En el sistema nervioso la información se transmite principalmente a través de los impulsos nerviosos que pasan, uno tras otro, por una serie de neuronas. O sea, el impulso nervioso viaja por una neurona y al llegar a su final, se acopla con otra neurona a través de una unión denominada sinapsis, aquí se produce el milagro y el impulso nervioso sigue camino por la segunda neurona, y así sucesivamente. Y ese milagro es lo que voy a intentar explicaros para que lo entienda el común de los mortales. Ya os anticipo que no es tarea fácil y que, a veces, me permitiréis una licencia científica.
Existen dos clases de sinapsis:
- Sinapsis eléctrica: Donde los impulsos eléctricos son transmitidos por cables (canales) directos desde una célula a la siguiente.
- Sinapsis química: Donde la primera neurona deposita una sustancia química (los magos que hacen la magia), que llevan unas llaves, también mágicas, que solo abren un tipo de puerta para poder pasar al otro lado, a la siguiente neurona, y así, hasta el infinito y más allá.
Pero como no vamos a estar contando siempre este cuento, vamos a pasar al modo científico.
Las sustancias segregadas en la sinapsis son los denominados neurotransmisores, estos a su vez, actúan sobre las proteínas del receptor de membrana de la siguiente neurona para excitarla, inhibirla o modificar su sensibilidad de alguna manera.
Los neurotransmisores son biomoléculas que cumplen con los siguientes criterios básicos:
- La sustancia debe estar presente en el interior de las neuronas. Una sustancia química no puede ser secretada desde una neurona presináptica a menos que esté presente allí.
- Las enzimas que permiten la síntesis (fabricación) de la sustancia deben estar presentes en las neuronas del área donde dicho neurotransmisor se encuentra.
- El efecto del neurotransmisor debe reproducirse si la misma sustancia es aplicada exógenamente (En el plano biológico se califica como exógeno al órgano, el agente, la sustancia, el efecto o el estímulo que nace fuera del organismo). Un neurotransmisor actúa sobre su célula diana, mediante la presencia en éstos de receptores específicos para el neurotransmisor. El efecto debe ser idéntico al de la estimulación presináptica.
CLASIFICACIÓN
Teniendo en cuenta su composición química se pueden clasificar en:
- Colinérgicos. Acetilcolina
- Adrenérgicos. Que se dividen a su vez en:
- Catecolaminas, ejemplo adrenalina o epinefrina, noradrenalina o norepinefrina y dopamina
- Indolaminas serotonina, melatonina e histamina
- Aminoacidérgicos. GABA, taurina, ergotioneina, glicina, beta alanina, glutamato y aspartato
- Peptidérgicos. Endorfina, encefalina, vasopresina, oxitocina, orexina, neuropéptido Y, sustancia P, dinorfina A, somatostatina, colecistoquinina, neurotensina, hormona luteinizante, gastrina y enteroglucagón.
- Radicales libres. Óxido nítrico (NO), monóxido de carbono (CO), adenosin trifosfato (ATP) y ácido araquidónico.
FUNCIONAMIENTO DE LOS NEUROTRANSMISORES
La neurona que libera el neurotransmisor se le llama neurona presináptica. A la neurona receptora de la señal se le llama neurona postsináptica. Dependiendo del tipo de receptor, las neuronas postsinápticas son estimuladas (excitadas) o no estimuladas (inhibidas). Cada neurona se comunica con muchas otras al mismo tiempo. Puesto que una neurona puede enviar o no un estímulo, su comportamiento siempre se basa en el equilibrio de influencias que la excitan o la inhiben en un momento dado. Cuando llega un impulso nervioso al extremo de las neuronas, lo que denominamos axones, se produce una descarga del neurotransmisor, en la sinapsis, que es captado por los receptores específicos situados en la membrana de la célula postsináptica, lo que provoca en esta la despolarización, y, en consecuencia, un impulso nervioso nuevo.
PRINCIPALES NEUROTRANSMISORES
Para empezar, es necesario aclarar que la clasificación de los neurotransmisores es amplia, pues existen más de cien. No obstante, en esta ocasión, me enfocaré en los principales neurotransmisores relacionados con el Parkinson: serotonina o hidroxitriptamina (5-HT), glutamato, dopamina (DA) y ácido gamma-aminobutírico (GABA). Veamos más sobre la función de los neurotransmisores mencionados a continuación.
Serotonina o hidroxitriptamina (5 -HT)
En 1903, el farmacólogo y químico Vitorio Esparmer, descubrió este importante neurotransmisor. La serotonina es un neurotransmisor excitador relacionado con la emoción, regulación del estado de ánimo, deseo sexual, apetito y vigilia.
Asimismo, ayuda en la modulación de la ansiedad y agresividad.
Hay estudios que indican que, niveles altos de serotonina producen una sensación de bienestar, relajación, mejor autoestima y concentración. Por otro lado, niveles bajos de serotonina, pueden producir problemas de sueño, del estado de ánimo, depresión, pérdida del control de la ira y trastorno obsesivo compulsivo.
La serotonina actúa como inhibidor de las vías del dolor en la médula y se supone que sus efectos en zonas más altas del sistema nervioso ayudan a regular el humor o estado afectivo del sujeto y es posible que produzca sueño.
Después de su liberación desde las neuronas serotoninérgicas, buena parte de la serotonina liberada vuelve a ser capturada por un mecanismo activo de recaptación, e inactivada por la MAO.
Glutamato
El glutamato es el principal transmisor excitador en el encéfalo y en la médula espinal, y se ha calculado que es el neurotransmisor responsable del 75 % de la transmisión excitatoria.
Dentro de las funciones que cumple encontramos la plasticidad sináptica, con una participación en el aprendizaje y la memoria. Por otra parte, es importante mencionar que el glutamato en cantidades excesivas resulta tóxico para las neuronas. Este efecto se conoce como excitotoxicidad. Es decir, que cuando hay un golpe o un daño cerebral como, por ejemplo, un ictus, trauma craneoencefálico o estatus epiléptico, se incrementa notablemente.
La dopamina (DA)
Dentro de los neurotransmisores inhibidores encontramos la dopamina, que fue descubierta por Arvid Carlsson y Nils-Ake Hillarp en 1952.
Es importante mencionar que existen, principalmente, dos receptores de la dopamina. El primero, denominado D1, que se encuentra en las neuronas intrínsecas del cuerpo estriado. El segundo, D2, que sirve como autorreceptor en las neuronas mesolímbicas y nigroestriadas. No obstante, dentro de las neuronas dopaminérgicas se conforman algunos circuitos neuronales principales.
Circuito nigroestriado
Este circuito se relaciona, especialmente, con el control motor, siendo una de las vías que genera más dopamina en todo el cerebro. Si llega a destruirse este circuito, puede dar lugar a la enfermedad de Parkinson. El principal tratamiento farmacológico para la enfermedad de Parkinson es la administración del precursor de dopamina, la Levodopa (L-DOPA).
Es importante mencionar que, después de un largo periodo del consumo de dicho fármaco, este pierde eficacia y como efecto secundario se produce la discinesia tardía (DT). El DT es un trastorno de movimientos involuntarios causado por el consumo crónico de fármacos. No obstante, la administración de fármacos antagonistas del receptor D2, como la Bromocriptina, pueden producir buenos resultados para contrarrestar la DT.
Circuito mesolímbico
Cuando este circuito se encuentra alterado, se producen trastornos del estado de ánimo, psicosis y trastornos por abuso de sustancias. Y es que, la dopamina está fuertemente asociada con los mecanismos de recompensa del cerebro. De hecho, drogas como la cocaína, el opio, la heroína, el alcohol y la nicotina promueven la liberación de dopamina, produciendo una adicción a estas sustancias.
Circuito mesocortical
Interviene en funciones cognitivas, sobre todo en las funciones ejecutivas. Además, se vincula a la regulación emocional. En el caso de que se disminuyan los niveles de dopamina, la persona puede tener dificultades en la abstracción, juicio social y fluidez verbal.
Circuito tuberoinfundibular
Dentro de sus funciones está ayudar a la hipófisis en el proceso de secreción de hormonas. Una de las hormonas en las que más influencia tiene es la prolactina, ya que inhibe su síntesis afectando a la producción de leche.
Ácido gamma- aminobutírico (GABA)
En 1950, los neurocientíficos Eugene Roberts y Jorge Awapara descubrieron que el GABA funciona como un “freno” de los neurotransmisores excitadores. Es decir, es un neurotransmisor inhibidor en el SNC y se sintetiza a partir del aminoácido precursor glutamato, por medio de la enzima descarboxilasa del ácido glutámico.
Otra característica de las neuronas gabaérgicas es que pueden hacer sinapsis con las neuronas de su misma naturaleza, produciendo así excitación mediante el proceso de desinhibición. Este neurotransmisor juega un papel importante en la cognición, comportamiento y respuesta frente al estrés. Asimismo, se relaciona con algunas psicopatologías ya que inhibe la actividad neuronal.
Tipos de receptores GABA
Adicionalmente, es importante mencionar que existen tres clases de receptores GABA:
- GABA A: Estos receptores son más comunes y están ligados de manera directa a un canal iónico, por lo que operan con rapidez. Además, se reconocen tres receptores principales GABA A (alfa, beta y gamma).
- GABA B: Son metabotrópicos y utilizan un segundo mensajero. En consecuencia, operan de manera más lenta.
- GABA C: Receptores, casi exclusivos, de las células horizontales de la retina. Son receptores inotrópicos.
Y, estos son los compuestos que realizan la magia en nuestro cerebro. Hay que recordar que la magia puede ser blanca o negra, por tanto, estos neurotransmisores pueden producir efectos beneficiosos en nuestro organismo, que es lo normal, o bien, producir trastornos como la enfermedad de Parkinson.
Espero que esta entrada no sea muy ardua de leer para no iniciados.
Un saludo
