También llamada transmisión sináptica, es el proceso
mediante el cual las moléculas de señalización llamadas
neurotransmisores son liberadas. Se lleva a cabo en una
sinapsis, y se produce cuando un potencial de acción se
inicia en la neurona presináptica
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN
SINAPSIS ELÉCTRICA
El potencial de acción viaja de una neurona a la
siguiente, a través de canales especializados,
llamados uniones GAP, que conectan las dos
células.
Las células están en contacto directo una con
otra y la despolarización de la membrana
celular presináptica causa una despolarización
de la membrana de la célula postsináptica, y el
potencial de acción se propaga.
SINAPSIS QUÍMICA
Las neuronas no se tocan entre sí, tienen
espacios estrechos de contacto llamados
hendidura sináptica.
Es más compleja y permite mucho más control, incluyendo
la capacidad de excitar o inhibir la célula postsináptica. La
conducción de información puede causar tanto
despolarización como hiperpolarización, dependiendo de
la naturaleza de la sustancia química
RECEPTORES
Los receptores para los neurotransmisores consisten en complejos proteicos
que atraviesan la membrana celular. Su naturaleza determina si una sustancia
concreta es excitadora o inhibidora. Los receptores que son estimulados
continuamente por neurotransmisores o fármacos quedan desensibilizados
(regulados en menos); si no son activados por su neurotransmisor o están
bloqueados de forma crónica por fármacos, se vuelven hipersensibles
(regulados en más)
Las neuronas generan y propagan potenciales de acción a lo largo de
sus axones, y a continuación transmiten la señal correspondiente a
través de una sinapsis mediante el neurotransmisor liberado, que
desencadena una reacción en otra neurona o en una célula efectora. La
señal puede estimular o inhibir a la célula receptora, dependiendo del
neurotransmisor y el receptor involucrados.
PROPAGACIÓN
La propagación del potencial de acción a lo largo del axón es eléctrica,
causada por los intercambios de iones Na+ y iones K+ a través de la
membrana axónica. Una neurona particular genera el mismo potencial de
acción después de cada estimulo y lo transmite a una velocidad fija a lo
largo del axón.
Los potenciales de acción abren los canales axónicos de Ca (no representados). El Ca++
activa la liberación de neurotransmisores (NT) desde las vesículas donde están
almacenados. Las moléculas del NT llenan la hendidura sináptica. Algunas se unen a los
receptores postsinápticos e inician una respuesta. Las otras son bombeadas de nuevo
hacia el axón para su almacenamiento o su difusión hacia los tejidos vecinos.
NEUROTRANSMISORES Y RECEPTORES PRINCIPALES
Un mínimo de 100 sustancias puede actuar
como neurotransmisores; unas 18 tienen
una gran importancia.
GABA
GABA es el principal neurotrasmisor inhibidor del encéfalo. Es
un aminoácido derivado del glutamato, que sufre una
descarboxilación por la descarboxilasa de glutamato. Después
de la interacción con sus receptores, el GABA es bombeado
activamente a las terminaciones nerviosas y es metabolizado.
Los receptores de GABA se clasifican como GABAA (activador
de los canales del cloruro) y GABAB (potenciador de la
formación de cAMP). Los receptores de tipo GABAA son el
punto de acción para diversos fármacos neuroactivos, que
incluyen las benzodiazepinas, los barbitúricos, la picrotoxina
y el muscimol.
SEROTONINA
Los receptores serotoninérgicos (5-HT), de los que
hay un mínimo de 15 subtipos, se dividen en 5-HT1
(con 4 subtipos), 5-HT2 y 5-HT3. Sus agonistas
selectivos (p. ej., sumatriptán) pueden interrumpir
las migrañas.
La serotonina (5-hidroxitriptamina o 5-HT) se sintetiza en los núcleos
del rafe y las neuronas de la protuberancia y el tronco encefálico
superior. El triptófano es hidroxilado por la triptófano hidroxilasa a
5-hidroxitriptófano y luego descarboxilado a serotonina. Las
concentraciones de serotonina están controladas por la captación de
triptófano y la monoaminooxidasa (MAO) intraneuronal, que
degrada la serotonina.
ACETILCOLINA
La acetilcolina es el principal neurotransmisor de las neuronas
bulboespinales, las fibras preganglionares autónomas, las
fibras colinérgicas (parasimpáticas) posganglionares y muchas
neuronas del SNC (p. ej., ganglios basales, corteza motora). Es
sintetizada a partir de la colina y la acetilcoenzima A por la
colina acetiltransferasa, y su acción es concluida rápidamente
a través de la hidrólisis local a colina y acetato por la
acetilcolinesterasa.
Los receptores colinérgicos se clasifican como nicotínicos N1 (en la
médula suprarrenal y los ganglios autónomos) o N2 (en el músculo
esquelético) o muscarínicos M1 a M5 (ampliamente distribuidos en el
SNC). Los de tipo M1 se encuentran en el sistema nervioso autónomo,
el estriado, la corteza y el hipocampo; los de tipo M2 se encuentran en
el sistema nervioso autónomo, el corazón, el músculo liso intestinal, el
tronco del encéfalo y el cerebelo. Dopamina
NORADRENALINA
La noradrenalina es el neurotransmisor de la mayoría de las
fibras posganglionares y de muchas neuronas centrales (p. ej.,
en el locus caeruleus y el hipotálamo). Su precursor, la tirosina,
es convertido a dopamina, que es hidroxilada por la dopamina
β-hidroxilasa a noradrenalina.
Los receptores adrenérgicos son clasificados como α1
(postsinápticos en el sistema simpático), α2 (presinápticos en el
sistema simpático y postsinápticos en el encéfalo), β1 (en el
corazón) o β2 (en otras estructuras con inervación simpática).
ENDORFINAS Y ENCEFALINAS
Las endorfinas y las encefalinas son opiáceos. Las endorfinas son polipéptidos grandes que activan
muchas neuronas centrales (p. ej., en el hipotalamo, la amígdala, el tálamo y el locus caeruleus). El
cuerpo celular contiene un polipéptido grande denominado proopiomelanocortina, precursor de
las α-endorfinas, las β-endorfinas y las γ-endorfinas. La met-encefalina y la leu-encefalina son
polipéptidos pequeños presentes en muchas neuronas centrales (p. ej., en el globo pálido, el
tálamo, el caudado y la sustancia gris central). Su precursor, la proencefalina, se forma en el
cuerpo celular, luego es degradada por peptidasas en los péptidos activos. Estas sustancias se
localizan en la médula espinal, donde modulan las señales para el dolor
Los receptores para endorfina-encefalina (opiáceos) se dividen en μ1 y μ2 (que
influyen sobre la integración sensitivomotora y la analgesia), δ1 y δ2 (que afectan
la integración motora, la función cognitiva y la analgesia) y κ1, κ2 y κ3 (que
afectan la regulación del equilibrio hidroelectrolítico, la analgesia y el consumo
de comida). Los receptores σ, en la actualidad clasificados fuera de los opiáceos y
situados en su mayoría en el hipocampo, se unen a PCP.
GLUTAMATO Y ASPARTATO
Estos aminoácidos son los principales neurotransmisores
excitadores del SNC. Están presentes en la corteza, el cerebelo y la
médula espinal. En las neuronas, la síntesis de óxido nítrico (NO)
aumenta en respuesta al glutamato. El exceso de glutamato puede
ser tóxico y aumentar el calcio intracelular, los radicales libres y la
actividad de proteinasa. Estos neurotransmisores pueden contribuir
a la tolerancia a la terapia con opiáceos y mediar la hiperalgesia.
Los receptores para el glutamato se clasifican como NMDA
( N -metil-d-aspartato) y no NMDA. La fenciclidina (PCP,
también conocida como polvo de ángel) y la memantina
(utilizada para el tratamiento de la enfermedad de
Alzheimer) se unen a receptores de NMDA.