NEUROTRANSMISORES

Neurotransmisores:

Se han identificado un sinnúmero de moléculas que cumplen una función neurotransmisora en el sistema nervioso. Para que una molécula neuroactiva sea considerada como neurotransmisor debe:

·         poseer un mecanismo para su síntesis en las neuronas presinápticas;

·         tener una localización presináptica;

·         tener un mecanismo de liberación;

·         su actividad sináptica debe ser replicable a través de la aplicación exógena de la molécula; y

·         tener un mecanismo efector identificable (receptor) y de determinación de la señal (Toro, 2010, pág. 23).

La síntesis de los neurotransmisores ocurre en el citoplasma de las neuronas, el proceso de empaquetamiento de los neurotransmisores está mediado por una familia de proteínas transportadoras localizadas en la membrana de las vesículas sinápticas. Estas sustancias transmisoras segregadas por los impulsos eléctricos se diferencian entre sí como las cerraduras, que sólo abren con determinada llave. El neurotransmisor adecuado abre la pared celular para dar entrada a diminutos elementos que dan lugar a la modificación eléctrica de la célula acoplada (Ortiz, 2007, pág. 77). El estímulo para la secreción de un transmisor es la despolarización de la terminación presináptica. Existe invariablemente un retardo (de aproximadamente 0.5 ms a 22° C) entre el cambio de la variación de voltaje y la secreción. Para que tenga lugar la liberación, se requiere de la presencia de iones calcio en el momento de la despolarización y existen pruebas fehacientes de que el calcio entra en la terminación para desencadenar la liberación. El transmisor es segregado en paquetes multimoleculares (miles de moléculas) de tamaño fijo. Estos constituyen las unidades fisiológicas fundamentales de liberación (Kuffler, 1982, pág. 179).

La duración de un estímulo procedente de un neurotransmisor está limitado por su degradación en la hendidura sináptica y su recaptación por la neurona que lo había elaborado (Curtis, 2006) y (Ortiz, 2007, pág. 77). Un neurotransmisor sólo puede actuar sobre su célula productora y regular la liberación de sí mismo o de otros neurotransmisores (Toro, 2010, pág. 26). Muchos neuropéptidos, junto con otras sustancias neuroactivas, pueden desempeñar otro papel en la transmisión sináptica; no generar la señal transmisora, sino regularla. Estas moléculas que pueden ser liberadas de las mismas terminales axónicas que los neurotransmisores, se conocen como neuromoduladores (Curtis, 2006). Los neuromoduladores no tienen un efecto directo sobre la membrana postsináptica, en su lugar, ellos aumentan, prolongan, inhiben o limitan el efecto del neurotransmisor principal sobre la membrana postsináptica. Los neuromoduladores actúan a través de un sistema de segundos mensajeros, por lo común a través de un transductor molecular, una proteína G, y alteran la respuesta del receptor al neurotransmisor (Snell, 2007, pág. 54).

Los neurotransmisores pueden ser agrupados en dos grandes familias: moléculas pequeñas y neuropéptidos. Las moléculas pequeñas más prevalentes que cumplen una función neurotransmisora son: los aminoácidos (glutamato, aspartato, ácido alfa-amino butírico [GABA] y glicina), acetilcolina, y aminas biógenas o monoaminas (dopamina, adrenalina, noradrenalina, serotonina [5HT], histamina) (Toro, 2010, pág. 23).

Diferencia entre Hormonas y Neurotransmisores:

Aunque existen diferencias importantes entre el modo de liberación y acción, los neurotransmisores y las hormonas comparten varias características comunes. Algunas hormonas son locales y se liberan a los vasos sanguíneos regionales del cerebro e influyen en las neuronas de manera muy similar a los neurotransmisores. Estas neurohormonas son importantes por ejercer efectos moduladores generales bañando circuitos neuronales con hormonas específicas (Deutch y Roth, 1999). La distinción clara entre hormonas y neurotransmisores también se difumina cuando se consideran que ciertas sustancias (p. ej., adrenalina y noradrenalina) son tanto neurotransmisores como hormonas. Aunque es posible que las hormonas modulen la transmisión neuronal quizás el actuar como un control amplificador no parecen funcionar como mensajeros químicos específicos en la hendidura sináptica (Corr, 2008, Pág.172). En términos generales es posible distinguir las hormonas y neurotransmisores por su modo de liberación y la distancia que recorren, como lo muestra la tabla 2.2.

Tabla 2.2: Diferencias entre hormonas y neurotransmisores

HORMONA	NEUROTRANSMISOR
Se liberan a cierta distancia de su célula blanco.	Se liberan en una neurona y se enlazan con los receptores de las células adyacentes.
Puede viajar por todo el cuerpo.	Es de acción local.
Utiliza la sangre como medio de transporte.	Viaja a través de la hendidura sináptica.
La acción hormonal es mucho más amplia	Tienen un inicio y final bien definidos en cuanto a su acción.
Sirven solo como un medio de transmisión general de información.	Decodifican información específica.

Importancia de los neurotransmisores:

Para que el cerebro funcione normalmente debe disponer de todos los mensajeros químicos o neurotransmisores y en las proporciones adecuadas. El flujo y reflujo de la información neuronal necesita de los neurotransmisores y cualquier alteración de los niveles normales o cualquier lesión de las áreas sensibles a ellos tiene efectos sobre la manera de pensar, sentir, actuar y reaccionar (Kuffler, 1982, pág. 174). Nuestra felicidad depende de una eficiencia química cerebral con neurotransmisores que viajan de ida y vuelta comunicando los centros emocionales con los pensantes. Nuestra facultad de sentir, pensar y actuar; así como de permanecer en armonía con nosotros mismos depende del funcionamiento normal del cerebro, en niveles adecuados tanto de impulsos eléctricos como de neurotransmisores (Ortiz, 2007, pág. 77). Cuando la producción de neurotransmisores es excesiva, deficiente o nula se presentan problemas mentales como la esquizofrenia, Parkinson, alzhéimer, angustia, depresión, etc. El exceso de un químico o la escasez de otro pueden desencadenar periodos de conductas inadecuadas como momentos de euforia inesperados o sensación de angustia sin motivo aparente, seguidos de estados depresivos. La acción básica de una droga usada para el cerebro es restaurar el equilibrio entre distintos neurotransmisores (Ortiz, 2007, pág. 77).

Características de los neurotransmisores más importantes:

En la tabla 2.3 se presentan los neurotransmisores más importantes con sus principales funciones.

Tabla 2.3: Clasificación de neurotransmisores:

Neurotransmisor	Localización		Función
Transmisores pequeños
Acetilcolina	Sinapsis con músculos y glándulas; muchas partes del sistema nervioso central (SNC)		Excitatorio o inhibitorio Envuelto en la memoria
Aminas
Serotonina	Varias regiones del SNC	Mayormente inhibitorio; sueño, envuelto en estados de ánimo y emociones
Histamina	Encéfalo	Mayormente excitatorio; envuelto en emociones, regulación de la temperatura y balance de agua
Dopamina	Encéfalo; sistema nervioso autónomo (SNA)	Mayormente inhibitorio; envuelto en emociones/ánimo; regulación del control motor
Epinefrina	Áreas del SNC y división simpática del SNA	Excitatorio o inhibitorio; hormona cuando es producido por la glándula adrenal
Norepinefrina	Áreas del SNC y división simpática del SNA	Excitatorio o inhibitorio; regula efectores simpáticos; en el encéfalo envuelve respuestas emocionales
Aminoácidos
Glutamato	SNC	El neurotransmisor excitatorio más abundante (75%) del SNC
GABA	Encéfalo	El neurotransmisor inhibitorio más abundante del encéfalo
Glicina	Médula espinal	El neurotransmisor inhibitorio más común de la médula espinal
Otras moléculas pequeñas
Óxido nítrico	Incierto	Pudiera ser una señal de la membrana postsináptica para la presináptica
Transmisores grandes, Neuropéptidos
Péptido vaso-activo intestinal	Encéfalo; algunas fibras del SNA y sensoriales, retina, tracto gastrointestinal			Función en el SN incierta
Colecistoquinina	Encéfalo; retina			Función en el SN incierta
Sustancia P	Encéfalo; médula espinal, rutas sensoriales de dolor, tracto gastrointestinal			Mayormente excitatorio; sensaciones de dolor
Encefalinas	Varias regiones del SNC; retina; tracto intestinal			Mayormente inhibitorias; actúan como opiatos para bloquear el dolor
Endorfinas	Varias regiones del SNC; retina; tracto intestinal			Mayormente inhibitorias; actúan como opiatos para bloquear el dolor

 Tomado de: http://www.uprm.edu/biology/profs/velez/neurotrans.htm

·         Dopamina: La dopamina se libera en unas neuronas que se originan en una zona del cerebro llamada sustancia negra, y están conectadas con otra conocida como cuerpo estriado, que desempeña una función importante en el control del sistema musculo-esquelético (coordinar el movimiento) y es un neurotransmisor esencial para el funcionamiento del sistema nervioso central; por eso desempeña un papel clave en la conducta humana, y se le conoce como el neurotransmisor de la felicidad. Otros científicos lo llaman el neurotransmisor del aprendizaje, de la atención y de la memoria, porque tiene un efecto despolarizador en las neuronas, que hace que estén más dispuestas a dispararse favoreciendo una eficiente comunicación entre las neuronas (Ortiz, 2007, pág. 78). El centro principal del placer del cerebro lo constituye el Nucleus Accumbeus, que está bien conectado con la amígdala y otras partes del sistema límbico. En éste se almacenan las mayores cantidades de dopamina, y es muy sensible a otros neurotransmisores del placer como la serotonina y las endorfinas. Muchas sustancias adictivas, como la nicotina, los narcóticos y el alcohol perturban el buen funcionamiento de este cúmulo celular porque elevan los niveles normales de dopamina. En la enfermedad de Parkinson hay una pérdida progresiva de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra y una disminución de su efecto inhibitorio sobre las neuronas colinérgicas del cuerpo estriado. Alteraciones de la dopamina a nivel frontal han sido propuestas como uno de los mecanismos fisiopatológicos más importantes de la esquizofrenia (Toro, 2010, pág. 29).

·         Serotonina: La serotonina o 5-hidroxitriptamina (5-HT) se encuentra en muchas células nerviosas del tronco cerebral y transfiere información por una vasta red de neuronas que regula muchas funciones orgánicas, incluyendo las emociones y los patrones del apetito y el sueño. Un alto nivel de serotonina reduce la actividad del núcleo lateral hipotalámico, encargado de producir hambre y su bajo nivel aumenta el apetito. La serotonina, en niveles normales, tiene una influencia calmante estabilizando cuerpo y mente, lo cual evita que una persona se descontrole desmedidamente por situaciones estresantes (Ortiz, 2007, pág. 79). La serotonina es un neuromodulador importante en patologías del afecto como depresión, trastornos de la ansiedad, adicciones y trastornos del control de impulsos, regula la composición del líquido cefalorraquídeo, la nocicepción (respuesta nerviosa a un estímulo doloroso) y la emesis (vomito). Se estima que solamente 1 a 2% del total de la concentración de serotonina se encuentra en el cerebro. Gran parte de la serotonina se encuentra por fuera del sistema nervioso central, en las plaquetas y los mastocitos (Toro, 2010, pág. 30). Quienes presentan bajos niveles de serotonina experimentan diversos grados de obsesión, angustia y depresión; también se sabe que los asesinos y los iracundos que han llegado a cometer crímenes en arrebatos de ira, poseen bajos niveles de serotonina.  Los medicamentos inhibidores de la recaptura de serotonina son antidepresivos altamente efectivos y ampliamente utilizados en la práctica clínica. El triptófano es un aminoácido básico para producir la serotonina; por eso, los hidratos de carbono contenidos en las pastas, el pan y otros alimentos son recomendables para mejorar los niveles de serotonina, porque los hidratos de carbono aumentan las concentraciones de triptófano en el cerebro  (Toro, 2010, pág. 30).

·         Glutamato: El glutamato es el neurotransmisor excitatorio más importante del sistema nervioso central, localizado en la gran mayoría de proyecciones nerviosas excitatorias del sistema nervioso en la corteza cerebral. Las conexiones intrínsecas (células granulares/fibras paralelas) y excitatorias del cerebelo, y la sinapsis del sistema visual, todas usan glutamato como neurotransmisor que media procesos de excitación neural rápida (Toro, 2010, pág. 28).

·         Acido alfa-aminoutírico (GABA): El Ácido alfa-aminoutírico (GABA) es el principal neurotransmisor inhibitorio en el cerebro, se encuentra en grandes concentraciones en el cerebelo y menores concentraciones en el tálamo e hipocampo. Desordenes en la neurotransmisión mediada por el GABA han sido implicadas en la patogénesis de un numero extenso de enfermedades neurológicas incluyendo la enfermedad de Huntington, el parkinsonismo, la epilepsia, la esquizofrenia, la demencia y las discinesias tardías. El equilibrio entre la transmisión glutamatérgica y GABAergica es esencial para el mantenimiento de la homeostasis de los circuitos neurales (Toro, 2010, pág. 29).

·         Acetilcolina: La acetilcolina (Ach) es el neurotransmisor más ampliamente distribuido en el sistema nervioso, ayuda en la conducción de impulsos eléctricos entre las neuronas a través de la sinapsis y desde las neuronas hasta los músculos para producir contracciones. Su deficiencia produce debilidad progresiva y fatiga de los músculos voluntarios como los que se utilizan para caminar, masticar, hablar y respirar. Este neurotransmisor regula la actividad en áreas del cerebro relacionadas con la tensión, el aprendizaje, y la memoria. Los pacientes con Alzheimer por lo general tienen bajos niveles de acetilcolina en la corteza cerebral; por esto los fármacos usados la contienen  (Ortiz, 2007, pág. 81).

·         Noradrenalina y adrenalina: La noradrenalina está presente en las terminaciones nerviosas, donde transmite los impulsos nerviosos y es considerado como el neurotransmisor  Norepinefrina, la hormona adrenalina se conoce como el neurotransmisor epinefrina (Ortiz, 2007, pág. 81). La noradrenalina y la adrenalina son parte de la familia de las catecolaminas, las cuales se sintetizan a partir de la tirosina en: el cerebro, las células cromafines, los nervios y ganglios del sistema nervioso simpático. La noradrenalina es el neurotransmisor por excelencia de las neuronas posganglionares del sistema nervioso simpático. Alteraciones de la neurotransmisión mediada por noradrenalina están asociadas a enfermedades del afecto como depresión, trastornos de ansiedad y procesos fisiológicos como el estado de alerta, atención y respuestas al estrés. Numerosos antidepresivos bloquean la recaptación de noradrenalina en la sinapsis (Toro, 2010, pág. 30).

·         Melatonina: Es una hormona secretada por la glándula Pineal, implicada en el sistema fisiológico que permite a los organismos vivir en armonía con los ritmos de la naturaleza, como los ciclos del día, de la noche y de las estaciones. La melatonina puede influir en las funciones de otros órganos endocrinos, tales como el tiroides, las glándulas adrenales, y las gónadas (Ortiz, 2007, pág. 80).

·         Feniletilamina: Es una sustancia química producida por el cerebro, muy similar a las anfetaminas, y por lo general es segregada en el sistema límbico cuando nos sentimos atraídos por alguien (Ortiz, 2007, pág. 81).

·         Oxitocina: Se cree que tanto el vínculo sexual como el vínculo entre padres e hijos se deben a la acción de la oxitocina. Se ha observado que la oxitocina es segregada en varios sexos durante el orgasmo. Se sabe también que en los machos potencian la erección. El doctor Walter J. Freeman afirma: “los científicos han descubierto que cuando los animales se aparean y dan a luz, se liberan compuestos químicos específicos en sus cerebros que posibilitan que su conducta cambie. Aparecen los cánones maternales y paternales de asistencia. El más importante es un compuesto químico llamado oxitocina” (Ortiz, 2007, pág. 82-83).