Tipos de neurotransmisores

 Un mínimo de 100 sustancias puede actuar como neurotransmisores; unas 18 tienen una gran importancia. Varias adoptan formas un poco diferentes. Los neurotransmisores se pueden agrupar en diferentes clases, como

• Moléculas pequeñas (p. ej., glutamato, ácido gamma-aminobutírico, glicina, adenosina, acetilcolina, serotonina, histamina, noradrenalina)

• Neuropéptidos (p. ej., endorfinas)

• Moléculas gaseosas (p. ej., óxido nítrico, monóxido de carbono)

• Endocannabinoides

Glutamato y aspartato

Estos aminoácidos son los principales neurotransmisores excitadores del sistema nervioso central. 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.

Ácido gamma-aminobutírico

El ácido gamma-aminobutírico (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. La glicina, parecida al GABA en su acción, está presente sobre todo en las interneuronas (células de Renshaw) de la médula espinal y en los circuitos que relajan los músculos antagonistas.

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. El alcohol también se une a los receptores GABA-A. Los receptores de tipo GABA-B son activados por el baclofeno, utilizado para el tratamiento de los espasmos musculares (p. ej., en la esclerosis múltiple).

Serotonina

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. Finalmente, la serotonina es excretada en la orina como el ácido 5-hidroxiindolacético o 5-HIAA.

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.

Acetilcolina

La acetilcolina es el principal neurotransmisor de las neuronas bulboespinales, las fibras preganglionares autónomas, las fibras colinérgicas (parasimpáticas) posganglionares y muchas neuronas del sistema nervioso central (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. Las concentraciones de acetilcolina están reguladas por la colina acetiltransferasa y por la captación de colina. Las concentraciones del neurotransmisor están disminuidas en la enfermedad de Alzheimer.

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 sistema nervioso central). 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

La dopamina interactúa con los receptores de algunas fibras nerviosas periféricas y de muchas neuronas centrales (p. ej., en la sustancia nigra, el mesencéfalo, el área tegmental ventral y el hipotálamo). El aminoácido tirosina es captado por las neuronas dopaminérgicas y convertido por la tirosina hidroxilasa a 3,4-dihidroxifenilalanina (dopa), que se descarboxila en dopamina por la descarboxilasa de los l-aminoácidos aromáticos. Después de su liberación e interacción con los receptores, la dopamina experimenta un bombeo activo (recaptación) en la terminación nerviosa. La tirosina hidroxilasa y la MAO (que degrada la dopamina) regulan las concentraciones de dopamina en las terminaciones nerviosas.

Los receptores dopaminérgicos se dividen en D1 a D5. Los receptores D3 y D4 desempeñan un papel en el control del pensamiento (limitando los síntomas negativos de la esquizofrenia); la activación de los receptores D2 controla el sistema extrapiramidal. Sin embargo, la afinidad por el receptor no predice la respuesta funcional (actividad intrínseca). Por ejemplo, el ropinirol, que tiene alta afinidad por el receptor D3, presenta una actividad intrínseca a través de la activación de los receptores D2.

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 beta-hidroxilasa a noradrenalina. Después de la liberación y la interacción con los receptores, parte de la noradrenalina se degrada mediante la catecol O-metiltransferasa (COMT) y el resto es captado activamente en la terminación nerviosa, donde es degradado por la MAO. La tirosina hidroxilasa, la dopamina beta-hidroxilasa y la MAO regulan las concentraciones intraneuronales de nordrenalina.

Los receptores adrenérgicos son clasificados como alfa-1 (postsinápticos en el sistema simpático), alfa-2 (presinápticos en el sistema simpático y postsinápticos en el encéfalo), beta-1 (en el corazón) o beta-2 (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 alfa-endorfinas, las beta-endorfinas y las gamma-endorfinas. La pro-opiomelanocortina es transportada en forma descendente por el axón y escindido en fragmentos; uno es la beta-endorfina, que está presente en las neuronas que se proyectan hacia la sustancia gris periacueductal, las estructuras límbicas y las principales neuronas que contienen catecolaminas en el encéfalo. Después de la liberación y la interacción con los receptores, la beta-endorfina es hidrolizada por las peptidasas.

Las encefalinas incluyen la met-encefalina y la leu-encefalina, que 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 neurotransmisores de las señales para el dolor en el asta posterior de la médula espinal son el glutamato y la sustancia P. Las encefalinas reducen la cantidad de neurotransmisor liberado e hiperpolarizan (vuelven más negativa) la membrana postsináptica, lo que disminuye la generación de potenciales de acción y la percepción del dolor a nivel del giro poscentral. Después de la liberación y la interacción con receptores peptidérgicos, las encefalinas son hidrolizadas en péptidos inactivos más pequeños y aminoácidos. Su inactivación rápida priva a estas sustancias de cualquier utilidad clínica. En su lugar, como analgésicos se emplean moléculas más estables (p. ej., morfina).

Los receptores para endorfina-encefalina (opiáceos) se dividen en mu-1 y mu-2 (que influyen sobre la integración sensitivomotora y la analgesia), delta-1 y delta-2 (que afectan la integración motora, la función cognitiva y la analgesia) y kappa-1, kappa-2 y kappa-3 (que afectan la regulación del equilibrio hidroelectrolítico, la analgesia y el consumo de comida). Los receptores sigma, en la actualidad clasificados fuera de los opiáceos y situados en su mayoría en el hipocampo, se unen a PCP. Los datos más recientes sugieren la presencia de muchos más subtipos de receptores, con sus consecuencias farmacológicas correspondientes. Los componentes del precursor molecular de la proteína receptora pueden reorganizarse durante la síntesis del receptor para producir diversas variantes (p. ej., 27 variantes de corte y empalme del receptor opiáceo mu). Además, 2 receptores pueden combinarse (dimerizarse) para formar un nuevo receptor.

Otros neurotransmisores

Las dinorfinas son un grupo de 7 péptidos con secuencias similares de aminoácidos. Al contrario de las encefalinas, son opiáceos.

La sustancia P, que es un péptido, se encuentra en las neuronas centrales (en la habénula, la sustancia nigra, los ganglios basales, el bulbo raquídeo y el hipotálamo) y presenta una gran concentración en los ganglios de la raíz dorsal. Su liberación es desencadenada por estímulos dolorosos intensos. Modula la respuesta nerviosa al dolor y el estado de ánimo; modula las náuseas y los vómitos a través de la activación de los receptores NK1A que se localizan en el tronco encefálico.

El óxido nítrico (NO) es un gas inestable que interviene en múltiples procesos neuronales. Es generado a partir de la arginina por la NO sintetasa. Los neurotransmisores que aumentan el calcio intracelular (p. ej., sustancia P, glutamato, acetilcolina) estimulan la síntesis de NO en las neuronas que expresan NO sintetasa. El NO puede ser un mensajero intracelular; puede difundir fuera de la célula en una segunda neurona y producir respuestas fisiológicas (p. ej., la potenciación a largo plazo [el reforzamiento de ciertas respuestas presinápticas y postsinápticas, un tipo de aprendizaje]) o favorecer la neurotoxicidad por glutamato (mediada por el receptor de NMDA) (p. ej., en la enfermedad de Parkinson, el accidente cerebrovascular o la enfermedad de Alzheimer).

Las sustancias cuyo rol está peor determinado en la neurotransmisión incluyen las siguientes: histamina, vasopresina, péptido intestinal vasoactivo, carnosina, bradicinina, colecistocinina, bombesina, somatostatina, factor liberador de corticotrofina, neurotensina y posiblemente adenosina.

Los endocannabinoides son neurotransmisores endógenos a base de lípidos que modulan la función cerebral, endocrina y del sistema inmunitario.

Kenneth Maiese . (mar 2019). Neurotransmisión. abril 2022, de manual merck Sitio web: https://www.merckmanuals.com/es-us/professional/trastornos-neurol%C3%B3gicos/neurotransmisi%C3%B3n/neurotransmisi%C3%B3n