Los Neurotransmisores Químicos

Las células nerviosas que se utilizan para la percepción de los acontecimientos externos, al ser excitada por el estímulo adecuado, transmiten un potencial de acción a lo largo de sus axones. Cuando la señal eléctrica alcanza el haz del terminal del axón, interactúa con estructuras llamadas perillas sinápticas. Estas estimulan la afluencia de calcio (Ca²⁺) a través de puertas Ca²⁺ activadas por voltaje. Esto origina el movimiento de vesículas hacia las membranas de las perillas sinápticas. Dentro de estas vesículas hay neurotransmisores químicos. Los neurotransmisores se fabrican en el cuerpo de la célula y viajan a lo largo del axón para ser almacenados en las vesículas asociadas con las perillas sinápticas. Cuando una vesícula alcanza la membrana celular de la perilla sináptica, se fusiona con la membrana celular y libera su neurotransmisor en la región sináptica. En la neurona postsináptica hay receptores que se unirán específicamente a estos neurotransmisores. El neurotransmisor excitará o inhibirá la activación de la neurona postsináptica.

Uno de los mecanismos para la inhibición de la activación de la neurona postsináptica, consiste en la hiperpolarización, como la que sigue el pulso de un potencial de acción. Este elevará el umbral para la activación de la neurona.

Téngase en cuenta que las neuronas pre- y post-sinápticas se han dibujado de forma idéntica arriba, pero eso es sólo por la ignorancia de sus diferencias estructurales.

Autor contribuyente: Ka Xiong Charand

Acetilcolina

El compuesto químico acetilcolina es un neurotransmisor en el sistema nervioso periférico (SNP) y el sistema nervioso central (SNC) de muchos organismos, incluyendo los seres humanos.

La acetilcolina es el neurotransmisor involucrado en la contracción de una fibra muscular, y en la sinapsis de la célula muscular, el receptor de acetilcolina abre una puerta para la entrada de sodio en la célula para iniciar la serie de eventos que contraen el músculo.

El término colinérgico se usa para describir las partes del cuerpo que usan acetilcolina en la estimulación, y anticolinérgico si se usa para disminuir la actividad. La acetilcolina es el neurotransmisor principal del sistema nervioso parasimpático. También funciona como transmisor en el sistema nervioso simpático. En el cerebro, la acetilcolina funciona como neurotransmisor y neuromodulador. Es una de varias sustancias químicas que actúan para regular diversas poblaciones de neuronas con efectos que duran significativamente más que la acción nerviosa normal a corto plazo.

En el sistema nervioso central, la acetilcolina tiene muchas funciones importantes en el cerebro. Por ejemplo, tiene un papel importante en la mejora del estado de alerta cuando nos despertamos, en mantener la atención y en el aprendizaje y la memoria.

Acetilcolinesterasa

La acetilcolinesterasa es una enzima que cataliza la descomposición de la acetilcolina y de algunos otros ésteres de colina que funcionan como neurotransmisores. Tiene un papel esencial en las uniones neuromusculares y en las sinapsis químicas de tipo colinérgico, donde su actividad sirve para terminar la transmisión sináptica. Con la acetilcolina eliminada, la célula nerviosa vuelve rápidamente a su estado relajado.

La acetilcolinesterasa es el principal objetivo de la inhibición de los compuestos organofosforados, como los agentes nerviosos y los pesticidas. Dichos agentes bloquean la acción de la acetilcolinesterasa de modo que la acetilcolina continúa solicitando la contracción de los músculos. Al bloquear la acetilcolinesterasa, estos agentes actúan como inhibidores irreversibles.

La acetilcolinesterasa tiene una eficacia catalítica muy alta, pues cada molécula es capaz de degradar unas 25.000 moléculas de acetilcolina.

Neurotransmisores Importantes

Si bien hay una gran cantidad de especies químicas que desempeñan el papel de neurotransmisores en entornos específicos, hay algunas, incluida la acetilcolina, que desempeñan un papel importante en la fisiología humana.

Epinefrina

La epinefrina, también llamada adrenalina, es producida por las glándulas suprarrenales ubicadas por encima de los riñones. Este neurotransmisor es responsable de la respuesta de "lucha o huida" de su cuerpo. Una vez liberado, actúa en todo el sistema nervioso central para aumentar la frecuencia cardíaca y llevar más oxígeno a los músculos rápidamente. Es parte de la defensa del cuerpo contra el estrés, acelera la respiración y contribuye al estado de alerta.

Norepinefrina

La norepinefrina, también llamada noradrenalina, tiene la función general de movilizar el cerebro y el cuerpo para la acción. Su liberación es más baja durante el sueño, aumenta durante la vigilia y alcanza niveles mucho más altos en situaciones de estrés o peligro (respuesta de lucha o huida). En el cerebro, la noradrenalina aumenta la excitación y el estado de alerta, promueve la vigilancia, mejora la formación y recuperación de la memoria y centra la atención. También aumenta la inquietud y la ansiedad. En el resto del cuerpo, la noradrenalina aumenta la frecuencia cardíaca y la presión arterial, desencadena la liberación de glucosa de las reservas de energía, aumenta el flujo sanguíneo al músculo esquelético, reduce el flujo sanguíneo al sistema gastrointestinal e inhibe la evacuación de la vejiga. Estos efectos corporales son característicos del sistema nervioso simpático y la norepinefrina es el principal neurotransmisor utilizado por ese sistema. La activación simpática de las glándulas suprarrenales hace que la parte llamada médula suprarrenal libere norepinefrina (así como epinefrina) en el torrente sanguíneo, de la cual, funcionando como una hormona, obtiene un mayor acceso a una amplia variedad de tejidos.

Dopamina

La dopamina se considera en la cultura popular como la droga del placer, pero la opinión farmacológica es que en el sistema nervioso central confiere prominencia motivacional, indicando la deseabilidad o aversión de un resultado e impulsando el comportamiento de uno hacia o lejos de ese resultado. Fuera del sistema nervioso central, funciona como mensajero. "En los vasos sanguíneos inhibe la liberación de noradrenalina y actúa como vasodilatador (a concentraciones normales); en los riñones, aumenta la excreción de sodio y la diuresis; en el páncreas, reduce la producción de insulina; en el sistema digestivo, reduce la motilidad gastrointestinal y protege la mucosa intestinal, y en el sistema inmunológico, reduce la actividad de los linfocitos" (Wiki). Hay mucha discusión sobre la dopamina en relación con las adicciones a las drogas. Se considera que la cocaína, la metanfetamina y otras drogas adictivas inhiben la recaptación de dopamina, lo que conduce a niveles elevados de dopamina en el cerebro y a muchas de las manifestaciones de la adicción a las drogas.

Serotonina

La serotonina es un neurotransmisor cuya "función biológica es compleja y multifacética, modula el estado de ánimo, la cognición, la recompensa, el aprendizaje, la memoria y numerosos procesos fisiológicos como los vómitos y la vasoconstricción". Aproximadamente el 90% de la serotonina del cuerpo se encuentra en el tracto gastrointensinal donde regula los movimientos intestinales. Aproximadamente el 8% se encuentra en las plaquetas sanguíneas y el 1-2% en el sistema nervioso central. Las funciones del SNC incluyen la regulación del estado de ánimo, el apetito y el sueño. También tiene algunas funciones cognitivas, incluida la memoria y el aprendizaje.

La serotonina a veces se denomina "sustancia química calmante" y es conocida por sus efectos moduladores del estado de ánimo. La falta de serotonina se ha relacionado con la depresión y los trastornos neuropsiquiátricos relacionados.

Glutamato

El glutamato es común en una dieta normal. El glutamato está presente en el 90 por ciento de las sinapsis, actuando como el principal neurotransmisor excitador del sistema nervioso central. Demasiado glutamato puede sobreexcitar las células cerebrales, pero esto suele estar controlado por moléculas transportadoras de glutamato que recogen el exceso de glutamato en el entorno celular. El glutamato es importante para la neuroplasticidad, la capacidad del cerebro para reconectar las conexiones neuronales para nuevas tareas. Esto nos ayuda a aprender y refuerza nuestra memoria.

El glutamato es la forma de iones negativos del ácido glutámico. Se sintetiza a partir del aminoácido glutamina en el sistema nervioso central. El glutamato se utiliza en la síntesis de GABA.

Glicina

La glicina es un neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central, especialmente en la médula espinal, el tronco encefálico y la retina. Cuando se activan los receptores de glicina, el cloruro ingresa a la neurona a través de los receptores ionotrópicos, lo que provoca un potencial postsináptico inhibidor (IPSP).

La glicina es uno de los 20 aminoácidos que utiliza el organismo. "La glicina se usa para tratar la esquizofrenia, el accidente cerebrovascular, la hiperplasia prostática benigna (HPB) y algunos trastornos metabólicos hereditarios raros. También se usa para proteger los riñones de los efectos secundarios dañinos de ciertos medicamentos usados después del trasplante de órganos, así como para el hígado de los efectos del alcohol." rxlist

Ácido g-aminobutírico (GABA)

El GABA es el principal neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central de mamíferos maduros en el desarrollo. Su función principal es reducir la excitabilidad neuronal en todo el sistema nervioso. A veces se le llama "química del aprendizaje"; Los estudios han encontrado un vínculo entre los niveles de GABA y si el aprendizaje es exitoso o no. El GABA se vende como suplemento dietético.

El GABA se sintetiza principalmente a partir del glutamato. El proceso convierte el glutamato (el principal neurotransmisor excitador) en GABA (el principal neurotransmisor inhibidor).