• Categories
• Sinapsis
• Acetilcolina
• Serotonina
• Dopamina
• Neuroquímica

Citation preview

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

SINAPSIS: 1. Definición: La sinapsis es una unión intercelular especializada entre neuronas o entre una neurona y una célula efectora (casi siempre glandular o muscular). En estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso. Éste se inicia con una descarga química que origina una corriente eléctrica en la membrana de la célula presináptica (célula emisora); una vez que este impulso nervioso alcanza el extremo del axón (la conexión con la otra célula), la propia neurona segrega un tipo de compuestos químicos (neurotransmisores) que se depositan en el espacio sináptico (espacio intermedio entre esta neurona transmisora y la neurona postsináptica o receptora). Estas sustancias segregadas o neurotransmisores (noradrenalina yacetilcolina entre otros) son los encargados de excitar o inhibir la acción de la otra célula llamada célula post sináptica. 2. Estructura anatomofuncional

3. Clasificación a) POR SU MORFOLOGIA Según su morfología las sinapsis se clasifican en: Axodendrítica: Es el tipo mas frecuente de sinapsis. A medida que el axón se acerca puede tener una expansión terminal (botón terminal) o puede presentar una serie de expansiones (botones de pasaje) cada uno de los cuales hace contacto sináptico. En este caso las dendritas presentan unas espinas dendríticas y se ha comprobado en ratas que son sometidas a estimulación, que mediante el aprendizaje, aumentan las espinas dendríticas.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

Conforme el axón que inerva una fibra muscular esquelética se aproxima a su terminación, pierde su vaina de mielina y se divide en varios botones terminales o placas terminales. La placa terminal contiene muchas vesículas pequeñas claras con acetilcolina, el transmisor en estas uniones. Las terminaciones se ajustan en pliegues de unión que son depresiones en la placa terminal motora, la porción engrosada de la membrana muscular en la unión. El espacio entre el nervio y la membrana muscular engrosada es comparable con la hendidura sináptica en la sinapsis. La estructura completa se conoce como unión neuromuscular o mioneural. Solo una fibra nerviosa termina en cada placa terminal, sin convergencias de entradas múltiples.

1

Axosomática: Cuando se une una membrana axónica con el soma de otra membrana.

Axoaxónica: Son aquellas en que existe un axón que contacta con el segmento inicial de otro axón (donde comienza la vaina de mielina).

Dendrodendrítica Dendrosomática Somatosomal Las tres últimas son exclusivas del Sistema Nervioso Central.

b) POR SU ESTRUCTURA QUIMICA

La liberación de neurotransmisores es iniciada por la llegada de un impulso nervioso (o potencial de acción), y se produce mediante un proceso muy rápido de secreción celular: en el terminal nervioso presináptico, las vesículas que contienen los neurotransmisores permanecen ancladas y preparadas junto a la membrana sináptica. Cuando llega un potencial de acción se produce una entrada de iones calcio a través de los canales de calcio dependientes de voltaje. Los iones de calcio inician una cascada de reacciones que terminan haciendo que las membranas vesiculares se fusionen con la membrana presináptica y liberando su contenido a la hendidura sináptica. Los receptores del lado opuesto de la hendidura se unen a los neurotransmisores y fuerzan la apertura de los canales iónicos cercanos de la membrana postsináptica, haciendo que los iones fluyan hacia o desde el interior, cambiando el potencial de membrana local. El resultado esexcitatorio en caso de flujos de despolarización, o inhibitorio en caso de flujos de hiperpolarización. El que una sinapsis sea excitatoria o inhibitoria depende del tipo o tipos de iones que se canalizan en los flujos postsinápticos, que a su vez es función del tipo de receptores y neurotransmisores que intervienen en la sinapsis. La suma de los impulsos excitatorios e inhibitorios que llegan por todas las sinapsis que se relacionan con cada neurona (1000 a 200.000) determina si se produce o no la descarga del potencial de acción por el axón de esa neurona.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

La sinapsis química se establece entre células que están separadas entre sí por un espacio de unos 20-30 nanómetros(nm), la llamada hendidura sináptica.

2

4. PotecialesPosinapticos

a. Potencial PostsinapticoExcitatorio

Es el potencial que tiene lugar por apertura de canales catiónicos en la membrana postsinaptica causando un flujo de iones cargados positivamente (Na+ ejemplo) hacia el interior de la célulapostsinaptica. Es la unión del neurotransmisor al receptor produciendo una despolarización de la membrana postsináptica. El PEPS es un potencial electroquímico o graduado; su amplitud depende del número de canales abiertos y se propaga con decremento.

b. Potencial PostsinapticoInihibitorio

Es la unión de un neurotransmisor al receptor incrementando la permeabilidad a K+ y Cl-, alejando a la membrana del potencial de umbral, produciéndose una hiperpolarización de la membrana postsináptica. EL PIPS es igualmente un potencial graduado

Los canales de calcio juegan un rol esencial en la liberación de neurotransmisores en el sistema nervioso central y periférico de mamíferos. Las alteraciones en la expresión de estos canales dan origen a desordenes neurológicos como epilepsia, ataxia y migraña. Nuestro interés está enfocado, en primer lugar, en comprender de qué manera los canales iónicos nativos regulan los diferentes aspectos de la transmisión sináptica.

6. Fatiga de trasmisión La fatiga sináptica significa meramente que la transmisión sináptica se vuelve cada vez más débil cuanto más largo e intenso sea el periodo de excitación. Tiene tres registros sucesivos de un reflejo flexor desencadena en un animal a raíz de infligirle dolor en la almohadilla plantar de la zarpa. Fíjese que en cada trazado la fuerza de la contracción “decrece” progresivamente: es decir, disminuye su intensidad; gran parte de este efecto está ocasionado por la fatiga de las sinapsis que forman el circuito reflejo flexor. Además, cuanto más breve sea el intervalo entre los reflejos flexores sucesivos, menor será la intensidad de la respuesta refleja posterior. Cuando las terminales presinátpcias son estimuladas constante y continuamente a alta frecuencia, la respuesta es elevada, pero cada vez es menor. A esta respuesta menor se la llama fatiga. Puede llegar a ser una respuesta de protección, prviniendo un posible feedback positivo. La fatiga puede ser debida a un agotamiento de los neurotransmisores,

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

5. Rol del Calcio en la trasmisión sináptica

3

en cuyo caso se conoce como fatiga química, o bien ser debida a una inactivación progresiva de la membrana postsináptica.

7. Fármacos excitatorios e inhibitorios de la transmisión sináptica

Tipo de fármaco

Antidepresivos

Fármaco Antidepresivos tricíclicos (disipramina, imipramina, notriptilina entre otros) Antidepresivos no tricíclicos (venlafaxina, trazodona entre otros)

ACTUA SOBRE:

efecto

Noradrenalina (NA)

Inhiben la recaptación de NA por la terminación presináptica con el consecuente aumento de NA en la sinapsis.

IRSS (Fluoxetina, sertralina)

Serotonina

Aumentan la liberación del neurotransmisor serotonina.

Noradrenalina (NA)

Provocan la liberación de NA de sus vesículas de almacenamiento en las terminaciones sinápticas.

Reserpina

Noradrenalina (NA)

Evita la síntesis de NA en las terminaciones nerviosas sinápticas.

Guanetidina

Noradrenalina (NA)

Bloquea la liberación de NA de las terminaciones sinápticas.

Fenoxibenzamina yfentol amina

Receptores sinápticos alfa

Bloquea los receptores sinápticos alfa, bloqueando la actividad de NA.

Propranolol, metaprolol

Receptores sinápticos beta

Bloquea los receptoras sinápticos beta, bloqueando la actividad de NA.

Ganglios autónomos

Bloquea la actividad simpática impidiendo la transmisión de impulsos nerviosos a través de los ganglios autónomos.

Efedrina, tiramina, anfetamina

BETA BLOQUEADORES

Hexametonio

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

Inhiben la MAO impidiendo la IMAO (Anfetaminas, Monoamino descomposición de NA y por elorgilina, mocloblemide, oxidasa (MAO) lo tanto que los niveles de NA fenelzine, tranilcipormina) aumenten en la sinapsis.

4

Ion traetilamonio, ion hexametonio, pentolineo

Acetilcolina

Impiden la estimulación de de las neuronas por la acetilcolina, bloqueando la sinapsis.

FÁRMACOS NICOTINICOS

Nicotine, metacolina

Neuronas posganglionares

Reemplaza a la acetilcolina en la estimulación de las neuronas posganglionares

ANTIHISTAMINICOS

Antihistaminicos H1 y H2(Azelastina, bromferinamina, ciproheptadina)

Histamina

Actúan como antagonistas de los receptores de histamina, inhibiendo los efectos de la histamina

Dervados de la etanolamina y etilediamina

Acetilcolina

Antagonizan la acetilcolina liberada en los nervios periféricos

Derivados de la fenotiacina

Difenhidramina y prometacina

Tienen un ligero efecto de Receptores alfa bloqueo de los receptores alfa adrenérgicos Bloquean los canales de Canales de sodio sodio produciendo anestesia local

ciproheptidina

Receptores de serotonina

Bloquean los receptores para la serotonina

ANTIESPASMODICOS

Antiespasmódicos colinérgicos (abalgin, bramedil, dolospam, tintura de belladona, viadil)

Acetilcolina

Antagonizan la acetilcolina en los receptores muscarínicos

ANESTESICOS

Anestésicos locales (cocaína, cloroformo, eter)

Bloquean la conducción del impulso nervioso, por Canales de sodio interacción directa con canales de sodio

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

Neostigmina, piridostigmina, ambenomio

Evitan la destrucción rápida de la acetilcolina liberada por las terminaciones sinápticas al inhibir la acetilcolinesterasa. De esta Acetilcolinesteras forma la cantidad de y el a grado de acción acetilcolina que actúa sobre los órganos efectores aumenta progresivamente con los estímulos sucesivos.

5

SEDANTES

Bromuros, belladona, opio, policarpina

Umbral de excitación

Aumenta el umbral de excitación disminuyendo la respuesta de la neurona frente a un estímulo.

DROGAS ESTIMULANTES

Cafeína, teína, nicotina

Umbral de excitación

Provocan una irritabilidad en la neurona mayor de lo normal, por lo tanto ante la menor intensidad de un estimulo la neurona responde.

HIPNÓTICOS

Veronal, luminol, morfina, LSD

Receptores

Enervan los receptores nerviosos.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

Inhiben la excitación de los receptores de la piel y los órganos profundos (corazón, Receptores da la huesos), impidiendo la Anestésicos generales piel y los órganos transmisión del impulso profundos nervioso a través de la medula espinal y por lo tanto al sensación de dolor.

6

NEUROTRANSMISORES: 1. CONCEPTO Un neurotransmisor (NT) es una sustancia química liberada selectivamente de una terminación nerviosa por la acción de un PA, que interacciona con un receptor específico en una estructura adyacente y que, si se recibe en cantidad suficiente, produce una determinada respuesta fisiológica. Para constituir un NT, una sustancia química debe estar presente en la terminación nerviosa, ser liberada por un PA y, cuando se une al receptor, producir siempre el mismo efecto. Existen muchas moléculas que actúan como NT y se conocen al menos 18 NT mayores, varios de los cuales actúan de formas ligeramente distintas. 2. REQUISITOS DE UN NEUROTRANSMISOR Principios:  Son sustancias sintetizadas y liberadas por una neurona.  Su segunda característica es que Liberada puede ser identificada ya bien sea por métodos químicos o por métodos farmacológicos.  Producen una serie de eventos en la neurona postsináptica que son parte de los efectos observados cuando se estimula la neurona presináptica.  Si uno administra un antagonista, uno puede bloquear el efecto del neurotransmisor de una manera que es dosis-dependiente.

mecanismos, ya bien sea por una degradación enzimática, ya bien sea por una recaptación a partir de la neurona que libero la sustancia o una recaptación por célula glial.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

 Es una molécula cuya acción está sujeta a ser terminada por una serie de

7

3. CLASIFICACION

Neurotransmisor

Localización

Función

Transmisores Pequeños Acetilcolina

Sinapsis con músculos y Excitatorio o inhibitorio glándulas; muchas partes del sistema nervioso Envuelto en la memoria central (SNC)

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 Mayormente inhibitorio; envuelto en autónomo (SNA) emociones/ánimo; regulación del control motor

Epinefrina

Áreas del SNC y división Excitatorio o inhibitorio; hormona simpática del SNA cuando es producido por la glándula adrenal

Norepinefrina

Áreas del SNC y división Excitatorio o inhibitorio; regula efectores simpática del SNA simpáticos; en el encéfalo envuelve respuestas emocionales

Glutamato

SNC

El neurotransmisor Excitatorio abundante (75%) del SNC

más

GABA

Encéfalo

El neurotransmisor inhibitorio abundante del encéfalo

más

Glicina

Médula espinal

El neurotransmisor inhibitorio común de la médula espinal

más

Incierto

Pudiera ser una señal de la membrana postsináptica para la presináptica

Otras moléculas pequeñas Óxido nítrico

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

Aminoácidos

8

Transmisores grandes Neuropéptidos Péptido vaso- Encéfalo; algunas fibras Función en el SN incierta activo intestinal del SNA y sensoriales, retina, tracto gastrointestinal Colecistoquinina Encéfalo; retina

Función en el SN incierta

Sustancia P

Encéfalo; médula espinal, Mayormente Excitatorio; sensaciones rutas sensoriales de dolor, de dolor tracto gastrointestinal

Encefalinas

Varias regiones del SNC; Mayormente inhibitorias; actúan como retina; tracto intestinal opiatos para bloquear el dolor

Endorfinas

Varias regiones del SNC; Mayormente inhibitorias; actúan como retina; tracto intestinal opiatos para bloquear el dolor

4. Requisitos de un Neuropeptido

Son un grupo distinto de transmisores que se sintetizan de modo diferente y cuyas acciones son con frecuencia lentas y se ejercen de forma bastante diferente a como lo hacen las pequeñas moléculas transmisoras. Los neuropéptidos se sintetizan como partes integrales de grandes moléculas proteicas por los ribosomas del cuerpo celular neuronal. Seguidamente, entran en el retículo

divide en fragmentos más pequeños). El aparato de golgi el neuropéptido en diminutas vesículas de transmisores diseminadas por el citoplasma del axón y avanzan con lentitud solo unos centímetros al día. Las vesículas liberan su transmisor en las terminales neuronales en respuesta a los potenciales de acción de la misma manera que los pequeños transmisores, la vesícula luego sufre autolisis y no vuelve a utilizarse.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

endoplasmático y de ahí al aparato de golgi donde se producen cambios (la proteína se

9

5. Mecanismo de liberación de los Neurotransmisores El cuerpo neuronal produce ciertas enzimas que están implicadas en la síntesis de la mayoría de los NT. Estas enzimas actúan sobre determinadas moléculas precursoras captadas por la neurona para formar el correspondiente NT. Éste se almacena en la terminación nerviosa dentro de vesículas. El contenido de NT en cada vesícula (generalmente varios millares de moléculas) es cuántico. Algunas moléculas neurotransmisoras se liberan de forma constante en la terminación, pero en cantidad insuficiente para producir una respuesta fisiológica significativa. 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. Así, las moléculas del NT son expulsadas a la hendidura sináptica mediante exocitosis. La cantidad de NT en las terminaciones se mantiene relativamente constante e independiente de la actividad nerviosa mediante una regulación estrecha de su síntesis. 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 estimulación o el bloqueo de los receptores postsinápticos pueden aumentar o disminuir la síntesis presináptica del NT. Los NT difunden a través de la hendidura sináptica, se unen inmediatamente a sus

la respuesta puede ser excitatoria (produciendo el inicio de un nuevo PA) o inhibitoria (frenando el desarrollo de un nuevo PA). La interacción NT-receptor debe concluir también de forma inmediata para que el mismo receptor pueda ser activado repetidamente. Para ello, el NT es captado rápidamente por la terminación postsináptica mediante un proceso activo (recaptación) y es destruido por enzimas próximas a los receptores, o bien difunde en la zona adyacente.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

receptores y los activan induciendo una respuesta fisiológica. Dependiendo del receptor,

1 0

6. Mecanismos colinérgicos: biosíntesis, activación, inactivación, receptores Metabolismo de la Acetilcolina: La acetilcolina es sintetizada a partir de Colina y Acetil CoA, derivados del metabolismo de la glucosa a través de la enzima Colina acetiltransferasa. Cuando se une a los muchos

acetilcolina tiene su uso también en el cerebro, donde tiende a causar acciones excitatorias. Las glándulas que reciben impulsos de la parte parasimpática del sistema nervioso autónomo se estimulan de la misma forma. Por eso un incremento de acetilcolina causa una reducción de la frecuencia cardíaca y un incremento de la producción de saliva. La acetilcolina tiene diversos efectos en ciertos órganos y sistemas del cuerpo.  Sistema cardiovascular: vasodilatación, disminución de la frecuencia cardíaca(efecto cronotrópico negativo), disminución de la velocidad de conducción del nodo sinoauricular y auriculoventricular y una disminución en la fuerza de contracción cardíaca (efecto inotrópico negativo).

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

receptores de acetilcolina de las fibras musculares, las estimula para contraerse. La

1 1

 Tracto gastrointestinal: provoca contracción del mismo. Estos efectos pueden producir náusea, vómito y diarrea. Biosíntesis de la Acetilcolina: La acetilcolina se sintetiza en ciertas neuronas mediante la enzima colina acetiltransferasa también llamada ColinoAcetilasa, a partir de colina y acetil-CoA. Los compuestos orgánicos de mercurio tienen gran afinidad por los grupos sulfhídricos, por lo que se les atribuye el efecto de disfunción de la enzima colina acetiltransferasa. Esta inhibición puede producir deficiencia de acetilcolina, contribuyendo a una sintomatología de disfunciones motoras. Liberación de la Acetilcolina: Cuando un potencial de acción llega a la terminación nerviosa motora, se produce una descarga sincrónica de 100 o más cuantos (vesículas) de acetilcolina. La despolarización de estos terminales permite la entrada de calcio, la fusión de la membrana de las vesículas con la membrana axónica y la expulsión del contenido hacia el exterior. Inactivación de la Acetilcolina: La acetilcolina en el espacio sináptico es degradada rápidamente por la colinesterasa a colina y acetato. Gran parte de la colina originada se reincorpora a la terminación para

(ACE) y la pseudocolinesterasa. La pseudocolinesterasase encuentra en el plasma y en células de diversos tejidos: hígado, músculo, intestino. Hidroliza tanto la acetilcolina como otros ésteres de la colina y algunos fármacos (procaína, succinilcolina). La acetilcolinesterasa (ACE) se encuentra localizada extracelularmente en sitios donde se libera acetilcolina, pero también está localizada intracelularmente, incluso en células que noreciben inervación colinérgica.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

volver a sintetizar acetilcolina. Existen dos tipos de colinesterasas: la acetilcolinesterasa

1 2

7. Transmisión Ganglionar: Fármacos Dado que la transmisión en los ganglios es principalmente colinérgica, es posible comprender los mecanismos por los cuales los fármacos pueden interferir en la transmisión ganglionar, sea para acentuar la transmisión o para bloquearla. La acetilcolina se sintetiza por condensación del aminoalcohol colina con acetato para formar el ester químico, acetilcolina. No hay ningún fármaco o toxina farmacoterapica común que inhiba directamente la enzima responsable dede la condensación. Sin embargo, diversos colinomimeticos pueden evitar la formación de acetilcolina y su almacenamiento subsiguiente en vesículas. Aunque esa clase de fármacos son solamente de interés experimental. Los bloqueantes ganglionares pueden bloquear toda la transmisión en el sistema nervioso autónomo: Mediante el bloqueo de toda la transmisión en el sistema nervioso autónomo, los bloqueantes ganglionares evitan eficazmente que ese sistema participe en las respuestas orgánicas. Los primeros fármacos antihipertensivos fueron los bloqueantes ganglionares, y, cuando se administraron en dosis eficaces, el amplio margen resultante de signos y síntomas proporciono una clara visión de la importancia del sistema nervioso autónomo en los seres humanos. Una dosis bloqueante total del fármaco produce signos y síntomas proporciono una clara visión de la importancia del sistema nervioso autónomo en los seres humanos. Una dosis bloqueante total del fármaco produce signos y síntomas

 Incapacidad de acomodar la visión de cerca.  Sequedad de secreciones en la boca, el estomago y los ojos.  Estreñimiento.  Transtornos de la micción.  Perdida de la función sexual en el varón.  Hipotensión ortostática.

8. Transmisión Neuromuscular Por su accesibilidad, la unión neuromuscular esquelética constituye probablemente la sinapsis más estudiada desde el punto de vista farmacológico. La mayoría de los procesos que participan en la neurotransmisión puede ser interferida mediante fármacos

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

diversos, entre ellos los siguientes:

1 3

en uno u otro sentido. Solo algunos de ellos, sin embargo, pueden utilizarse terapéuticamente y otros permiten explicar la elevada toxicidad de algunos venenos que hay en la naturaleza. Por inhibición: 

Síntesis de acetilcolina: hemicolino, trielilcolina.



Propagación del potencia nerviosa: tetrodotoxina, batracotoxina, anestésicos locales.



Liberación de acetilcolina: toxina botulínica, toxina tetánica, Bbungarotoxina, hipermagnesemia, hipocalcemia, aminoglucosidos, vesamicol.



Unión a receptores nicotínicas postsinapticos: bloqueantes no despolarizantes.



Generación del EPP: bloqueantes despolarizantes.



Hidrólisis de la acetilcolina: anticolinesterásicos.



Potencial de acción muscular: quinina, tetrodotoxina.



Contracción muscular: inhibidores metabólicos, hipocalcemia, datroleno.

Por facilitación: Liberación de acetilcolina: aminopiridinas, tetraetillamonio, guanidina, latrotoxina. 

Potencial de acción muscular: calcio, veratridina.

9. Mecanismos Dopaminergicos: Biosíntesis, activación, inactivación, receptores y efectos biologicos Mecanismo de la Dopamina: La dopamina, como el resto de las catecolaminas, se sintetiza a partir de la l- tirosina, que debe ser transportada hacia el cerebro a través de la barrera hematoencefálica hasta la neurona dopaminérgica. Allí, la enzima tirosina-hidroxilasa la transformará en 1dihidroxifenilalanina (L-DOPA), y la DOPA-descarboxilasa a dopamina. Si queremos aumentar los niveles cerebrales de dopamina es necesario aumentar la concentración de

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES



1 4

DOPA, que normalmente es bastante baja. No se obtiene tal efecto aumentando los niveles de l- tirosina, que ya de por sí son relativamente elevados.

La sinapsis dopaminérgica. La dopamina (DA) se sintetiza a partir de la tirosina, a través de los mismos pasos enzimáticos que la sinapsis noradrenérgica: la tirosina-hidroxilasa (TH) convierte la tirosina en DOPA (I);

almacenarse (3) para de allí liberarse (4). Una vez liberado el neurotransmisor puede ocupar receptores postsinápticos (5), metabolizarse, recaptarse (6) u ocupar autorreceptores (AR) (7). Dentro de la terminal, la DA puede metabolizarse por la monoamino-oxidasa mitocondrial (8). Vías dopaminérgicas centrales Se han descrito tres sistemas dopaminérgicos principales en el cerebro: a) El sistema negro-estriado, donde los cuerpos celulares se hayan localizados en la sustancia negra y sus axones proyectan hacia el neoestriado (núcleos caudado y putamen). Se considera parte del llamado sistema extrapiramidal.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

la DOPA-descarboxilasa la convierte en dopamina (2). La DA puede

1 5

b) El sistema mesolímbico y mesocortical, que se origina en el área tegmental ventral del mesencéfalo, y envía sus axones hacia estructuras estriatales, límbicas y corticales, y c) El sistema tuberoinfundibular, con fibras relativamente cortas que nacen en el hipotálamo (núcleo arcuato y periventricular) y terminan en la hipófisis (lóbulo intermedio) y la eminencia media. Existen también interneuronasdopaminérgicas en la retina, el bulbo olfatorio y el hipotálamo. Biosíntesis de la Dopamina: La dopamina es biosintetizada en el cuerpo (principalmente por el tejido nervioso en la médula de las glándulas suprarrenales) primero por la hidroxilación de los aminoácidos Ltirosina a L-Dopa mediante la enzima tirosina 3-monooxigenasa, también conocida como tirosina hidroxilasa, y después por la decarboxilación de la L-DOPA por la L-aminoácido aromático decarboxilasa (que se refiere frecuentemente a la dopa decarboxilasa). En algunas neuronas, la dopamina es procesada hacia norepinefrina por la dopamina betahidroxilasa.En neuronas, la dopamina es empacada después de la síntesis en vesículas, las cuales son luego liberadas en la sinapsis en respuesta a la acción potencial

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

presináptica.

1 6

10. Mecanismo Histaminergico:Biosíntesis, activación, inactivación, receptores y efectos biologicos Mecanismo de la Histamina: La histamina, una sustancia química presente en algunas células del organismo, provoca muchos de los síntomas de las alergias, como secreciones en la nariz o estornudos. Cuando una persona es alérgica a una sustancia en particular, como un alimento o el polvo, el sistema inmune cree, erróneamente, que esta sustancia, normalmente inocua para el organismo, es en realidad nociva. En un intento de proteger al organismo, el sistema inmune desata una reacción en cadena que induce a algunas células del cuerpo a liberar histamina y otras sustancias químicas en el torrente sanguíneo. Después, la histamina actúa en los ojos, la nariz, la garganta, los pulmones, la piel o el tracto gastrointestinal de una persona y provoca síntomas de alergia. Es probable que haya oído hablar de los antihistamínicos. Estos medicamentos ayudan a combatir los síntomas provocados por la liberación de histamina durante una reacción alérgica. Activación de la Histamina:



IgE



Complementos: C3a, C4a, C5a



La substancia P, somastostatina, neurotensina



Morfina, endorfinas



Estímulos físicos: vibración, calor, frío, luz del sol



ATP



Actividades que desprenden histamina (HRA) desde linfocitos, neutrófilos, plaquetas, células endoteliales, macrófagos y eosinófilos de pulmón humano.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

La liberación de histamina puede ser inducida por muchas substancias:

1 7

Biosíntesis de la Histamina: Las neuronas que sintetizan y liberan histamina son las del núcleo tuberomamilar y el núcleo posterior del hipotálamo. En las células del núcleo tuberomamilar no se ha identificado un sistema de transporte específico para neuronas histaminérgicas. Una vez sintetizada, se introduce en vesículas y saldrá estimulada por el calcio. Sin ser neuronas, los mastocitos y las células del endotelio vascular también sintetizan y almacenan histamina. La síntesis de histamina se produce a partir del aminoácido Lhistidina, catalizada por la histidina descarboxilasa (HDC). La síntesis viene regulada por la presencia de histidina en el medio. La HDC probablemente no esté saturada, ya que la Km≈ 0,1 mM. La HDC es modulada por la proteína quinasa A. Se proyecta a casi todas las regiones del cerebro desde el bulbo olfatorio a la médula espinal.

11. Mecanismo Seratoninergicos: Biosíntesis, activación, inactivación, receptores y efectos biologicos

Mecanismo de la Serotonina: La serotonina es una sustancia hidrofílica, por lo tanto no atraviesa fácilmente la barrera

es captado por las neuronas serotoninérgicas (tallo cerebral - en los núcleos del raphe - y en la glándula pineal). La enzima triptofano- hidroxilasa inicia la síntesis de la serotonina, de una manera no saturable por su sustrato. Es almacenada en vesículas y por exocitosis liberada al espacio sinaptico. Existe recaptación de la serotonina no degradada por los procesos enzimáticos locales, incluyendo la acción de la enzima M.A.O.A nivel del sistema nervioso central el uso de medicamentes que amental la disponibilidad de la serotonina como los inhibidores de la M.A.O. y los inhibidores de la recaptación de la serotonina han demostrado su eficacia en los estados ansioso-depresivos. Actuando sobre mecanismo nociceptivos y en subtipos específicos de receptores serotoninérgicos el uso de agonistas 5HT 1b/ 1d - Triptanes - han abierto un panorama en el manejo de emergencia de las crisis de migraña. Biosíntesis de la serotonina:

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

hemotoencefálica. Su precursos es el triptofano de la dieta proteíca que a nivel cerebral

1 8

En el cuerpo, la serotonina es sintetizada desde el aminoácidotriptófano en una vía metabólica corta que involucra dos enzimas: triptófano hidroxilasa (TPH) y una Laminoácido aromático decarboxilasa (DDC). La reacción mediada por TPH es una etapa limitante en la vía. La TPH ha sido vista en dos formas existentes en la naturaleza: TPH1, encontrada en varios tejidos, y la TPH2, que es una isoforma cerebro-específica. Hay evidencia de polimorfismos genéticos en ambos tipos influenciando susceptiblidad a la ansiedad y la depresión. También hay evidencia de cómo las hormonas ováricas pueden afectar la expresión de la TPH en varias especies, sugiriendo un posible mecanismo para la "depresión post-parto" y el síndrome de estrés premenstrual. La serotonina ingerida por vía oral no pasa dentro de las vías serotoninérgicas del sistema nervioso central porque ésta no cruza la barrera hematoencefálica. Sin embargo, el triptófano y sus metabolitos5-hidroxitriptófano (5-HTP), con los cuales la serotonina es sintetizada, pueden y cruzan la barrera hematoencefálica. Estos agentes están disponibles como suplementos dietarios y pueden ser agentes serotoninérgicos efectivos. Un producto del clivaje es el Ácido 5-Hidroxiindolacético (5 HIAA), el cual es excretado en la orina. Algunas veces, la Serotonina y el 5 HIAA son producidos en cantidades excesivas por ciertos tumores o cánceres, y los niveles de tales sustancias puede ser medida en orina para verificar la presencia de dichas patologías.

12. Mecanismo Gabaminergico: Biosíntesis, activación, inactivación,

Mecanismo del Gaba: Los mecanismos por los cuales el incremento del tono gabérgico (uso de benzodiazepinas) explican su efecto anticonvulsivante se pueden clasificar en: a) Déficit de GABA en las condiciones con disminución de sus depósitos b) Efecto depresor inespecífico que evita el reclutamiento de neuronas no epilépticas en la fase de propagación de la descarga

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

receptores y efectos biológicos

1 9

c) Inhibición de estructuras desinhibidoras como la "sustancia Nigra" que facilitan la generalización de las crisis por inhibición del tono inhibidor talámico o por inhibición de la vía inhibidora colículo superior – corteza d) Inhibición de la liberación de glutámico por el efecto sobre receptores GABA B presinápticos * En algunas condiciones el " aumento excesivo del tono gabérgico " puede tener efectos paradójicos excitadores proconvulsivantes y empeorar las crisis de tipo ausencias.

Biosíntesis del Gaba: La formación de GABA ocurre por la descarboxilación del glutamato catalizado por la glutamato decarboxilasa (GAD). La GAD está presente en muchas terminales nerviosas del cerebro al igual que en las células β del páncreas. La actividad de la GAD requiere el fosfato de piridoxal (PLP) como un cofactor. El PLP es generado de la vitamina B6 (piridoxina, piridoxal, y piridoxamina) por la acción de la cinasa de piridoxal. La cinasa de piridoxal requiere del zinc para su activación. Una deficiencia de zinc o defectos en la cinasa de piridoxal puede conducir a convulsiones, en particular en las pacientes con preeclampsia propensas a las convulsiones (condición hipertensiva en el embarazo

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

tardío).

2 0

13. Mecanismo Glicinergico: Biosíntesis, activación, inactivación, receptores y efectos biologicos Biosíntesis: Se forma desde el ácido pirúvico, o lo que sería lo mismo, desde la glucosa en la etapa anterior al ciclo de Krebs. El precursor inmediato de la glicina es la serina, que se convierte en glicina por la actividad de la enzima serinahidroximetiltransferasa (SHMT). Al igual que para el GABA, la liberación de glicina es dependiente del Ca2+ y se han encontrado receptores pos sinápticos específicos. La acción de la glicina termina con su recogida por un sistema transportador de alta afinidad. Se ha demostrado la recogida sinaptosomal de glicina radioactiva en la médula espinal y en el tronco cerebral bajo. Acción E Importancia El otro neurotransmisor inhibidor de importancia, particularmente en el tallo cerebral y la médula espinal, es la glicina. Su efecto es similar al del GABA: hiperpolarizacion (inhibición) por aumento de la conductancia al cloro. Esta inhibición puede ser antagonizada por la estricnina, otra sustancia convulsivante.

14. Peptidos

Son neurotransmisores opioides o moduladores inhibidores, produciendo inhibición postsináptica , no por hiperpolarización sino por reducción de la conductancia del sodio ; producidos en el Sistema Nervioso Central como moduladores del dolor, reproducción, temperatura corporal, hambre y funciones reproductivas. Su nombre deriva del hecho de que producen los mismos efectos que los analgésicos opiáceos derivados del opio. La biosíntesis debe ser naturalmente ribosómica, las encefalinas se sintetizan en la hipófisis y resultan de la escisión por carboxipeptidasa a las móleculasprecursoras , el origen de las encefalinas no es conocido por el momento plenamente, son productos de hidrólisis de los péptidos.No se conocen los mecanismos de almacenamiento.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

Encefálicos

2 1

Las encefalinas reaccionan con unos receptores específicos localizados en las zonas reseñadas en el apartado de la localización interfiriendo diversos mecanismos de neurotransmisión fundamentalmente la liberación de sustancias mediadoras, distribución de calcio intracelular , modificación de la actividad. Las encefalinas tiene una vida media muy corta y una velocidad de recambio muy rápida , la metionina encefalina administrada por vía intravenosa se inactiva al cabo de cuarenta a ochenta segundos.La degradación tiene lugar por hidrólisis del extremo tirosina en las encefalinas, siendo este proceso inhibido por el antibiótico bacitracina Las encefalinas también constituyen parte del sistema de ´´alarma´´ que los mamíferos han desarrollado para escapar de sus preparados.Ante una sensación de miedo , el organismo sintetiza encefalinas que provocan la liberación de adrenalina , causando una respuesta inmediata de alejamiento del peligro.El tópico del ´´flujo de adrenalina´´ en los atletas de competición en el organismo Endorfinas Son neurotransmisores que actúan sobre receptores opiáceos. Su papel , en condiciones normales , es inhibidor de los estímulos dolorosos en diferentes niveles del SNC.En circunstancias especiales pueden aun inhibir totalmente los estímulos dolorosos(analgesia inducida por el estrés) y obrar en el sistema límbico provocando sensaciones de

Las endorfinas llamadas también ´´hormonas de la felicidad´´, son sustancias químicas producidas por el propio organismo estructuralmente muy similares a los opioides (opio, morfina, heroína) pero sin sus efectos negativos. Se calcula que hay alrededor de 20 tipos diferentes de endorfinas distribuidas por todo el cuerpo, parte de ellas están localizadas en la glándula pituitaria y son las encargadas de hacer posible la comunicación entre las neuronas. Estos químicos naturales producen una fuerte analgesia, estimulan los centros de placer del cerebro creando situaciones satisfactorias que contribuyen a eliminar el malestar y disminuir las sensaciones dolorosas. Cuando sentimos dolor las endorfinas actúan como analgésicos endógenos inhibiendo la transmisión del dolor al cerebro. Las endorfinas son producidas por el organismo en respuesta a múltiples sensaciones, entre la que se encuentra el dolor y el estrés, también influye en la modulación del apetito,

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

bienestar.

2 2

la liberación de hormonas sexuales y el fortalecimiento del sistema inmunitario. Cuando sentimos placer estas sustancias químicas se multiplican y envían mensajes a nuestro cerebro a los linfocitos y a otras células responsables de la defensa de virus y bacterias que invaden el organismo. Las endorfinas tienen una vida muy corta ya que son eliminadas por determinadas enzimas que produce el organismo. Es una medida para mantenerel equilibrio de nuestro cuerpo y no ocultar señales de alarma. Existen varias formas para estimular la producción de endorfinas, lo cierto es que cuando realizamos actividades placenteras aparece en el organismo un mayor flujo de estas hormonas, lo que provoca un cambio en nuestra actitud y nuestro estado de ánimo mejora considerablemente. 

El estrés derivado del ejercicio físico provoca un aumento de la cantidad de endorfinas presente en sangre y en el líquido encefalorraquídeo. Se retrasa la fatiga lo que produce una sensación de vitalidad y bienestar.



Las caricias, besos y abrazos estimulan la descarga de endorfinas, además de feromonas, hormonas que aumentan el atractivo de la persona y cautivan a la pareja. La combinación de estas dos hormonas produce una situación de intenso placer, durante y después de la relación sexual.



La risa tiene una notoria influencia sobre la química del cerebro y del sistema

sonrisa para que nuestro cuerpo comience a segregar endorfinas especialmente encefalinas. 

El contacto con la naturaleza nos llena de energía y buen humor. La atmósfera que se respira en el campo o la playa cargada de iones negativos estimula las hormonas de la felicidad.



Cuando nuestra mente esta relajada las endorfinas se segregan con mayor facilidad y en mayor cantidad. Es muy recomendable practicar relajación, yoga y tai-chi.



El masaje provoca grandes descargas de bienestar, ya que las terminaciones nerviosas trasmiten el roce de las manos sobre la piel hasta el cerebro activando la secreción de hormonas de la felicidad.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

inmunitario, por eso es la mejor fuente de endorfinas. Basta con esbozar una

2 3



La música melódica provoca una importante liberación de endorfinas, consiguiendo una disminución de la frecuencia cardiaca y respiratoria así como una importante relajación muscular.

Sustancia P. Es un péptido de cadena corta identificado hace casi 80 años como neurotransmisor pero que, a pesar de su larga vida como molécula bien identificada, se ha resistido encarnizadamente a desvelar sus secretos, especialmente por lo que se refiere a su participación en la percepción del dolor. La Sustancia P ejerce sus acciones sobre las células a las que activa mediante su unión molecular a una proteína presente en la membrana de las células diana. Este complejo proteico-receptor de la SP se denomina receptor NK1 (de Neuro-Kinina 1) y su presencia determina si una célula nerviosa puede o no responder a las acciones de la SP. 

Se ha demostrado que esta molécula a altas concentraciones aumenta la liberación de metaloproteinasas (principalmente MMP-1, 3 y 11)y a bajas concentraciones disminuye los niveles de metaloproteinasas, tiene efecto vasodilatador potente y aumenta la vasopermeabilidad en los procesos inflamatorios.



Se han encontrado niveles sericos elevados de SP en algunos síndromes dolorosos, aunque de forma inconstante, pacientes que padecen migraña, fibromialgia algunos

15. Efectos fisiologiocos de los Neurotransmisores citados sobre: Acetilcolina: 

Sistema Respiratorio:  Aumenta la respiración (provoca bronco constricción)  Contracción de bronquios, luz de los bronquios.  Las fibras que secretan acetilcolina son colinérgicas todas las neuronas preganglionares tanto en el sistema simpático como en el parasimpático.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

tipos de neuropatía perfiérica.

2 4



Sistema Cardiovascular:  Nodo SA: Descenso en la frecuencia cardiaca, paro vagal.  Aurículas: Disminución en la contractilidad y (casi siempre) aumento en la velocidad de conducción.  Nodo AV: Disminución en la velocidad de conducción.  Sistema His – Purkinje: Disminución en la velocidad de conducción.  Ventrículos: Disminución en la contractilidad



Sistema Renal:  Detrusor: Contracción  Trígono y esfínter: Relajación



Sistema Digestivo:  Incremento de la producción de saliva.

Adrenalina



Sistema Respiratorio  Relajación bronquial  Aumenta la respiración

Sistema Digestivo  Contracción de la membrana nictitante  Relajación intestinal

Noradrenalina



Sistema Cardiovascular  Nodo SA: Aumento en la frecuencia cardiaca  Aurículas: Aumento en la contractilidad y aumento en la velocidad de conducción.  Nodo AV: Incremento en la velocidad de conducción.  Sistema His – Purkinje: Incremento en la velocidad de conducción.  Ventrículos: Aumenta en la contractilidad.

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES



2 5



Sistema Renal  Detrusor: Relajación  Trígono y esfínter: Contracción

Histamina



Sistema Cardiovascular  Aumento de frecuencia cardíaca Sistema Digestivo  Aumento de secreción gástrica

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES



2 6

BIBLIOGRAFÍA

-

GUYTON, Arthut. Tratado de Fisiología Médica. 10ª edición Editorial, Graw Hill España 2001

-

GANONG, William. Fisiología Médica. 16ª edición. Editorial “El manual moderno”, México 1998.

- www.monografias.com - www.elrincondelvago.com

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES

-http://wikipedia.es.com

2 7

2 8

SEMINARIO: SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES