INTRODUCCIN

No es comn pensar, que al recordar, sentir, expresar, entre otras infinidades de acciones que el hombre realiza en su cotidianidad, se estn efectuando unas reacciones a nivel celular, y que estas se dan a una velocidad inmedible, de una manera que solo la imaginacin puede estipular, pero es curioso como una sustancia puede tener dominio sobre una clula, o como de esta se originan otras relaciones importantes para el hacer y convivir del ser humano. Por estas razones que de una u otra manera se han ido presentando, se despierta el inters de conocer y aprender los comportamientos a nivel sustancial, hormonal y celular de los neurotransmisores y neuropptidos, que son molculas con mucha importancia cuando de comunicacin entre clulas se habla y en el desempeo de las funciones cerebrales, adems de la regularizacin de vitaminas y nutrientes que necesita el hombre para mantener un equilibrio de contenidos.

OBJETIVOS

- Listar los neurotransmisores y los principales sitios del sistema nervioso donde se liberen.- Describir los receptores para catecolaminas, acetilcolina, 5- hidroxitriptamina.- Resumir los pasos de la biosntesis, la liberacin la actividad y la eliminacin de la hendidura sinptica de los diversos transmisores sinpticos.

CUESTIONARIO

1. Qu entiendes por neurotransmisores?Un neurotransmisor (NT) es una sustancia qumica liberada selectivamente de una terminacin nerviosa por la accin de un Potencial de accin, que interacciona con un receptor especfico en una estructura adyacente y que, si se recibe en cantidad suficiente, produce una determinada respuesta fisiolgica.La funcin del neurotransmisor es transmitir una seal desde la clula pre-sinptica a la clula post-sinptica. Su efecto puede ser excitatorio si tiende a despolarizar la membrana o inhibitorio si la repolariza. Despus de actuar es degradado o recapturado por la clula pre-sinptica rpidamente.Por otra parte, para un mismo neurotransmisor existen diferentes tipos de receptores, lo que determina que un mismo neurotransmisor pueda provocar diferentes efectos.

2. A qu nivel se producen la neurotransmisin?

En las hendiduras sinpticas de (200-300 A) entre las terminaciones sinpticas (botones terminales) y la dendritas o soma de la neurona post sinptica La 1 neurona secreta una sustancia qumica (neurotransmisor) que acta sobre la protena del receptor de la 2 neurona para excitarla, inhibirla o modificar su sensibilidad Las terminales sinpticas son pequeos abultamientos redondos u ovales que contienen: Vesculas: 40-50 nm. Empacan, transportan, liberan a los neurotransmisores. Mitocondrias: 0,2 a 0,5 u, proveen energa (ATP)

El neurotransmisor liberado cambia de permeabilidad en la membrana postsinptica

3. Haga un diagrama de la sntesis de un neurotransmisor.Sntesis de neurotransmisores

Existen dos vas fundamentales para la elaboracin de:

NEUROTRANSMISORES1 Neurotransmisores formados en el terminal axnico.2 Neurotransmisores elaborados en el cuerpo celulara partir de principios bsicos derivados de los alimentosSegn las instrucciones contenidas en el ADN de la neurona

Las protenas transportadoras de la membrana celular captan de la sangre los precursores qumicos Envueltos por membranas en los corpsculos de Golgi

Transportados en los microtbulos hasta el terminal axnico. A veces, estas protenas transportadoras toman de la sangre neurotransmisores ya totalmente formados

Tambin existen pruebas de que el ARNm es transportado hasta la sinapsis, donde sirve como mensajero para la formacin de un transmisor en el interior de la sinapsis, en vez de en los ribosomas circundantes al ncleo

Las mitocondrias, en el terminal axnico, suministran la energa para la sntesis de esos neurotransmisores a partir de sus precursores qumicos.

Estos dos modos bsicos de sntesis, uno en el cual el transmisor es sintetizado u obtenido a partir de principios constitutivos de nutrientes y otro en el cual es una protena derivada del ADN, divide a las sustancias neurotransmisores en dos grandes clases.

4. Cmo se realiza la liberacin de un neurotransmisor?En el terminal presinptico se encuentran vesculas en las que se almacena el neurotransmisor. Cada una de estas vesculas almacena un quantum de neurotransmisor, una cantidad que equivale a varios millones de molculas

En general, el neurotransmisor se introduce en la vescula sinptica cuando una protena transportadora localizada en la membrana vesicular lo re capta.Las vesculas no se distribuyen uniformemente a los largo del terminal pre sinptico, sino que se agrupan en las zonas activas. Para liberar el neurotransmisor, las vesculas sinpticas se tienen que fusionar con la membrana pre sinptica.Esta liberacin depende de las concentraciones de calcio. El Ca+ est ms concentrado en el medio extracelular, por que tender a entrar en la clula a favor de su gradiente qumico. El Ca+ atraviesa la membrana gracias a canales inicos selectivos controlados por voltaje, unos canales que se abren cuando se despolariza la membrana debido a la llegada de potenciales de accin. Se han identificado tres tipos de receptores de Ca+ controlados por voltaje: el tipo N, el tipo L y el tipo P. una vez que se produce la despolarizacin de la terminal sinptica los canales del tipo N y P se activan e inactivan rpidamente, mientras que los L permanecen abiertos durante todo el tiempo que dura la despolarizacin. Parece ser que los subtipos ms implicados en la liberacin de neurotransmisores son los de los tipos N y P.En situacin de reposo, algunas vesculas estn unidas al citoesqueleto de la clula y otras se encuentran fijadas en las zonas activas preparadas para su fusin con la membrana presinptica.Las vesculas se unen al citoesqueleto por medio de unas protenas conocidas como sinapsinas I.Por su parte, las vesculas situadas en las zonas activas estn preparadas para formar un canal de unin con la membrana presinptica (un poro de fusin). Este poro conectar el espacio del interior de la vescula con el espacio extracelular.

La despolarizacin del terminal presinptico, con la consiguiente entrada de Ca+, tendr un doble efecto: Las sinapsis I se fosforilarn debido a la accin de una protena quinasa dependiente de Ca+. De esta manera, las vesculas unidas al citoesqueleto quedarn libres para poder fijarse a las zonas activas. En las zonas activas, la membrana vesicular se fusionar con la membrana presinptica por medio del canal de unin, de manera que el neurotransmisor que contiene la vescula saldr al espacio extracelular. Este proceso de fusin de membranas se conoce como exocitosis. El nmero de vesculas liberadas vara dependiendo de la concentracin de Ca+ intracelular. De esta manera, si llegan ms potenciales de accin, se abrirn ms canales de Ca+ y por lo tanto tambin aumentar la concentracin intracelular de este ion. Como consecuencia de esto, se fusionarn ms vesculas en la membrana de la clula y aumentar la liberacin del neurotransmisor.

5. Haga un diagrama del metabolismo de los neurotransmisores.GABAAcetilcolina ACh

Dopamina

Epinefrina

Serotonina (5-hidroxitriptamina)

Histamina

6. Cul es el papel de la adrenalina y acetilcolina en las sinapsis?Generar un potencial excitatorio postsinptico (PEPS) es un incremento temporal en el potencial de membrana postsinptico causado por el flujo de iones cargados positivamente hacia dentro de la clula postsinptica. Existen los potenciales inhibitorios postsinpticos (PIPS), que normalmente se originan con el flujo de iones negativos hacia el lmen celular. Los PEPS pueden tambin originarse por un descenso en el flujo de salida de cargas positivas, mientras que los PIPS pueden ser causa de un incremento en la salida de cargas positivas. El flujo inico que produce un PEPS es un flujo excitatorio postsinptico (FEPS).Al igual que los PIPS, los PEPS son aditivos. Cuando se producen mltiples PEPS en un mismo trozo de membrana postsinptica, sus efectos combinados son la suma de los PEPS individuales. Los PEPS mayores implican mayor despolarizacin de la membrana y as se aumenta la probabilidad de que en la clula postsinptica se alcance el umbral para genera un potencial de accin.

7. Cul es la diferencia entre un neurotransmisor y un neuropptido?El neurotransmisor es secretado por las neuronas, tiene un tiempo de vida muy corto (fracciones de segundo), es liberado debido a un cambio en el potencial de membrana nervioso (impulso nervioso) y slo acta en un nivel local (en la sinpsis), seales sensitivas hacia el encfalo y seales motoras hacia el musculo.Los neuropptidos son transmisores que se forman en los ribosomas del soma neural como porciones integras de grandes molculas proteicas. Su potencia es mil veces mayor que la de los transmisores de molcula pequea. Ocasiona acciones mucho ms duraderas por ejemplo una de ellas consiste en el cierre prologando de los canales de calcio. Puede designar a los bloques fundamentales de neurotransmisores y hormonas o a los residuos de cuando un neurotransmisor se desconjuga e inactiva.

8. Cules son los neurotransmisores ms importantes y cules son sus funciones?Los aminocidos glutamato y aspartato son los principales NT excitatorios del SNC. Estn presentes en la corteza cerebral, el cerebelo y la ME.El cido g-aminobutrico (GABA) es el principal NT inhibitorio cerebral. Deriva del cido glutmico, mediante la decarboxilacin realizada por la glutamato-descarboxilasa. Tras la interaccin con los receptores especficos, el GABA es recaptado activamente por la terminacin y metabolizado.La glicina tiene una accin similar al GABA pero en las interneuronas de la ME. Probablemente deriva del metabolismo de la serina.La serotonina (5-hidroxitriptamina) (5-HT) se origina en el ncleo del rafe y las neuronas de la lnea media de la protuberancia y el mesencfalo. Deriva de la hidroxilacin del triptfano mediante la accin de la triptfano-hidroxilasa que produce 5-hidroxitriptfano; ste es descarboxilado, dando lugar a la serotonina.Los niveles de 5-HT estn regulados por la captacin de triptfano y por la accin de la monoaminooxidasa (MAO) intraneuronal.La acetilcolina es el NT fundamental de las neuronas motoras bulbo-espinales, las fibras preganglionares autnomas, las fibras colinrgicas posganglionares (parasimpticas) y muchos grupos neuronales del SNC (p. ej., ganglios basales y corteza motora). Se sintetiza a partir de la colina y la acetil-coenzima A mitocondrial, mediante la colinacetiltransferasa. Al ser liberada, la acetilcolina estimula receptores colinrgicos especficos y su interaccin finaliza rpidamente por hidrlisis local a colina y acetato mediante la accin de la acetilcolinesterasa. Los niveles de acetilcolina estn regulados por la colinacetiltransferasa y el grado de captacin de colina.La dopamina es el NT de algunas fibras nerviosas y perifricas y de muchas neuronas centrales (p.ej., en la sustancia negra, el diencfalo, el rea tegmental ventral y el hipotlamo). El aminocido tirosina es captado por las neuronas dopaminrgicas y convertido en 3,4-dihidroxifenilalanina (dopa) por medio de la tirosina hidroxilasa. La dopa se decarboxila hasta dopamina por la accin de la descarboxilasa de l-aminocidos aromticos. Tras ser liberada, la dopamina interacta con los receptores dopaminrgicos y el complejo NT receptor es captado de forma activa por las neuronas presinpticas.La tirosina-hidroxilasa y la MAO regulan las tasas de dopamina en la terminacin nerviosa.La noradrenalina es el NT de la mayor parte de las fibras simpticas posganglionares y muchas neuronas centrales (p. ej., en el locus ceruleus y el hipotlamo). El precursor es la tirosina, que se convierte en dopamina, sta es hidroxilada por la dopamina b-hidroxilasa a noradrenalina. Cuando se libera, sta interacta con los receptores adrenrgicos, proceso que finaliza con su recaptacin por las neuronas presinpticas, y su degradacin por la MAO y por la catecol-O-metiltransferasa (COMT), que se localiza sobre todo a nivel extraneuronal. La tirosina-hidroxilasa y la MAO regulan los niveles intraneuronales de noradrenalina.La b-endorfina es un polipptido que activa muchas neuronas (p. ej., en el hipotlamo, amgdala, tlamo y locus ceruleus). El cuerpo neuronal contiene un gran polipptido denominado proopiomelanocortina, el precursor de varios neuropptidos (p. ej., a, b y g-endorfinas). Este polipptido es transportado a lo largo del axn y se divide en fragmentos especficos, uno de los cuales es la b-endorfina, que contiene 31 aminocidos. Tras su liberacin e interaccin con los receptores opiceos, se hidroliza por accin de peptidasas en varios pptidos menores y aminocidos.La metencefalina y leuencefalina son pequeos pptidos presentes en muchas neuronas centrales (p. ej., en el globo plido, tlamo, caudado y sustancia gris central). Su precursor es la proencefalina que se sintetiza en el cuerpo neuronal y despus se divide en pptidos menores por la accin de peptidasas especficas.Los fragmentos resultantes incluyen dos encefalinas, compuestas por 5 aminocidos cada una, con una metionina o leucina terminal, respectivamente. Tras su liberacin e interaccin con receptores peptidrgicos, son hidrolizadas hasta formar pptidos inactivos y aminocidos, como son las dinorfinas y la sustancia P.Las dinorfinas son un grupo de 7 pptidos con una secuencia de aminocidos similar, que coexisten geogrficamente con las encefalinas. La sustancia P es otro pptido presente en las neuronas centrales (habnula, sustancia negra, ganglios basales, bulbo e hipotlamo) y en alta concentracin en los ganglios de las races dorsales. Se libera por la accin de estmulos dolorosos aferentes.Otros NT cuyo papel ha sido establecido menos claramente son la histamina, la vasopresina,la somatostatina, el pptido intestinal vasoactivo, la carnosina, la bradicinina, la colecistocinina, la bombesina, el factor liberador de corticotropina, la neurotensina y, posiblemente, la adenosina.

9. Cmo acta la acetilcolina y cules son sus receptores?LA ACETILCOLINA:Esta es el ster acetilo de colina, se encuentra sobre todo encerrado en vesculas sinpticas claras pequeas, concentradas en botones terminales de las neuronas colinrgicas. Su sntesis incluye la reaccin de colina con acetato.Es el transmisor en: La unin neuromuscular; En los ganglios autonmicos; En las uniones parasimpticas posganglionares entre el nervio y el rgano efector En algunas uniones posganglionares entre el nervio simptico y el efector En el complejo basal prosencefalico El complejo colinrgico pontomesencefalico- Es probable que estos sistemas participen en la regulacin de los estados sueo- vigilia, aprendizaje y memoria.- La acetil colina se capta en vesculas sinpticas mediante un transportador vesicular, el VAChT. -La acetilcolina debe retirarse pronto de la sinapsis para que ocurra la repolarizacion. La eliminacin se produce mediante la hidrolisis de la acetilcolina en colina y acetato, mediante la enzima acetilcolinesterasa.RECEPTORES NICOTINICOS Son protenas pentamricas compuestas de subunidades heterlogas. Hay varios subtipos, de estos, los del sistema nervioso central existen tambin como pentmeros, pero compuestos por subunidades a, b, g y d; y cada sub-unidad parece estar codificada por genes diferentes. El receptor nicotnico de la ACh consta de cinco subunidades ordenadas alrededor de un pseudoeje de simetra. Se han identificados al menos dos tipos de receptores nicotnicos: Los N1 presentes en los ganglios del Sistema Nervioso Autnomo, y los N2 en la placa terminal muscular. Se caracterizan por una respuesta rpida, acta mediante despolarizacin directa de la membrana postsinptica, a la activar canales de sodio. Es un receptor ionotropico; las sinapsis nicotinicas colinrgicas actan en las uniones neuromusculares en ciertos ganglios y en lugares centrales del sistema nerviosos central. El receptor nicotnico de la acetilcolina es el receptor de neurotransmisin mejor caracterizado. La exposicin continuada de receptores nicotnicos a agonistas lleva a una disminucin de la respuesta, incluso aunque la concentracin de agonistas disponible al receptor no vare. La prdida de respuesta por una exposicin previa al agonista se llama desensibilizacin.

RECEPTORES MUSCARINICOS Constituyen el tipo predominante de receptor colinrgico en el cerebro, donde parecen hallarse involucrados en la memoria y aprendizaje; se ha reportado que estos receptores estn involucrados en los trastornos afectivos, como depresin y mana. Estos receptores son glucoprotenas pertenecientes a una superfamilia de glucoprotenas receptoras cuyas funciones estn mediadas por interaccin con Protenas G. Gracias a la clonacin molecular se han detectado 5 subtipos de receptores muscarnicos, de estos los ms conocidos son el M1 y el M2. Son ms lentos en su respuesta y parecen actuar a travs de GMP cclico como segundo mensajero, por lo que se denomina un receptor metabotrpico. Las sinpsis muscarinicas se hallan en el msculo liso, msculo cardiaco, ganglios y muchas otras regiones del sistema nerviosos central, los receptores muscarinicos superan a los nicotinicos en nmero, en un factor de 10 a 100. En cuanto a los receptores muscarnicos, hay que decir que el receptor nicotnico es ms semejante a otros canales inicos asociados a ligandos (ej. el receptor del GABA) que al receptor muscarnico. Las respuestas celulares a la estimulacin del receptor muscarnico incluyen inhibicin de la adenil ciclasa, estimulacin de la fosfolipasa C y regulacin de canales inicos. La inhibicin muscarnica de la formacin de AMPc es ms aparente cuando la adenil ciclasa se estimula, por ejemplo, por activacin de receptores adrenrgicos con catecolaminas. El mecanismo por el cual el receptor muscarnico inhibe la adenil ciclasa es a travs de la activacin de una protena inhibitoria adherida a GTP, Gj. Esta molcula compite con la protena G activada por agonistas estimuladores (Gs) para la regulacin de la adenil ciclasa.

10. Cmo acta la adrenalina y la noradrenalina y cules son sus receptores? El transmisor qumico presente en la mayora de las terminaciones posganglionares simpticas es noradrenalina. Se almacena en los botones sinpticos de las neuronas que las secretan en vesculas granulada, en concreto estn localizadas en el locus ceruleus. Hay neuronas secretadoras de noradrenalina (neuronas noradrenrgicas) y de adrenalina (neuronas adrenrgicas) en el cerebro. Se forman por hidroxilacin y descarboxilacin del aminocido tirosina, la mayor parte es de origen diettico. La feniltanolamina N-metiltransferasa, cataliza la conversin de noradrenalina a adrenalina. Se eliminan en la hendidura sinptica mediante la unin con receptores postsinpticos, y receptores presinpticos. La adrenalina y la noradrenalina se metabolizan hasta productos sin actividad biolgica por oxidacin y metilacin.La adrenalina est involucrada en: Mecanismos centrales de control vasomotor y respiracin Termorregulacin Regulacin de la ingesta de alimentos y agua Control de la secrecin pituitaria

RECEPTORES Y La adrenalina y la noradrenalidad actan sobre los receptores y ; la noradrenalina tiene mayor afinidad por los receptores adrenrgicos y la adrenalina por los adrenrgicos. Como se indic antes, los receptores y son receptores tpicos acoplados con protenas G y tiene mltiples formas.Muestran una relacin estrecha con los receptores muscarnicos para acetilcolina.

CONCLUSIONES

- Los neurotransmisores y los neuroreguladores se dividen en dos categoras principales: transmisores de molcula pequea y transmisores de molcula grande.- Por lo general, los neuropptidos se ubican junto a uno de los neurotransmisores de molcula pequea.- La acetil colina se encuentra en la unin neuromuscular, los ganglios autonmicos y las uniones entre los nervios parasimpticos postganglionares y el rgano efector.- Las neuronas que contienen noradrenalina se hallan en el locus ceruleus, as como otros ncleos medulares y pontinos.

BIBLIOGRAFIA

- Silverthorn, Dee Unglaub. Fisiologa humana: un enfoque integrado. Ed. Mdica Panamericana, 2008.- Hall, John E. Guyton y Hall. Tratado de fisiologa mdica. Elsevier Health Sciences, 2011.- Ganong, William F. Fisiologa mdica. El Manual Moderno, 2006.- Dvorkin, Mario A., Daniel P. Cardinali, y Roberto H. Iermoli. Bases fisiolgicas de la prctica mdica / Physiological basis of medical practice. Ed. Mdica Panamericana, 2010.

http://medbioqui11.files.wordpress.com/2011/10/neurotransmi-11.pdf