotransmisores de pequeño tamaño molecular y 2) Neurotransmisores de tamaño grande (Péptidos).
Figura 1. Tipos de neurotransmisores
1) Neurotransmisores de pequeño tamaño. Constituyen un grupo muy heterogéneo desde el punto de vista químico, ya que su único punto en común es presentar un tamaño molecular pequeño.
- Monoaminas : a principal característica de las monoaminas es que están ampliamente distribuidas a lo largo y ancho de todo el sistema nervioso central y también por todo el sistema nervioso periférico
1) Acetilcolina:
- Es utilizada por el sistema nervioso central y sistema nervioso periférico periférico, en sinapsis excitatorias e inhibitorias. 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 porción 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 permitirán llevar más lejos la ruta biosintética que sería: L-Tirosina → L-DOPA → Dopamina → Noradrenalina → Adrenalina
- Las neuronas que forman dopamina se denominan neuronas 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 (MAO) que separa el grupo amino del resto de la molécula y por la catecol-O-metiltransferasa (COMT) que metila un grupo del anillo catecol. Los productos de la degradación se excretan a través de la orina. Sin embargo la mayoría (80%) 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 hipotálamo y suelen utilizar otros neurotransmisores además de la histamina. Existen tres tipos de receptores para la histamina (H1 ,H2, H3) ligados a proteinas G
- Aminoácidos
A) Inhibitorios.
1) GABA
- Es el principal neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central .
- Las neuronas gabaérgicas son las interneuronas inhibitorias más abundantes en el sistema nervioso central .
2) 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.
B) Excitatorios.
- Glutamato y aspartato son aminoácidos que se interconvierten fácilmente entre sí, y los dos estimulan a los mismos receptores
- Nucleótidos y nucleósidos purícos
1) El 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 (noradrenalina en el sistema vegetativo); la adenosina sin embargo presenta acciones inhibidoras.
- 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.
- Esteroides
- Además 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
2) Neurotransmisores de tamaño grande (Péptidos).
- Se ha hipotetizado que median en la transmisión lenta nociceptiva ( en contraposición a los AA ácidos excitatorios , responsables de la transmisión rápida ) . No obstante , su papel en la transmisión de la información sensorial ( y no sólo nociceptiva ) es por , varias razones , complejo .
a.-Así , aproximadamente un 50 % de las fibras sensoriales de pequeño diámetro contienen neuropéptidos y , a su vez , en una proporción sustancial , diferentes péptidos ( derivados o no de los mismos precursores ) coexisten en una misma neurona .
b.-El contenido neuropeptídico en subpoblaciones de aferentes primarias no se correlaciona con una determinada modalidad sensorial, ; se relaciona en mayor medida con el tipo de tejido inervado .
c.-Por otro lado , la concentración de péptidos en neuronas de los ganglios de la raíz dorsal cambia tras la lesión del tejido inervado o del propio nervio ( cambio en la expresión neuropeptídica fenotípica del nociceptor )
Tabla 1. Porcentaje de células de los ganglios de la raíz dorsal que contienen diversos neurop´ptidos
|
Péptidos |
% |
|
Sust P |
19 |
|
Neurokinina A |
20 |
|
somatostatina |
10 |
|
Péptido relacionado con el gen de la calcitonina |
30 |
|
CCK |
20 |
|
Bombesina |
6 |
|
Péptido intestinal vasoactivo |
8 |
|
Galanina |
7 |
|
Vasopresina |
55 |
|
Oxitocina |
45 |
|
Dinorfina |
3 |
|
Péptido liberador de gastrina |
10 |
d.-Algunos neuropéptidos ( como la neurokinina A ) se degradan lentamente , lo cual aumenta la posibilidad de que actúen a distancia de la terminación que lo libera.