fisiologÍa - neurotransmisores
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Seminario de neurofisiología UNMSM 2012 - I (Safi essence)TRANSCRIPT
FISIOLOGÍA DEL SISTEMA
NERVIOSO Y SENSORIAL
NEUROTRANSMISORES
INTEGRANTES
Dominguez Parco Sandy
Fisiología de una
célula nerviosa
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
TRANSMISIÓN QUÍMICA
SINAPSIS: Zona especializada de contacto entre
las neuronas donde tiene lugar la
transmisión de la información
NEUROTRANSMISORDefinición: Es un mensajero químico que es liberado cuando el impulso nervioso viaja desde el cuerpo de la neurona hacia el axón hasta alcanzar una sinapsis.Estos mensajeros químicos se unen a receptores específicos: TRANSFIRIENDO LA INFORMACIÓN Y CONTINUANDO SU PROPAGACIÓN.
Características de una Sustancia neurotransmisora• La sustancia es capaz de estimular o inhibir
rápida o lentamente (desde milésimas de segundo hasta horas o días), puede liberarse hacia la sangre (en lugar de hacia otra neurona, glándula o músculo) para actuar sobre varias células y a distancia del sitio de liberación (como una hormona), puede permitir, facilitar o antagonizar los efectos de otros neurotransmisores.
• También puede activar otras
sustancias del interior de la célula (los
llamados segundos mensajeros (ver
figura) para producir efectos biológicos (p.
ejem., activar enzimas como las fosforilasas
o las cinasas).
• Además, una misma neurona puede tener efectos diferentes sobre las estructuras pos sinápticas, dependiendo del tipo de receptor pos sináptico presente (p. ejem., excitar en un sitio, inhibir en otro e inducir la secreción de una neurona en un tercero).
Mecanismos de Eliminación de un Neurotransmisor
La eliminación del neurotransmisor de la hendidura sináptica constituye el mecanismo fisiológico por el cual cesa la acción del neurotransmisor. Existen tres mecanismos básicos por los cuales un neurotransmisor puede ser eliminado de una sinapsis:
LA RECAPTACIÓN
LA DIFUSIÓN
DEGRADACION ENZIMÁTICA
LA RECAPTACIÓN :
• Es probablemente el mecanismo más utilizado para la eliminación de los neurotransmisores de las hendiduras sinápticas. En las terminaciones presinápticas de un gran número de sinapsis existen una serie de proteínas estructurales de la membrana que muestran una gran afinidad por el neurotransmisor y que son capaces de eliminarlo muy eficientemente de la hendidura sináptica.
DIFUSIÓN
• La difusión es el mecanismo responsable de la eliminación de una fracción del neurotransmisor. No obstante, al ser las hendiduras sinápticas en muchas sinapsis unos espacios físicamente limitados, sólo constituye un mecanismo de gran importancia en la eliminación de los neurotransmisores peptídicos.
DEGRADACIÓN ENZIMÁTICA
• El metabolismo del neurotransmisor. Las enzimas necesarias para degradar algunos neurotransmisores se encuentran localizadas en las proximidades de la sinapsis. El ejemplo más conocido lo constituye la enzima acetilcolinesterasa que es capaz de degradar rápidamente la acetilcolina liberada de las terminaciones nerviosas colinérgicas en la unión neuromuscular y que limita a unos cuantos milisegundos la duración de acción de la acetilcolina.
• sinapsis glutamatérgica. El glutamato (GLU), aminoácido excitador por excelencia, se capta directamente de la sangre y el espacio extracelular o através de glucosa y la conversión metabólica en la terminal presináptica (I). Desde allí puede liberarse directamente o desde almacenes vesiculares (2). El GLU puede ocupar receptores postsinápticos neuronales o gliales (3) de tres tipos diferentes, denominados de acuerdo con la sustancia que interactúa con ellos en forma más específica: los receptores al NMDA (N-metil-D-aspartato), los no NMDA (sensibles al AMPA) y los metabotrópicos, sensibles al ácido transamino-ciclo pentano-dicarbixílico (ACPD)
PRINCIPALES
NEUROTRANSMISORES
ESTRUCTURA Y METABOLISMO
NORADRENALINA
Datos identificativos:* Nombre IUPAC: 4-(2-Amino-1-hidroxietil) benzeno-1,2-diol* Fórmula molecular: C8H11NO3
* Peso Molecular: 169.18 g* Punto de fusión: 216.5–218 °C
ESTRUCTURA QUÍMICA
BIOSÍNTESIS DE LA NORADRENALINA
ALMACENAMIENTO, LIBERACIÓN E INTERACCIÓN CON EL RECEPTOR
DISTRIBUCIÓN DE LA
NORADRENALINA
SISTEMA NORADROGÉNICO
NEURONAS Y VÍAS NORADRENÉRGICAS
DOPAMINA
• Hormona y neurotransmisor ( función en sistema nervioso central)
• Nombre químico: 3,4 dihidroxifeniletilamina y su abreviatura es “DA”
Importante: La hidroxilación de la L –Tirosina es el punto de
regulación de la síntesis de catecolaminas en el sistema nervioso
Catecol: estructura química formada por un anillo de benceno con dos hidroxilos.
Catecolaminas: moléculas que tienen en su estructura un núcleo catecol y un grupo amino (NH2). Las más importantes en el sistema nervioso son la noradrenalina, la adrenalina y la dopamina.
Ocurre: en las terminales nerviosas dopaminérgicas En presencia de enzimas: Tirosina hidroxilasa (TH) - Es una oxidasa que utiliza L-
Tirosina, oxígeno como sustrato y tetrahidrobiopterina (BH4) como cofactor
Función: adicionar un grupo hidroxilo al aminoácido y así formar la L-Dopa L-Dopa descarboxilasa Función: Descarboxilación del L-Dopa y así formar la dopaminaActúa: en aminoácido L-Tirosina
BIOSÍNTESIS DE LA DOPAMINA
o Por exocitosis Es liberada al fusionarse la membrana vesicular con la membrana de la terminal presipnáticao Independiente de ca+2 La dopamina es característicamente inhibida por fármacos que bloquean el transportador de dopamina presente en la membrana de la terminal sináptica y cuya función es terminar la acción del neurotransmisor, capturándolo hacia el interior de la terminal Regulados por:Autorreceptores pertenecientes a la familia D2, activación
reduce liberación de la dopaminaHeterorreceptores de las terminales dopaminérgicas tales como
la activación de receptores glutamatérgicos N-metil-D-aspartato (NMDA), ácido gama-aminobutírico (GABAA ) y colinérgicos
LIBERACIÓN DE LA DOPAMINA
Las neuronas se distribuyen en tres sistemas con propiedades anatómicas y funcionales diferentes:El negro estriado se origina en la sustancia negra, envía proyecciones hacia el cuerpo estriado; está involucrado en funciones motoras extrapiramidales.El mesolimbico y el mesocortical se originan en el área tegmental ventral y proyectan fibras hacia estructuras del cerebro anterior como corteza cerebral, el tubérculo, olfatorio, el septum y el núcleo accumbens, principalmente; está involucrado con funciones cognitivas, con la adicción a drogas psicoactivas y con la motivaciónEl tubero-infundibular se origina en el hipotálamo (núcleo arcuato y paraventricular) y proyecta al lóbulo intermedio de la hipófisis y a la eminencia media; está involucrado en la regulación neuroendocrina.
VÍAS DOPAMINÉRGICAS
Los receptores dopaminérgicos están distribuidos en diversas áreas del SNC dependiendo del subtipo y están relacionados con la deficiencia de dopamina, con las enfermedades de Parkinson. Esquizofrenia, Epilepsia, Trastorno Hiperactivo de Déficit de Atención (ADHD) y tendencia hacia el alcoholismo, de ahí que su estudio se considere de vital importancia. Son cinco tipos, acoplados a proteína G y divididas en dos familias farmacológicas denominadas D1 y D2. Familia D1. Poseen dos subtipos el D1 y D5 y son los que
estimulan la formación de monofosfato cíclico de adenosina (AMPc) como principal mecanismo de transducción de señales.
Familia D2. Son D2, D3 y D4, los cuales inhiben la formación de AMPc
RECEPTORES DOPAMINÉRGICOS
Hormona liberada por el hipotálamo Función: Inhibir la liberación de prolactina (liberada por el lóbulo anterior de la hipófisis) Como fármaco : Actúa como simpaticomimético ( EMULANDO la acción del sistema nervioso simpático como: La frecuencia cardíaca y PA que a su vez produce efectos de
deterioro ,Taquicardia e hipertensión arterial.Su administración como droga no pasa la BARRERA
HEMATOENCEFÁLICA lo cual no afecta al sistema nervioso central.
Casos clínicos: En pacientes de Parkinson ;hay disminución de dopamina, hay destrucción de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra que proyectan hacia los ganglios basales conlleva lesiones tisulares que terminan en la pérdida del control de los movimientos a cargo del sistema nervioso.
Precursor de la norepinefrina
SEROTONINA
GENERALIDADES:
El triptófano es precursor de la serotonina, este aminoácido esencial que es capaz de traspasar la barrera cerebral, no lo puede producir el organismo por lo que debe ser obtenido a través de la dieta.
Precursor triptófano gracias a la triptófano hidrolasa Serotonina o 5 hidroxitriptamina (5-TH)
Biosíntesis de la serotoninaEn presencia de enzimas:Triptófano Hidroxilasa (TPH)L- aminoácido aromático descarboxilasa (DDC)
Sustancia producida por la glándula Pineal.Roles como neurotransmisor y hormona.Función :
Control del apetitoEstado de sueño y vigiliaLa memoria y aprendizajeLa regulación de la temperatura El humor el comportamientoLa función cardiovascular La contracción muscularLa regulación endocrinaLa depresión
Los bajos niveles de serotonina provocan casos de depresión media o severa presentando síntomas como :
La ansiedadApatía MiedoSentimientos de insignificanciaInsomnio o fatiga
Para elevar los niveles de serotonina:Ejercicios físicosConsumo de alimentos: plátano, piña, ciruela, pavo, leche, aquellos que incluyen ácidos grasos omega 3 o vitamina C.
Las semillas de Griffonia simplicifolia, una planta que crece en la sabana y en la costa del oeste de Afrecha, son ricas en 5-hidroxitriptofano (5-HTP), una sustancia que sirve de nexo entre el triptófano y la serotonina
El aumento de serotonina en los circuitos nerviosos produce una sensación de bienestar, relajación, mayor autoestima y concentración.
La serotonina se puede medir a través de la sangre, aunque no se obtendrá mucha información, debido a que el cerebro y el resto del cuerpo se encuentran separados por la barrera hemato-encefálica, una especie de pantalla que no permite el paso de cualquier sustancia al cerebro. Por eso el cerebro fabrica sus propios neurotransmisores
Los hombres producen hasta un 50% más de serotonina que las mujeres, por lo tanto, éstas son más sensibles a los cambios en los niveles de serotonina.
ACETILCOLIN
A
Acetilcolina Es el neurotransmisor más abundante y el principal en la sinapsis neuromuscular, pues es la sustancia química que transmite los mensajes de los nervios periféricos a los músculos para que éstos se contraigan.
Es el neurotransmisor de la memoria, la concentración y la inteligencia, y que se encarga de mantenernos calmados para permitir una buena actividad cerebral.
También es clave en la regulación de los niveles de vigilancia .
Bajos niveles de acetilcolina pueden producir falta de atención y el olvido.
La acetilcolina es sintetizada en las terminaciones axónicas o botón terminal, por la enzima colina acetiltransferasa y luego almacenada en las vesículas sinápticas de los botones axónicos.
El cuerpo fabrica acetilcolina a partir de la colina, la lecitina, el deanol (DMAE), de las vitaminas C, B1, B5, B6 y de los minerales como el zinc y el calcio.
La acetilcolina se elabora a partir de la colina, cuyo origen en general es la dieta, y de la acetil-coenzima A, que proviene de la glucosa a través de varios pasos metabólicos que ocurren en las mitocondrias.
Las enzimas que destruyen a la acetilcolina se llaman acetilcolinesterasas.
METABOLISMO Y DISTRIBUCIÓN2 Sustancias precursoras:
AcetatoColina
Incorporación de Acetato a Colina.Con la intervención del Sistema Enzimático ChAT (colina –acetil – transferasa, colinacetiltransferesa o acetiltransferesa de colina).Y esta necesita la presencia de una Coenzima (coenzima A) para transferir el acetato.
Neurotransmisor Receptor
Acetilcolina Nicotínico y muscarínico
Neurotransmisor Origen Producto
Acetilcolina Glucosa Acetato+ colina
Un enlace éster y un grupo cuaternario
El sitio débil (Hidroliza)Molécula Hidrosoluble, Características Básicas
H3C – N – CH2 – CH2 – O – C – CH3CH
3 –
CH3 –
O =
ACETILCOLINA
ACETILCOLINA (ACh)
Sistema Nervioso Somático (SNS)
Sistema Nervioso Autónomo (SNA)
Órganos de Diana de la División Parasimpática
ChAT
Acetilcoenzima A Aminoalcohol Colina
Coenzima(Libre) Acetilcolina
SÍNTESIS
COLINAACETATO
AChE
ACETILCOLINA
DEGRADACIÓN
H3C – C – O – CH2 – CH2 – N – CH3
OCH3
CH3
+
ACETILCOLINA
H3C – C – OH
O
Acido acetico
HO – CH2 – CH2 – N – CH3
CH3
CH3
+
Colina
Degradación de Acetilcolina (Acetilcolinesterasa)
Acetilcolina
TRANSMISIÓN COLINÉRGICA
Receptores Colinérgicos
La Acetilcolina puede tener efectos excitadores o inhibidores.
Se dividen en 2 tipos:Muscarínicos (SN Parasimpático)Nicotínicos (SN Simpático preganglionar)
RECEPTOR MUSCARÍNICOSSon responsables de la neurotransmisión parasimpático postganglional ( células efectoras)Así como en las neuronas colinérgicas postganglionares del sistema simpático.Su ocupación produce respuestas lentas, mediadas por Receptores ionotrópicos o Segundos Mensajeros. Dependiendo del tipo celular, se obtendrá respuestas excitatorias o inhibitoriasEstán acoplados siempre a proteína G
RECEPTOR NICOTÍNICO
Se encuentran en las sinapsis situadas entre las neuronas preganglionares y postganglionares, tanto del sistema simpático como del parasimpático.No todos los receptores Nicotínicos son iguales.Se encuentran en los Ganglios Periféricos y en los Músculos esqueléticos.Es el mejor caracterizado.
Receptor de acetilcolina (colinérgico)
• Nicotínico:• Acoplados a canales
iónicos. Excitatorios. Unión neuromuscular.
• Muscarínico: • Acoplados a proteína G.
Excitatorios o inhibitorios. Glándulas y
músculo liso
ORTEC 75® insecticida sistémico y de contacto , se compone de ACEFATO, un insecticida organofosforado versátil. ACEFATO pertenece al grupo de los insecticidas organofosforados, los cuales actúan en el sistema nervioso de los insectos. En condiciones normales el impulso nervioso es transmitido por el neurotransmisor acetilcolina (de una neurona emisora que puede proceder de una antena), después de la transmisión, la enzima acetilcolinesterasa degrada a la acetilcolina quedando listo para recibir otro impulso nervioso.Cuando ACEFATO entra al cuepo del insecto se fija a la acetilcolinesterasa, dejándola inactiva. Este proceso provoca que la acetilcolina que transmite el impulso nervioso continue haciéndolo repetidamente y el insecto muere por los movimientos repetidos sin coordinación; además el exceso de acetilcolina es tóxico en la hemolinfa del insecto, provocando con ello muerte por la multiple transmisión de los impulsos y por el efecto tóxico de la acetilcolina.
GLICINA
ESTRUCTURA DE LA GLICINALa glicina es un aminoácido no esencial que actúa
Como neurotransmisor inhibidor en el SistemaNervioso Central. Fue propuesta como
neurotransmisor en 1965
SÍNTESIS DE GLICINA Hay dos formas para sintetizarla: Fosforilada – No Fosforilada
El precursor más importante es la SERINA
La fosfoserina fosfatasa desfosforila a la fosfoserina hasta serina. La enzima serina
hidroximetil transferasa da lugar a la glicina a partir de la serina
La vía fosfogliceraldehido-serina-glicina es uno de los caminos
Más conocidos para sintetizar glicina.
METABOLISMO DE GLICINAEn el tallo cerebral y la médula espinal, las interneuronas
glicinérgicas controlan la generación de ritmos motores, la coordinación de respuestas reflejas espinales y el procesamiento
de señales sensoriales y nociceptivas
Algunos sitios donde las sinapsis glicinérgicas
son particularmente abundantes son:
1.El asta posterior de la médula espinal y la
Vía Somatosensorial2.El Núcleo Coclear y el
Colículo Inferior (Vía Auditiva)
3.La Retina (Vía Visual)
RECEPTOR DE GLICINAUna vez que es liberada desde el botón presináptico la Glicina actúa sobre su receptor postsináptico GlyR (o receptor de Glicina). La unión de Glicina a este receptor produce la apertura de un canal de cloro Cl – y la consecuente hiperpolarización de la neurona postsináptica. La unión Glicina receptor es favorecida por bajas concentraciones de Zinc.
Numerosos estudios bioquímicos, electrofisiológicos, farmacológicos,
inmunológicos, genéticos y de biología molecular
Una parte importante del éxito en el estudio de este receptor se debe a
que su unión a la glicina es impedida por el alcaloide convulsivante
ESTRICNINA bloquea competitivamente la unión de la Glicina al receptor. Impidiendo
por tanto la acción inhibitoria.
PAPEL FISIOLÓGICO DE LA TRANSMISIÓN GLICINÉRGICA
El neurotransmisor glicina tiene un papel doble en el sistema nervioso:
Es un neurotransmisor inhibidor, actuando sobre unos
receptores específicos del tronco cerebral y la médula.
Es un neurotransmisor excitotóxico, que actúa modulando el receptor de
N-metil-D-aspartato (NMDA) en la corteza cerebral. Este receptor de
NMDA interviene activamente en el desarrollo del sistema nervioso;
plasticidad cerebral y también en procesos degenerativos.
GLYT1 Y GLYT2: Finalización de la Transmisión glicinérgica
La glicina liberada al espacio sináptico es retirada por transportadores específicos localizados en la membrana plasmática de las neuronas o de las células de glía adyacentes. Transportan glicina con alta afinidad por un mecanismo activo, electrogénico, acoplado al gradiente electroquímico de Na+ y dependiente de Cl. GLYT1 es el principal responsable de la terminación de la señal y del mantenimiento de bajos niveles de glicina en las sinápsis, mientras que GLYT2 aumenta la eficacia de la neurotransmisión manteniendo el suministrode glicina al interior del terminal, lo que permite el rellenado de las vesículassinápticas por el transportador vesicular que tiene baja afinidad por el neurotransmisor
GLYT1- GLYT2: Proteínas localizadas en la memb.
plasmática de neuronas y de astrocitos; responsables de la
finalización glicinérgica.
Enfermedad Startle (Hiperreflexia)Mutación que afecta al receptor de Glicina (delesión en cromosoma 15)
INTERACCIÓN FARMACOLÓGICAEl papel fisiológico de los distintos tipos de receptores no ha sido definitivamente establecido y constituye un área de intensainvestigación. El estudio a escala molecular de sus transportadores de membrana permitiría el desarrollo de compuestos que, modulando su acción y manteniendo niveles adecuados de glicina en el espacio intersináptico, podrían hacer desaparecer o disminuir la excitotoxicidad producida por la hiperfunción de receptores de glutamato del tipo NMDA y, modelar los síntomas de la esquizofrenia, o bien activar funciones cognitivas en el hipocampo.
Los antipsicóticos clásicos tienen un efectividad relativa, ya que, entre otras carencias, dejan sin respuesta a un 30%
de los afectados de esquizofrenia.Nota: Los inhibidores del transportador de glicina GLYT1 se perfilan como una
solución.
GABA
Acido Gama Amino Butírico
Aspectos Generales de GABA. Neurotransmisor inhibidor a nivel encefálico.
Liberado en las sinapsis químicas.
Se encuentra almacenado en Vesículas sinápticas.
Transportado por canales iónicos regulados por transmisor a células dianas especificas.
Presenta 2 tipos de Receptores GABAa y GABAb.
Síntesis y degradación de GABA
El GABA es sintetizado a partir de la descarboxilación del Glutamato, mediada por la enzima Glutamato Descarboxilasa (GAD) Una vez sintetizado , el GABA es introducido en vesículas y está listo para salir de la neurona presináptica. Cuando se produce el estímulo nervioso, GABA es liberado de la neurona presináptica y llega hasta la neurona postsináptica donde es reconocido por los receptores GABAA y GABAB. El GABA que no interacciona con los receptores es recaptado bien sea por la célula presináptica o por las células gliales.
Síntesis de GABA.
DistribuciónEl GABA se encuentra en todo el cerebro, pero su mayor concentración está en el cerebelo. Casi todas las neuronas inhibitorias cerebelosas transmitan con GABA, ellas son las Purkinje, las células en canasta, las estrelladas y las de Golgi. Las neuronas GABAérgicas están localizadas en la corteza, hipocampo y las estructuras límbicas; son neuronas de circuito local en cada una de las estructuras o sea que su cuerpo celular y sus axones están contenidos dentro de cada una de las estructuras.
El GABA actúa sobre los receptores postsinápticos de alta afinidad al sodio y los
receptores de baja afinidad, abriendo los canales ionóforos de cloro e
hiperpolarizando la membrana logra inhibir la estimulación postsináptica.
Sinapsis GABA-érgica
Receptores de GABA. GABAa: Receptores ionotrópicos, activación canales de cloro por medio de un ligando; produce efectos inhibitorios rápidos.
Agonista: Benzodiacepinas BZD ; Antagonista: Bicuculina
GABAb: Receptores metabotrópicos por activación de segundos mensajeros y Proteína G; participa en la recepción de potenciales inhibitorios lentos.
Agonista: Baclofén; Antagonista: Faclofen
Receptores GABAa
Reabsorción de GABA.
Reabsorción asegura:
1. Precisión espacial y temporal de la señalización.
2. Evita que el neurotransmisor afecte a células vecinas.
3. Limpia las hendiduras sinápticas.
Recaptación de GABA.
Disfunciones en la Reabsorción de GABA.
• Producción de desordenes neurológicos, y algunas patologías como:
-Epilepsia
-Esquizofrenia
-Parkinson
-Depresión
• Drogas bloquean la reabsorción de GABA.
GLUTAMATO
NEUROTRANSMISOR : GLUTAMATO
EL GLUTAMATO es el principal aminoácido neurotransmisor excitatorio en el Sistema Nervioso Central (SNC). Se calcula que es el responsable del 75% de la transmisión excitatoria rápida en el encéfalo. En el cerebro el glutamato se sintetiza en las terminales nerviosas a partir de la glucosa en el ciclo de Krebs o por transaminacíón del alfaoxoglutarato y de la glutamina que es sintetizada en las células gliales, desde donde es transportada a las terminaciones nerviosas para convertirse allí en glutamato por acción de la enzima glutaminasa.
Neurotransmisión glutamatérgica
La glutamina se transforma en glutamato por acción de la glutamina sintetasa o glutaminasa en las vesículas de almacenamiento de las neuronas presinápticas las cuales migran hacia la membrana celular y por un proceso de exocitosis es excretado a la hendidura sináptica. Desde allí el glutamato puede seguir los siguientes caminos: Recaptación glial: vuelve a formar glutamina en la glía, por acción de la glutamina transferasa y se almacena cómo reserva en las mitocondrias de la primer neurona. Desde allí el ácido alfa ceto glutárico atraviesa la membrana mitocondrial y constituye el ciclo de la glutamina que tiene como función la energía neuronal. Recaptación presináptica: mediante una bomba Na/K reingresa a la célula, pero una porción de lo recaptado, por proceso de recaptación reversa y acción de una bomba K/Na, vuelve a salir a la hendidura con gran liberación de radicales libres.
Agonismo AMPA: se ubica en el sitio del agonista glutamato del receptor ácido propiónico alfa amino 3 hidroxi 5 metil 4 isoxazol, abriendo el canal de sodio. Agonismo NMDA: se ubica en el sitio del agonista glutamato del receptor n-metil d-aspartato, intentando estimular el canal iónico para la entrada de calcio. Agonismo de otros receptores: se ubica en el sitio de los agonistas glutamato de los receptores kainato y quisqualato. Agonismo metabotrópico: a este nivel el glutamato actúa como aminoácido excitatorio a nivel del receptor proteico en el glicocálix de la neuroteca y se combina con la adenil ciclasa para activar el segundo mensajero: cAMP. Los transportadores para Glutamato presentes en neuronas y glía se encargan de secuestrar activamente Glutamato y Aspartato liberados en una sinapsis aminoácido excitatoria.
• sinapsis glutamatérgica. El glutamato (GLU), aminoácido excitador por excelencia, se capta directamente de la sangre y el espacio extracelular o através de glucosa y la conversión metabólica en la terminal presináptica (I). Desde allí puede liberarse directamente o desde almacenes vesiculares (2). El GLU puede ocupar receptores postsinápticos neuronales o gliales (3) de tres tipos diferentes, denominados de acuerdo con la sustancia que interactúa con ellos en forma más específica: los receptores al NMDA (N-metil-D-aspartato), los no NMDA (sensibles al AMPA) y los metabotrópicos, sensibles al ácido transamino-ciclo pentano-dicarbixílico (ACPD)
RECEPTORES AL GLUTAMATO En la actualidad está bien comprobado que existen receptores de glutamato ionotrópicosy metabotrópicos. Los primeros (iGluR) están constituidos por canales de ligando quecuando se excitan permiten el flujo de cationes. Los segundos (mGluR) están directamente acoplados a sistemas de segundos mensajeros mediados por proteínas G.
Receptores ionotrópicosEl glutamato juega un importante papel en la transmisión excitadora sináptica, proceso mediante el cual las neuronas se comunican unas con las otras. Un impulso eléctrico (potencial de acción) en una de estas células produce una entrada de calcio con la subsiguiente liberación del neurotransmisor. El neurotransmisor difunde a través de la hendidura sináptica y se fija en los receptores de la siguiente célula. Estos receptores son por sí mismos canales iónicos que se abren al ser fijado el neurotransmisor, permitiendo el paso de Na+ o Ca++ por su centro. Este flujo de iones produce la depolarización de la membrana plasmática con generación de una corriente eléctrica que se propaga hasta la siguiente célula.Los receptores ionotrópicos de glutamato son complejos formados por 4 o 5 subunidades y se dividen en grupos según su comportamiento farmacológico: receptores para AMPA ácido a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico) receptores para NMDA (N-metil-D-aspartato)receptores para Kainato (ácido 2-carboxi-3-carboximetil-4-isopropenilpirrolidina)receptores para Quisqualato (ácido a-amino-3,5-dioxo-1,2,4-oxadiazolidina-2-propanoico)
ASPARTATO
Aspartato• Es un aminoácido y neurotransmisor y se
sintetiza desde el ácido oxalacético• Al parecer, el aspartato es un transmisor en
las células piramidales y las células estelares espinosas en la corteza visual, pero no se ha estudiado con tanto detalle.
Funciones y efectosParticipa en la formación del ácido glutámico o glutamatoEs un potente excitatorio cerebral (como el glutamato)Estimula y participa en las conexiones cerebrales y el aprendizajeParticipa en el ciclo de la ureaParticipa en la gluconeogénesis.Estimula los receptores NMDA (N-metil-D-aspartato) Participa en la desintoxicación y buen funcionamiento del hígadoParticipa en la desintoxicación de la sangre
Efectos negativos
• Está implicado, igual que el ácido glutámico, en la epilepsia, las lesiones cerebrales
isquémicas y, posiblemente, en la enfermedad de Alzheimer u otras
enfermedades degenerativas.
NEUROPÉPTID
OS
GENERALIDADESLos neuropéptidos son cadenas de aminoácidos (2 a 40 aminoácidos), que se han localizado dentro de las neuronas y son consideradas sustancias mensajeras. Estos péptidos actúan a concentraciones muy bajas a diferencia de los neurotransmisores clásicos y sus efectos normalmente aparecen con mayor lentitud y son mas persistentes.Actúan excitando o inhibiendo a las neuronas .Algunos neuropéptidos son mas conocidos como hormonas.Diversos neuropéptidos actúan como auténticos transmisores en determinadas sinapsis y como neuromoduladores en otras.Se han identificado muchos de estos péptidos neuroactivos, o neuropéptidos .
• La síntesis de neuropéptidos se produce por transcripción de un precursor mas grande que el verdadero neuropéptido. Este prepropéptido se procesa en el retículo endoplásmico para dar lugar al propéptido, que atraviesa el Golgi y se empaqueta en grandes vesículas. Estas vesículas viajan a través del axón hasta el terminal para ser liberadas.
BIOSÍNTESIS DE NEUROPÉPTIDOS
Neuropéptidos NT de moléculas pequeñas
Los neuropéptidos se sintetizan en los ribosomas
del soma neuronal.
Los NT de molécula pequeña se terminan de sintetizar en
los terminales axónicos , dentro de las propias
vesículas de secreción.
No hay transportadores en las vesículas para introducir
el NT, se almacenan en vesículas grandes dentro del
Golgi.
Hay un transportador especifico que introduce el
NT en su vesícula de secreción.
Neuropéptido NT de molécula pequeñaSiguen la vía secretora regulativa, y no la
constitutiva Los NT de molécula pequeña se
liberan de forma rápida y sostenida
Las vesículas no se fusionan directamente con la membrana de la presinapsis. Ha de ser procesada con
clatrina.
Las vesículas no se reciclan ,solo se utilizan una vez. Se liberan lentamente . Una ves liberados se debe esperar a que llegue mas desde el soma neuronal para
volver a liberar
No se produce exocitosis en cualquier sitio del terminal, sino en lugares
específicos.
Se liberan en cualquier punto del terminal.
La liberación requiere aumentos de Ca2+(estimulación de alta frecuencia)
Solo requieren incrementos en la concentración de Ca+2 locales
( estimulación de baja frecuencia )
Neurotransmisores,transmisores de acción lenta o factores de crecimiento.
Hormonas liberadoras hipotalámicas Péptidos hipofisariosHormona liberadora de tirotropinaHormona liberadora de hormona luteinizanteSomatostatina (factor inhibidor de la hormona de crecimiento)
Péptidos que actúan sobre el intestino y el encéfalo
Leucina-encefalinaMetionina-encefalinaSustancia PGastrinaColecistocininaPolipéptido intestinal vasoactivo(VIP)Factor de crecimiento nerviosoFactor neurotrófico derivado del cerebroNeurotensinaInsulina ; Glucagon
Hormona adrenocorticotropa(ACTH)Β-endorfinaHormona estimuladora de los melanocitos αProlactinaHormona luteinizanteTirotropinaHormona de crecimientoVasopresinaOxitocina
Procedentes de otros tejidosAngiotensina IIBradicininaCarnosinaPéptidos del sueñoCalcitonina
Endorfinas La β-endorfina es un péptidos de 35 a. a y
posee una cadena N-terminal idéntica al pentapéptido met-encefalina.
La β-endorfina, es mas estable en cerebro, donde produce analgesia por varias horas en cambio en la sangre su vida media es de 10 minutos.
La β-endorfina seria una neurohormona moduladora , tanto en SNC, como en SNP.
Las endorfinas tienen una localización especifica en estructuras concretas del SNC.
Al igual que la morfina produce estimulación de la liberación de prolactina y hormona del crecimiento e inhibe la liberación de hormona folículo estimulante(FSH),luteinizante(LH) y tirotrofina (TSH).Llamada hormona de la felicidad.
Encefalina Las encefalinas son los opioides mas
simples: son pentapéptidos (la met-encefalina es Tyr-Gly-Gly-Phe-Met y la leu-encefalina es Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu).
Las encefalinas reducen la acumulación de AMPc producido por células de neuroblastoma, su acción tiene una vida media muy corta (analgésico débil) y se caracterizan por requerir para la unión a los receptores de la participación de iones de sodio.
La encefalina esta estrechamente relacionada con la endorfina tanto estructural como funcionalmente, excepto por el hecho de ser una molécula mas pequeña, formada solo por cinco aminoácidos.
Sustancia P Es un péptido de 11 aminoácidos, esta
presente en neuronas especificas del cerebro, en neuronas sensitivas primarias y en neuronas de los plexos de la pared del aparato digestivo. Fue el primero de los denominados péptidos cerebro-intestinales que se descubrió.
Las neuronas entéricas contienen muchos de los neuropéptidos que se encuentran en el cerebro y en la medula espinal, incluida la sustancia P. La sustancia P es el transmisor en las sinapsis de las neuronas sensitivas primarias (sus cuerpos celulares se encuentran en los ganglios de la raíz posterior) con las interneuronas medulares.
Las encefalinas actúan ares en el asta posterior de la medula espinal. reduciendo la liberación de sustancia P en estas sinapsis y, por tanto, inhiben la vía de la sensibilidad dolorosa en su primera sinapsis.
Colecistocinina(CCK)La colecistocinina es una hormona gastrointestinal bien conocida que provoca la contracción de la vesícula biliar y tiene otras funciones en el aparato digestivo.Una forma de colecistocinina esta presente en determinadas neuronas del SNC.Se libera en los terminales del nervio vago, en el núcleo del tracto solitario. Actúa controlando la ingesta de alimentos, en concreto afecta a la saciedad
Vasopresina y oxitocinaSon neurohormonas que se obtienen a partir de un péptido precursor común. Este péptido se sintetiza en el núcleo supraóptico y paraventricular del hipotálamo.La vasopresina y la oxitocina están contenidas en las neuronas neurosecretoras de los núcleos supraópticos y paraventriculares, son secretadas a la circulación periférica a partir de las terminaciones neurohipofisiarias, se han considerado también como sustancias con acciones sobre el SNC (Renaud L. 1982)La vasopresina es un vasoconstrictor, mientras que la oxitocina es responsable de las contracciones del útero, la eyección de la leche en la lactancia y se relaciona con el comportamiento sexual.
Péptido intestinal vasoactivo(VIP)• Cuando se descubrió el VIP ,se considero una
hormona gastrointestinal, pero en la actualidad se sabe que también es un neuropéptido.
• El VIP tiene una amplia distribución en el SNC y en las neuronas intrínsecas del aparato digestivo.
• En algunas neuronas del cerebro, se le ha localizado en vesículas sinápticas.
• Puede funcionar como un transmisor inhibidor del musculo liso vascular y como un transmisor excitador de las células epiteliales glandulares.
• Pertenece a la familia de las secretinas. Se localiza en el tubo digestivo, donde regula la vasodilatación de la región esplacnica. Se sabe que tiene efecto neuromodulador, ya que la estimulación de sus receptores potencia el efecto de las catecolaminas.
