Neutrotransmisores

Las neuronas

La neurona es considerada como la unidad básica del encéfalo, y que se comunica con otras neuronas mandando señales que llegan a todas partes de cuerpo. El soma, que es el centro integrador de la información, dendritas son pequeñas ramificaciones del soma que actúan como receptores de señales que proceden de otras neuronas. Y el axón, que es una larga prolongación tubular que se origina en una región del soma, conocido como cono axónico, donde se generan los potenciales de acción. Por último, los terminales presinápticos, son ramas que están en el axón y que se contactan con las dendritas de otra neurona.

Neurotransmisores

Para transmitir información entre las células se utilizan sustancias químicas. Estas sustancias como neurotransmisores, neuromoduladores y hormonas controlan la conducta de las células o de los órganos. Estos procedimientos de transmisión requieren células que liberen sustancias químicas y moléculas proteicas especializadas y de receptores que las detecten. Este proceso se diferencia básicamente por la distancia que existe entre la célula que segrega la sustancia química y los receptores que la detecta.

Los neurotransmisores son las sustancias químicas que se encargan de la transmisión de las señales desde una neurona hasta la siguiente a través de las sinapsis.  Estos son liberados por los botones terminales y detectados por receptores en la membrana de otra célula a corta distancia. También los neurotransmisores ejercen sus efectos sobre las células uniéndose a una región concreta de la molécula receptora.  En otras palabras, los neurotransmisores se liberan por las vesículas en la extremidad de la neurona presináptica durante la propagación del impulso nervioso, atraviesa el espacio sináptico y actúa cambiando el potencial de acción en la neurona siguiente denominada postsináptica fijándose en puntos precisos de su membrana plasmática.

Las características de las sustancias neurotransmisoras es que son capaces de estimular o inhibir de manera rápida, es decir desde milésimas de segundos o de forma lenta lo que puede llevar horas e incluso días. Estas pueden ser liberadas hacia la sangre, hacia otra neurona, glándulas o músculos.

La eliminación de un neurotransmisor de la hendidura sináptica constituye el mecanismo fisiológico por el cual cesa la acción del neurotransmisor. Existen 3 mecanismos por los cuales el neurotransmisor puede ser eliminado de una sinapsis estos son la recaptación, la difusión, la degradación enzimática.  [pic 1]

Hay neurotransmisores llamados ligandos naturales que se refiere a que son producidas por células del organismo. Sin embargo, existen otras sustancias que actúan como ligandos que pueden venir de agentes externos.

Glutamato

El glutamato es el principal neurotransmisor excitador del sistema nervioso central, es el principal mediador de la información sensorial, motora, cognitiva, emocional e interviene en la formación de memorias y en su recuperación.

El exceso de glutamato puede llegar a ser tóxico y aumentar el calcio intracelular, los radicales libres y la actividad de proteinasa. Las drogas análogas al glutamato, como el NMDA el cual se debe su nombre a que su receptor es el NMDA, pueden provocar altas dosis de efectos neurodegenerativos en algunas regiones cerebrales como en diferentes áreas del hipotálamo. También existen estudios de una relación entre la epilepsia y el glutamato donde se considera que la epilepsia tendría una estrecha relación con los receptores AMPA.

Por último, es importante mencionar que:  

Ácido Glutámico: productor del glutamato, neurotransmisor esencial en las funciones cognitivas tales como la memoria y el aprendizaje. Se encuentra en las harinas y papas.

Vía de síntesis:

En el cerebro el glutamato se sintetiza en las terminales nerviosas a partir de la glucosa en el ciclo de Krebs este es un proceso de sucesiones de reacciones químicas. El principal precursor del glutamato es el ácido alfa-cetoglutarato que recibirá un grupo amino por transaminación para convertirse en glutamato. También encontramos otro precursor el cual, es la glutamina que es sintetizada en las células gliales, desde donde es transportada en las terminaciones nerviosas para convertirse en glutamato por acción de la enzima glutamina sintetasa.   Por lo tanto, al momento de ser liberado el glutamato al espacio extracelular, los astrocitos que son un tipo de células gliales recuperan el glutamato que, mediante una enzima llamada glutamina sintetasa, pasará a ser glutamina. Luego, los astrocitos liberan la glutamina, que es recuperada de nuevo por las neuronas para ser transformada de nuevo en glutamato. Dicho en otras palabras, la glutamina se transforma en glutamato por acción de la glutamina sintetasa en las vesículas de almacenamiento de las neuronas presinápticas. Las cuales viajan hacia la membrana celular y por un proceso de exocitosis es sacado a la hendidura sináptica. Las vesículas sinápticas acumulan de manera activa glutamato a través de procesos que dependen del ATP y del Mg2+. El glutamato liberado como neurotransmisor es absorbido por la célula glial, esta con gasto de ATP se incorpora el nitrógeno, y junto con la intervención de la glutamina sintetasa se forma glutamina la cual es liberada por la célula glial y es capturada por la neurona por difusión a través de la membrana celular liberando glutámico por acción de la glutaminasa. [pic 2]

La liberación de estos neurotransmisores es dependiente del calcio y su inactivación se produce principalmente por recaptación de sodio es decir es sodio dependiente.

Vía de degradación:

Transportadores (EAATS) de aminoácidos excitadores y están presente en:

• Recaptación glial: es decir vuelve a formar glutamina en la glía, por acción de la glutamina transferasa y se almacena como reserva en las mitocondrias de la primera neurona. Desde allí el ácido alfa-acetoglutarico atraviesa la membrana mitocondrial y constituye el ciclo de la glutamina que tiene como función la energía neuronal.
• Recaptación presináptica: mediante una bomba sodio/potasio reingresa a la célula, pero una porción de lo recaptado, por proceso de recaptación reversa y acción de una bomba vuelve a salir a la hendidura con gran liberación de radicales libres.  

Receptores:

Los receptores del glutamato los encontramos en la célula postsinaptica. El glutamato posee 2 tipos de receptores los receptores acoplados a canales iónicos, es decir receptores ionotrópicos, (acá la unión del glutamato a su receptor resulta en un cambio conformacional que permite el paso de cationes de calcio y sodio a través de un poro) como receptores acoplados a proteínas G receptores metabotrópicos (estos no son permeables a iones, al contrario, estos receptores están acoplados a proteínas G o segundos mensajeros intracelulares).

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