Neurotransmisores inhibidores

Neuronas gabaérgicas

La liberación de GABA y sus acciones subsecuentes desempeñan un papel crucial en la regulación del equilibrio entre la excitación y la inhibición en el sistema nervioso, influyendo en la actividad general de los circuitos neuronales. Las neuronas gabaérgicas son células nerviosas que liberan GABA como su neurotransmisor primario. La mayoría de las neuronas de circuitos locales en el sistema nervioso central (SNC) son interneuronas gabaérgicas, pero muchas neuronas de proyección también lo son. Ejemplos típicos de estas neuronas son las interneuronas corticales, las neuronas del núcleo reticular del tálamo, las neuronas espinosas medianas del cuerpo estriado, las neuronas del globo pálido y de la pars reticulata de la sustancia negra, y las células de Purkinje del cerebelo.

Síntesis y liberación de GABA

El GABA predomina como el principal neurotransmisor inhibidor en el SNC y se sintetiza en el citoplasma de las neuronas gabaérgicas, generalmente a partir de la descarboxilación de su neurotransmisor precursor, el glutamato, por la enzima glutamato descarboxilasa (GAD). Existen dos isoformas de GAD, GAD65 y GAD67, cada una de las cuales recibe su nombre en función de su respectivo peso molecular.

Una vez sintetizado, el GABA se almacena en vesículas, que son sacos pequeños rodeados de membranas dentro de los botones terminales del axón. Cuando un potencial de acción alcanza el botón terminal, desencadena la liberación de GABA en la sinapsis. Esto se logra mediante un proceso llamado exocitosis, donde la membrana de la vesícula se fusiona con la membrana celular, liberando el neurotransmisor en la sinapsis. Después de que se libera el GABA, se une a los receptores de GABA en la membrana postsináptica.

Los neurotransmisores son una parte importante del sistema nervioso. Aprende más sobre la anatomía del sistema nervioso con nuestros cuestionarios para principiantes y diagramas etiquetados.

Receptores GABA

Hay dos tipos principales de receptores GABA:

• Receptores GABA-A: los receptores GABA-A son canales iónicos activados por ligando. Se abren en respuesta a la unión del GABA, lo que permite que los iones de cloruro fluyan hacia la neurona. Esta afluencia de iones de cloruro hiperpolariza la membrana neuronal, haciendo que sea menos probable que se despolarice y reduciendo la excitabilidad general de la neurona.
  
• Receptores GABA-B: los receptores GABA-B son receptores metabotrópicos y ejercen sus efectos a través de las proteínas G. Cuando el GABA se une a los receptores GABA-B, activa una vía de señalización que implica la inhibición de la adenilato ciclasa y la apertura de los canales de potasio. Los iones de potasio salen de la neurona, impulsados ​​por su gradiente electroquímico, e hiperpolarizan la membrana celular, inhibiendo la neurona postsináptica. Los receptores GABA-B también se pueden encontrar en los botones terminales de la membrana presináptica, desempeñando un papel en la inhibición presináptica, modulando la liberación de neurotransmisores como el glutamato y el propio GABA.
  

Recaptación de GABA

Cada vez que se libera GABA en la hendidura sináptica de una sinapsis, sus efectos terminan por recaptación o degradación enzimática. La recaptación es la reabsorción de neurotransmisores por parte de la neurona presináptica. El GABA puede ser reabsorbido por el botón terminal del axón o por los procesos de las células gliales cercanas mediante proteínas especializadas llamadas transportadores de GABA, que bombean activamente moléculas de GABA desde la hendidura sináptica. Alternativamente, el GABA puede ser degradado por enzimas en la hendidura sináptica, como la GABA transaminasa.
La recaptación de GABA cumple varias funciones importantes:

• Terminación de la señal: la recaptación ayuda a terminar la señal gabaérgica al retirar el GABA de la hendidura sináptica. Esto es crucial para evitar la inhibición continua de la neurona postsináptica.
• Preservación del GABA: la recaptación permite que la neurona presináptica recicle el GABA para su uso futuro. Esta es una forma eficiente en términos de energía de mantener un conjunto de neurotransmisores para la neurotransmisión continua.
• Prevención de derrame: la recaptación ayuda a prevenir el derrame de GABA a las sinapsis vecinas, lo que garantiza que el neurotransmisor actúe específicamente sobre los receptores postsinápticos previstos.

Existen diferentes subtipos de transportadores de GABA responsables de la recaptación de GABA, que desempeñan un papel en la regulación de la concentración de este en la hendidura sináptica. Los fármacos que afectan la recaptación de GABA podrían influir en la neurotransmisión gabaérgica y son áreas de interés en la investigación de enfermedades en las que la señalización gabaérgica está alterada.

Es importante señalar que el proceso de recaptación es muy específico para cada neurotransmisor. Por lo tanto, los transportadores de GABA son diferentes de los transportadores de otros neurotransmisores como la serotonina, la dopamina y la noradrenalina, y utilizan mecanismos distintos.

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Agonistas del GABA

Los agonistas del GABA son sustancias que se unen a los receptores del GABA y los activan en el sistema nervioso central. Los agonistas de los receptores de GABA se utilizan en la práctica clínica como medicamentos que pueden tener diversos efectos sobre el sistema nervioso, incluidos efectos calmantes o sedantes. Las benzodiazepinas son una clase de medicamentos que potencian los efectos inhibidores de los receptores GABA-A. Algunos ejemplos son el diazepam, el lorazepam y el alprazolam. Los barbitúricos son otra clase de fármacos que actúan como agonistas de los receptores de GABA. El etanol, el ingrediente activo de las bebidas alcohólicas, tiene efectos complejos sobre el sistema gabaérgico. Potencia los efectos inhibidores de los receptores GABA-A, lo que contribuye a sus propiedades sedantes y ansiolíticas. Algunos medicamentos relajantes musculares, como el baclofeno, actúan como agonistas del receptor GABA-B. El baclofeno se utiliza para tratar los espasmos musculares y la espasticidad.

Estructura de la glicina

La glicina es el aminoácido más simple, tanto estructural como químicamente. Puede sintetizarse a partir del aminoácido serina por la serina hidroximetiltransferasa o puede producirse por la glicina sintasa. La glicina tiene una cadena lateral no polar con un átomo de hidrógeno y su fórmula química es H₂N-CH₂-COOH. 

Mecanismo de acción de la glicina

En el SNC, la glicina actúa como neurotransmisor inhibidor, que se encuentra sobre todo en la médula espinal y el tronco encefálico. Su acción está mediada por los receptores de glicina (GlyR), que son receptores ionotrópicos de cloruro. La unión de la glicina al receptor provoca la apertura del canal, lo que da lugar a una afluencia de iones de cloruro. Esto conduce a la hiperpolarización de la membrana postsináptica, lo que dificulta que la neurona genere un potencial de acción, contribuyendo así a la neurotransmisión inhibidora.

Los GlyR constan de cinco subunidades que forman pentámeros, con un poro central conductor de iones. Se han descrito dos tipos principales de subunidades de GlyR. La subunidad α determina las propiedades farmacológicas y fisiológicas del receptor, con cuatro isoformas diferentes. La subunidad β es importante para el ensamblaje del receptor y la expresión funcional. La neurotransmisión glicinérgica también depende de la recaptación de glicina de la hendidura sináptica por la membrana presináptica a través de transportadores de glicina (GlyT).

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