Neuroquímica
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Neuroquímica es el estudio específico de los neuroquímicos,
que incluyen los neurotransmisores y otras moléculas como las drogas
neuro-activas que influyen en función de las neuronas. Este principio se
examina de cerca la manera en que estos neuroquímicos influencia de la
operación de la red neural. Este nuevo ámbito de la neurociencia ofrece
un neuroquímico, un micro-macro de conexión entre el análisis de
compuestos orgánicos activos en el sistema nervioso y los procesos
neuronales, tales como la plasticidad cortical, la neurogénesis y la
diferenciación neuronal.
que incluyen los neurotransmisores y otras moléculas como las drogas
neuro-activas que influyen en función de las neuronas. Este principio se
examina de cerca la manera en que estos neuroquímicos influencia de la
operación de la red neural. Este nuevo ámbito de la neurociencia ofrece
un neuroquímico, un micro-macro de conexión entre el análisis de
compuestos orgánicos activos en el sistema nervioso y los procesos
neuronales, tales como la plasticidad cortical, la neurogénesis y la
diferenciación neuronal.
Contenido
Neuroquímica de la sinapsis
Neurotransmisor mensajeros químicos de bajo peso molecular que sesintetizan en laneurona y que unidos a su receptor, son capaces de
producir una acción determinada en elSN.
Mecanismo general de acción el neurotransmisor se va a sintetizar en la
neurona a partir de un precursor. Una vez que se sintetiza el siguiente
paso es el almacenamiento delneurotransmisor en la vesícula sináptica.
Es necesario que se----en las vesículas-- ----el neurotransmisor, y lo
protege de enzimas que pueden degradarlo. A continuación, se libera
elneurotransmisor en la hendidura sináptica. Ese neurotransmisor va a
entrar en contacto conun receptor postsináptico. Pero ese acople va a
durar poco tiempo, después se separan.Gracias a las bombas de
recaptación del neurotransmisor, que son proteínas de membranasituado en
la neurona presináptica, se introduce el neurotransmisor que hay en la
hendidura presináptica nuevamente hacia la neurona presináptica. Además
de los receptores que selocalizan en la neurona presináptica que se
denominan autoreceptores, es unaretroalimentación de la neurona. El
neurotransmisor sobre los------van a producir unainhibición de la
liberación del neurotransmisor. La mayoría de los neurorreceptores
selocalizan en las terminales axónicas aunque también pueden aparecer en
las dendritas de laneurona presináptica
Criterios de identificación de neurotransmisores
Cualquier molécula no va a poder ser considerada como neurotransmisor. Sóloaquellas que cumplan las siguientes características:− Que se localice dentro de las células.
− Que se pueda localizar en las terminales axónicas.
− Se debe liberar en el espacio sináptico. Se une a un receptor postsináptico y esa unión generauna respuesta celular.
− Que tenga un sistema de desactivación que consista en un
sistema enzimático que desactiva elneurotransmisor y en la mayoría de
los casos existen bombas de recaptación.
− Que exista una farmacología capaz de manipular ese sistema neuroquímico
Mecanismos de atracción de fármacos
Los fármacos pueden actuar a diferentes niveles:− Síntesis : se puede administrar un precursor de la dopamina (L-DOPA) para incrementar lasíntesis de dopamina.
−Almacenamiento: fármacos que interrumpen el almacenamiento. Se
inhibe el sistemaneuroquímico. La reserpina produce que no se almacene
el neurotransmisor en las vesículas.
−Degradación: procesos de definición bombas de recaptación y sistema enzimático. Por ejemplo la enzima MAO degrada entre otros a los catecolaminos. Si utilizamos un fármaco IMAO incrementamos el sistema neuroquímico.
− Recaptación: el prozac (fluoxetina) es inhibidor de las bombas de recaptación de serotonina.
−Receptores: favoreciendo la transmisión del transmisor,
utilizando fármacos que hacen lomismo que hace el neurotransmisor sobre
el receptor. Y eso es lo que se llama agonistadirecto (fármaco que
mimetiza la acción de un neurotransmisor sobre un receptor).
El fármaco puede bloquear al receptor y por tanto impide que actúe el neurotransmisor (antagonista)
- Autoreceptores: clonidina (agα2 ) es un fármaco agonista de los
receptores de alta 2 (
α 2). Losreceptores de α 2 son autoreceptores de nonadrenalina. Pese a
que agα 2 es un agonista,disminuye la cantidad de nonadrenalina.
− Acción agonista : fármacos que aumentan la eficacia de la neurotransmisión.
− Acción antagonista: fármacos que disminuyen la eficacia de la neurotransmisión.
Principios de la neurotrasmición química
La transmisión química se divide en una serie de etapas o fases:1)Síntesis NT
2)Almacenamiento NT
3)Liberación NT
4)Acción sobre receptores
5)Finalización de acción
La forma por la que se llevan a cabo es diferente dependiendo si es molécula pequeña o grande.
Tipos de Neurotransmisores
· Neurotransmisores excitadores: glutamato, la acetilcolina y la serotonina los cuales abren canales selectivos a cationes (Na+, Ca2+), con la consecuente despolarización de la membrana postsináptica.· Neurotransmisores inhibidores: Ácido -amino butírico y la glicina, abren canales selectivos para aniones (Cl-1), provocando una hiperpolarización de la membrana
Los receptores para los neurotransmisores son proteínas integrales de membrana de dos tipos:
· Receptores ionotrópicos: Estos conforman un canal iónico
· Receptores metabotrópicos: Están acoplados a una cascada de segundos
mensajeros (AMPc, diacilglicerol (DAG), inositol 3 fosfato (IP3), GMPc),
mediada por proteínas G, los cuales afectan la permeabilidad de algunos canales iónicos y modifican otros procesos celulares.
Neuropéptidos
Son mensajeros que participan en la comunicación neuronal modulando(facilitando o inhibiendo) la transmisión sináptica. Son moléculas
formadas de 3 a 45 aminoácidos se sintetizan en los somas de las
neuronas como parte de un proceso que involucra un precursor de mayor
tamaño que es almacenado en vesículas grandes de núcleo denso y por
flujo axónico son transportados hacia la terminal sináptica. En su paso
hacia ésta, los propéptidos o moléculas precursoras son procesados por
diferentes endopeptidasas que los transforman en su forma molecular
final.
Los receptores de los neuropéptidos tanto pre como postsinápticos son metabotrópico.
Una vez liberados, son degradados por peptidasas específicas o
endocitados tanto pre como postsinápticamente y así son inactivados.
Los neuropéptidos participan en varias funciones como la
regulación de la liberación de hormonas hipofisarias, en procesos de
memoria y aprendizaje, neuroprotección, analgesia.
Hormonas hipofisarias
Es una glándula endócrina situada bajo el encéfalo, produce diversashormonas a través de las cuales se comunica con otros tejidos. Estas
hormonas son moléculas con estructura proteínica que son sintetizadas en
el retículo endoplásmico rugoso de células especializadas de la
hipófisis anterior. Después de su síntesis, tanto en el retículo
endoplásmico como en el aparato de Golgi, sufren modificaciones
postraduccionales como glicosilación, proteólisis, fosforilación o
dimerización, confiriéndoles una actividad biológica diferente.
Posteriormente las hormonas hipofisarias son transportadas en
vesículas secretoras que esperan señales específicas para liberar su
contenido. Una vez liberadas, viajan a través de la circulación hasta
llegar a sus células blanco, en donde se unen a receptores específicos
de membrana para ejercer sus efectos. Estas moléculas generalmente son
internalizadas en las células para su posterior degradación lisosomal.
Las hormonas llevan a cabo sus efectos mediante tres tipos de señalización:
· Autócrina: Ejercen su acción de manera local, en la misma célula que las generó.
· Parácrina: Afectan a las células vecinas a las de origen
· Endócrina: Ejercen sus funciones a distancia del tejido donde fueron sintetizadas
Entre las acciones de las hormonas hipofisarias se encuentran: las
relacionadas con la reproducción (FSH, LH y la PRL), en el desarrollo,
el crecimiento la respuesta a estímulos de estrés (hormona
adrenocorticotrópica), el control en la producción de las hormonas
tiroideas por la hormona estimulante de la tiroides; la regulación en la
síntesis de melanina por la hormona estimulante de los melanocitos y la
estimulación de las contracciones miometriales durante el trabajo de
parto (oxitocina)
Mensajeros del sistema gastrointestinal
Las hormonas gastrointestinales son una familiade polipéptidos producidos por células endócrinas especializadas
presentes en el estómago y en las porciones delgada y gruesa del
intestino, regulan una variedad de respuestas biológicas del estómago,
el intestino delgado, el páncreas, el hígado y la vesícula, las cuales
optiman las condiciones fisiológicas necesarias para permitir la
digestión y la absorción eficientes de proteínas, carbohidratos y grasas
del lumen del intestino para que tengan acceso al torrente sanguíneo .
Este tipo de proteínas son sintetizadas por el retículo
endoplásmico rugoso, de ahí son transportadas al aparato de Golgi, en
donde son empaquetadas en vesículas de secreción que viajan a través del
citoesqueleto hasta llegar a la membrana con la que se fusionan
liberando así las proteínas contenidas en su interior hacia el espacio
extracelular.
La forma más común de disminuir los niveles plasmáticos de las
hormonas del sistema GI como la insulina es por endocitosis del complejo
receptor-insulina, la cual se lleva a cabo en el hígado y en el riñón.
El glucagon es inactivado en el hígado y en el riñón por enzimas que
rompen el tripéptido en la región amino terminal.
Hormonas esteroides
Se derivan del colesterol excepto el ácido retinoico, son moléculasque interfieren en la regulación de diversas funciones biológicas, como
la proliferación, la diferenciación, la homeostasis celular, el
equilibrio hidroeléctrico, la función reproductiva, el dimorfismo sexual
y la respuesta al estrés.
La corteza adrenal es la principal responsable de la producción
de los glucocorticoides, que regulan el metabolismo de carbohidratos y
de los mineralocorticoides, que regulan los niveles corporales de sodio y
potasio.
La progesterona y el estradiol son producidos principalmente en el ovario, mientras que los andrógenos en su mayoría son sintetizados por los testículos. Estas hormonas regulan las funciones reproductivas por lo que son conocidas como hormonas sexuales
La degradación de hormonas ocurre a nivel hepático y requiere de
la participación de reductasas que actúan en el anillo A de la molécula,
además de la posterior formación de glucorónidos.
Citocinas
Son pequeñas proteínas que al unirse a receptores de membranamodifican las propiedades y el funcionamiento tanto de las células
blanco como de la célula que las secretó.
Son producidas y liberadas por células del sistema inmunológico
como los monocitos, los macrófagos y los linfocitos B y T, que a su vez
son producidos en tejidos linfoides y en la médula ósea. Las citocinas
producidas por los linfocitos se conocen como linfocinas, muchas de
ellas por su acción sobre diversos leucocitos se denominan
interleucinas.
Las citocinas participan en la regulación del crecimiento y la
diferenciación de varios tejidos, las respuestas al estrés, la
reproducción y el sueño, las respuestas inmune e inflamatoria y la
secreción de diversas hormonas hipotalámicas e hipofisarias.
Enlaces externos
Fuentes
1, Albert, D. J. ; Walsh, M. & Jonik, R. H. : Aggression inhumans : What is its biological foundation Neuroscience and
Behavioral Review 17 : 405-425, 1993
2. Barbas H. Architerture and cortical connetions of the
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1992.
3. Braco, L. et al Laterization of choline-acetyltransferase in
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4. Bustamante B. Jairo Neuroanatomia Funcional. Ed Celsus. Panama 226-237, 1994.
5. Carpenter Neuroanatomia Ed Medica panamericana Mexico 279-283, 1994.
6. Changeux, J.P. & Danchin, A. Selective stabilization of
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7. Changeux Jean Pierre, El Hombre Neuronal Ed Espasa Escalpe Madrid 186-195, 1985.
8. Cook, E. Autism Review of neurochemical investigation. Synapse 6 : 292-308, 1990.
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