Neurotransmisión en el sistema nervioso central

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
TEMA 38. Neurotransmisión en el SNC
1. Generalidades fisiológicas del SNC
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Corteza cerebral: Las regiones se clasifican atendiendo a
diferentes criterios.
Responsable de las funciones corticales superiores como
pensamiento abstracto, memoria y conciencia. También
supervisa al SNA.
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Sistema
límbico:
Formado
por
diferentes
regiones
(hipocampo,
hipotálamo y la amígdala cerebral)
Responsable
de
las
funciones
emocionales y motivacionales
Diencéfalo: Formado por el tálamo y
el hipotálamo.
Núcleos neuronales talámicos y
ganglios basales también regulan
funciones viscerales.
El hipotálamo integra SNA y entre
otras
funciones
regula
la
temperatura corporal, equilibrio
hídrico, presión arterial, sueño,
emociones, etc
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Mesencéfalo y tallo encefálico:
Conectan
a
los
hemisferios
cerebrales, y a tálamo e hipotálamo
con la médula espinal. Aquí se
encuentra el sistema activador
reticular, que enlaza los sucesos
sensoriales y motores periféricos
con los niveles superiores de la
integración nerviosa. También se
hallan las principales neuronas del
SNC que contienen monoaminas.
Responsable de la integración
para coordinar los actos reflejos
esenciales
como
deglución
y
vómito y los de los sistemas
cardiovascular y respiratorio.
El sistema activador reticular
regula sueño, vigilia y nivel de
excitación.
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Cerebelo
Responsable de mantener el tono
apropiado de la musculatura
frente a la gravedad. También
regula funciones viscerales.
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Médula espinal: Se extiende desde el
extremo caudal del bulbo raquídeo hasta
las vértebras lumbares inferiores.
Coordina de modo local la información
sensorial
proveniente
de
piel,
músculos, articulaciones y vísceras por
medio de motoneuronas
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Organización celular del encéfalo
Las neuronas se pueden clasificar según su
- función: motora, sensorial, interneuronal
- su localización
- el neurotransmisor que sintetizan y liberan.
Los sitios de comunicación interneuronal se
llaman sinapsis.
Elementos celulares no neuronales: Células de sostén: astrocitos, células de
microglia, células vasculares y las meninges
Barrera hematoencefálica: Barrera entre la periferia y el SNC
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2. Neurotransmisores, neuromoduladores y neurohormonas
Neurotransmisor: Se libera en la
hendidura sináptica. Actúa a nivel
pre o post sináptico. Se elimina del
espacio
por
recaptación
o
metabolismo. De manera clásica, un
NT puede ser excitador o inhibidor.
Neuromodulador: No posee actividad
intrínseca “per se” pero modifica la
actividad sináptica una vez iniciada.
Neurohormona: Posee actividad,
pero ha de transportarse en la
circulación hasta su lugar de acción.
Puede ser liberada por una célula
neuronal o no neuronal
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3
a
b
a
c
2
1
a
x
y
b
a
Esquema de una neurona noradrenérgica en el locus coeruleus
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3. Clasificación de los neurotransmisores a nivel central
3.1. Aminoácidos
a) Inhibidores: Ácido -aminobutírico (GABA) y glicina
b) Excitadores: Glutamato y aspartato
3.2. Monoaminas
a) Acetilcolina
b) Dopamina
c) Noradrenalina
d) Serotonina o 5-hidroxitriptamina
e) Histamina
3.3. Otras sustancias
a) Neuropéptidos
b) Purinas (adenosina y ATP)
c) Óxido nítrico
d) Ácido araquidónico
e) Citocinas
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3.1. Receptores y neurotransmisores del SNC
TRANSMISOR
RECEPTOR
GABA
GABAA y GABAB
Glicina
Glicina (sensible a la estricnina)
Glutamato
NMDA. No-NMDA
Noradrenalina
1, 2 ,1
Dopamina
D1-5
Serotonina (5-HT)
5-HT1a-d, 5-HT2-7
Acetilcolina
Nicotínico y muscarínico
Histamina
H1, H2 y H3
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4. AMINOÁCIDOS
4.1. Ácido -aminobutírico (GABA)
- Inhibidor por excelencia de la neurotransmisión
- Abundante en el sistema nigroestriado y menos en la
sustancia gris
COOH
Síntesis: A partir del glutamato por acción de la
glutamato descarboxilasa (GAD) que solo existe en las
neuronas GABAérgicas.
Eliminación: Por recaptación e inactivación enzimática por
acción de GABA-transaminasa Esta enzima puede ser
inhibida por el agente antiepiléptico VIGABATRINA
NH2
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4.1.1. Receptores GABAérgicos
GABAA: Localización postsináptica. Canal iónico activado por ligando (como
el receptor nicotínico)
A este receptor se unen fármacos como las Benzodiazepinas, los
barbitúricos y neuroesteroides.
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GABAB: Localización pre y postsináptica. Receptor metabotrópico asociado a
proteína G
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4.2. Glicina
-Transmisor inhibidor más importante en la médula espinal.
- Síntesis: A partir de la serina
- Activa receptores ionotrópicos que formados por 5 subunidades regulan la
entrada de cloruro.
-Ligando exógeno del receptor: Estricnina
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4.3. Glutamato
-Aminoácido dicarboxílico muy abundante en el cerebro.
- Posee efectos excitadores sobre las neuronas del SNC
- Síntesis: A partir de la glucosa proveniente del ciclo de Krebs
- Su acción termina por recaptación. Hay 5 tipos de transportadores de
glutamato en la sipnasis (EAAT1-EAAT5)
4.3.1. Receptores de glutamato
- Receptores NMDA (N-Metil-D-aspartato)
- Receptores AMPA (Ácido -amino-3-hidroxi-metilixosazol-4-propiónico)
- Receptores kainato
- Receptores metabotrópicos
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5. MONOAMINAS
5.1. Noradrenalina. Vías noradrenérgicas y receptores.
-Síntesis, liberación y receptación como en el SNA.
-Metabolito principal en el SNC 3-metoxi-4-hidroxifeniletilenglicol (MHPG)
en lugar del ácido vanililmandélico (VMA)
Las neuronas del LC
participan
en
los
fenómenos de vigilia y
sueño
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5. MONOAMINAS
5.1. Noradrenalina. Vías noradrenérgicas y receptores.
Receptores 
Autorreceptores 2
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5.2. Dopamina. Vías dopaminérgicas y receptores
Síntesis:
Tirosina
tirosina hidroxilasa
dopadecarboxilasa
Dopamina
Sistema nigroestriado:
Participa en la regulación
motora
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5.2. Dopamina. Vías dopaminérgicas y receptores
Síntesis:
Tirosina
tirosina hidroxilasa
dopadecarboxilasa
Dopamina
Sistema nigroestriado:
Participa en regulación motora
Sistemas mesolímbico y mesocortical:
Forman parte de los circuitos endógenos
de recompensa
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5.2. Dopamina. Vías dopaminérgicas y receptores
Síntesis:
Tirosina
tirosina hidroxilasa
dopadecarboxilasa
Dopamina
Sistema nigroestriado:
Participa en regulación motora
Sistema tuberoinfundibular:
Regulación liberación de
hormonas hipofisarias
Sistemas mesolímbico y mesocortical:
Forman parte de los circuitos endógenos
de recompensa
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5.2. Dopamina. Vías dopaminérgicas y receptores
Receptores: D1-D5
D1 y D5 acoplados a Proteínas GS
D2, D3, y D4 acoplados a Proteínas Gi
Farmacológicamente:
D1 Engloba a D1 y D5 (Postsinápticos)
D2 Engloba a D2, D3, y D4 (Autorreceptores)
D1>> abundantes D2
D1 se encuentran en todas las regiones con inervación dopaminérgica.
D2 son muy abundantes en las terminaciones dopaminérgicas del cuerpo
estriado y del núcleo accumbens. También en las uniones interneuronales
colinérgicas y en el centro quimiorreceptor regulador del vómito
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5.2. Dopamina. Vías dopaminérgicas y receptores
Sistema nigroestriado:
D1 y D2. El déficit en dopamina
en este sistema se asocia a la
enfermedad de Parkinson
Sistema tuberoinfundibular:
Regulación liberación de
hormonas hipofisarias. Sólo D1
Sistemas mesolímbico y mesocortical:
D1 y D2. El bloqueo de los D2 en el sistema
mesolímbico se asocia al efecto
antipsicótico.
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5.3. Serotonina. Vías serotoninérgicas y receptores
Síntesis
Triptófano
Triptófano hidroxilasa
Descarboxilasa inespecífica
5-HT
Distribución similar a las vías
noradrenérgicas
Regula diversas funciones
corticales
y
otras
neurovegetativas como estado
de ánimo, afecto, el nivel de
conciencia, el apetito,
la
temperatura corporal y el
sueño. También regula la
producción
de
algunas
hormonas (cortisol, prolactina
y somatostatina)
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5.3. Serotonina. Vías serotoninérgicas y receptores
7 Familias 5HT1-5HT7
Todos, excepto los 5HT3, acoplados a
proteínas G.
Los 5HT3 son canales iónicos para Na+ y
K+
Existen fármacos para los receptores:
5HT1, 5HT2, 5HT3 y 5HT4
5HT1A, 5HT1B y 5HT1D son
autorreceptores
5HT2 asociados a proteína Gq
5HT2A amplia distribución y postsináticos
5HT2B distribución restringida
5HT2c similar a los 5HT2A
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5.3. Serotonina. Vías serotoninérgicas y receptores
Los 5HT3 son canales iónicos activados por ligando que se hallan en el área
postrema, en la zona quimiorreceptora reguladora del vómito y terminaciones
del parasimpático y aparato gastrointestinal.
5HT4 acoplados a proteínas Gs. Se localizan en hipocampo y ganglios basales.
La localización más importante en el plexo mesentérico gastrointestinal.
Regulan el peristaltismo.
Fármacos
Fluoxetina Antidepresivo. Inhibe la recaptación de serotonina
Agonista 5HT1D: Sumatriptan. Indicado para tratar la migraña
Agonista 5HT1A: Buspirona. Tratamiento de la ansiedad
Antagonista 5HT3: Ondansetron. Antiemético
Antipsicóticos: Clozapina
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5.4. Acetilcolina. Vías colinérgicas y receptores
Distribución similar a NA o
5HT pero escasa en el
cerebelo.
La degeneración del núcelo
basal de Meynert se
relaciona con la enfermedad
de Alzheimer.
Otro grupo de neuronas
participa en la memoria.
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5.4. Acetilcolina. Vías colinérgicas y receptores
Los efectos de Ach a nivel central son excitadores y están mediados por
receptores muscarínicos o nicotínicos
Receptor muscarínico.
Predominan los M1 presinápticos.
Regula la liberación de Ach.
Su bloqueo aumenta la liberación
de Ach.
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5.4. Acetilcolina. Vías colinérgicas y receptores
Receptor nicotínico
Menor
proporción
que
los
muscarínicos.
Presinápticos: Regulan la liberación
de otros NT (Glutamato. DA)
Los postsinápticos intervienen en la
transmisión excitadora rápida
Las
vías
colinérgicas
están
relacionadas con la excitación, el
aprendizaje, la memoria y el control
motor
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5.5. Histamina. Vías histaminérgicas y receptores
Menos abundante que en otros tejidos
Sus neuronas se limitan al hipotálamo,
pero sus axones se dirigen a todo el
encéfalo en disposición de “aerosol”
Su acción termina por metabolismo
La histamina actúa sobre tres tipos de receptores (H1, H2 y H3), todos
acoplados a proteínas G
H1 Postsináptico preferentemente. Excitación
Antagonistas H1 a nivel central: sedante. Se emplean como antieméticos y
agentes inductores al sueño.
Antagonistas H2: No pasan la BHE
H3: Autorreceptores
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5.6. Otros transmisores
a) Neuropéptidos
La mayoría funcionan como neuromoduladores de los neurotransmisores
clásicos.
Se conocen más de 50 péptidos con actividad farmacológica: péptidos
opioides, taquicininas, sustancia P, vasopresina/oxitocina
b) Purinas
ATP y adenosina. Actúan sobre dos tipos de receptores. Sobre los P1
actúa adenosina y se subdividen en tres tipos A1, A2A, A2B y A3. Los tres
primeros son antagonizados por las metilxantinas (cafeína).
ATP interacciona con los receptores P2 de los que se conocen dos subtipos
P2x y P2y
c) Óxido nítrico