Sistemas de neurotransmisión en el sistema nervioso: características, síntesis y fármacos

Catecolaminas

Dopamina (DA)

La dopamina es un neurotransmisor cuyo precursor es la tirosina. La tirosina se une a la tirosina hidroxilasa (E1), enzima inhibida por AMPT, y forma L-DOPA. Posteriormente, la L-DOPA se une a la DOPA descarboxilasa (E2), inhibida por carbidopa, y se obtiene DA.

• Receptores ionotrópicos: D2, D3.
• Receptores metabotrópicos: D1, D4, D5.
• Agonistas: apomorfina.
• Antagonistas: neurolépticos (alivian los efectos de la esquizofrenia): clorpromazina, haloperidol, clozapina y sulpiride.

La reserpina es un fármaco antagonista que rompe las vesículas de DA en el botón terminal y libera la DA. La MAO elimina el exceso de neurotransmisores. Los IMAO (pargilina, clorgilina, deprenil) son fármacos utilizados en la depresión e inhiben la MAO.

La enfermedad de Parkinson se caracteriza por la falta de DA. Las anfetaminas y la cocaína provocan hipersecreción y liberación de DA.

Noradrenalina (NA)

La noradrenalina tiene como sustancia precursora la tirosina, que se une a la tirosina hidroxilasa (E1), inhibida por AMPT, formando L-DOPA. Esta se une a la DOPA descarboxilasa (E2), obteniéndose DA, que a su vez se une a la dopamina beta-hidroxilasa (E3), inhibida por el ácido fusárico, y se obtiene NA.

• Fármacos que actúan sobre ella: reserpina, MAO e IMAO, anfetaminas y cocaína (igual que la dopamina).
• Antidepresivos tricíclicos (eficaces en la depresión): imipramina, desipramina.
• Receptores: ionotrópico α1; adrenérgicos β1 y β2.
• Agonistas: clonidina.
• Antagonistas: fentolamina (α1), propranolol (β1 y β2; reduce el esfuerzo cardíaco al impedir la transmisión de NA) y atenolol.

Adrenalina

La adrenalina puede funcionar como neurotransmisor o como hormona. Cuando actúa como neurotransmisor, su mecanismo de síntesis parte de la tirosina y necesita la enzima PNMT (NA + PNMT = adrenalina). Es una hormona producida por la médula suprarrenal, localizada encima de los riñones, y actúa como neurotransmisor en el encéfalo.

Indolaminas

Serotonina (5-HT)

La serotonina tiene como sustancia precursora el triptófano, que se une a la triptófano hidroxilasa (E1), inhibida por PCPA, formando 5-OH-triptófano. Este se une a la 5-OH-triptófano descarboxilasa (E2) y se obtiene serotonina.

• Fármacos: reserpina, MAO e IMAO, igual que en los casos anteriores.
• Anfetaminas: provocan hipersecreción. La cocaína impide la recaptación. Ambos son mecanismos de liberación.
• Antidepresivos tricíclicos: imipramina, desipramina.
• Fluoxetina (Prozac): fármaco que favorece la liberación; se utiliza para tratar la depresión, la ansiedad y el TOC.
• Fenfluramina (derivado de las anfetaminas): tiene preferencia por la serotonina; se utilizaba en personas obesas para reducir el apetito. También favorece la liberación de antidepresivos tricíclicos.
• Receptores ionotrópicos: 5-HT3, que se encuentran en el SNP digestivo y están relacionados con el vómito (primperán).
• Receptores metabotrópicos: 5-HT1 a 5-HT7.
• Agonistas: MDMA (éxtasis), LSD y buspirona.
• Antagonistas: metisergida y ondansetrón (utilizado para controlar los vómitos producidos por la quimioterapia).

Acetilcolina (ACh)

La acetilcolina tiene como sustancias precursoras la colina y el acetato, que se unen a la acetil transferasa de colina (E1) para formar acetilcolina. Se encuentra en el SNC y en el SNP.

• Acetilcolinesterasa (AChE): enzima ubicada en la membrana postsináptica, inhibida por la tacrina, que degrada la ACh.
• Miastenia gravis: trastorno en el que la persona se vuelve frágil; se le administra un inhibidor de la AChE, la neostigmina, que produce liberación de ACh.
• Tacrina: inhibidor de la colinesterasa, utilizado para tratar el Alzheimer.
• Receptor ionotrópico: nicotínico, estimulado por la nicotina y bloqueado por el curare.
• Receptor metabotrópico: muscarínico, estimulado por la muscarina y bloqueado por la atropina.
• Agonistas: nicotina y muscarina.
• Antagonistas: curare, atropina y escopolamina.
• Hemicolinio: antagonista de la ACh que impide la recaptación de colina.

Aminoácidos

GABA

El GABA (ácido gamma-aminobutírico) es el principal neurotransmisor inhibidor del encéfalo. Su precursor es el ácido glutámico, que se une a la GAD (E1), inhibida por la aliglicina, y se obtiene GABA.

• Toxina tetánica: sustancia exógena que impide la liberación de GABA (vacuna contra el tétanos).
• Receptores ionotrópicos GABA-A: controlan el canal de cloro.
• Receptores metabotrópicos GABA-B: controlan el canal de potasio.
• Benzodiacepinas (fármaco ansiolítico, p. ej., Valium) y barbitúricos: reducen la ansiedad, tratan la epilepsia, producen sueño y relajación muscular. Se han utilizado en el suicidio al producir inhibición profunda.
• Alcohol: actúa sobre el GABA y produce inhibición.
• Agonistas: muscimol.
• Antagonistas: picrotoxina (no competitivo) y bicuculina.

Glutamato

El glutamato es el neurotransmisor excitatorio más importante del encéfalo. Su precursor es la glutamina, que se une a la glutaminasa (E1) y se obtiene glutamato. Las glías y los astrocitos pueden absorber el exceso de glutamato.

• Relación con el aprendizaje: efecto positivo. Se relaciona negativamente con la liberación excesiva en lesiones.
• Receptores ionotrópicos: AMPA (el más común), NMDA (con más lugares de unión) y kainato.
• Receptores metabotrópicos: mGlu-R.
• Alcohol: antagonista de los receptores NMDA.
• Fenciclidina (PCP): droga alucinógena también llamada “polvo de ángel”, que actúa en el receptor NMDA produciendo el efecto contrario.
• Agonistas: AMPA, NMDA y kainato.

Óxido nítrico

El óxido nítrico se diferencia de los neurotransmisores clásicos: es un gas que no necesita receptor, tiene una vida muy corta y no necesita mecanismo de desactivación. Se forma a partir de la L-arginina y el óxido nítrico sintasa, y estimula la producción de GMP cíclico, que puede ser destruido por enzimas. El sildenafilo (Viagra) bloquea la enzima que destruye el GMPc.

Nucleósidos

La adenosina es una molécula formada por un azúcar unido a una base púrica. Es liberada por los astrocitos y las neuronas, y actúa como neuromodulador sobre tres tipos de receptores acoplados a proteínas G (abre canales de K+), provocando PIPS. Su antagonista es la cafeína.

Péptidos

Los péptidos son cadenas de dos o más aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Se sintetizan en el soma, se almacenan en vesículas grandes, se liberan y actúan sobre sus receptores.