Video: Neurotransmisores

¿Podrías creer que estas diminutas moléculas están detrás de cada uno de tus pensamientos, sentimientos y movimientos? Imagina que tu cuerpo es un centro de datos de alta velocidad y que los neurotransmisores son los pequeños mensajeros que van de un lado a otro, entregando los mensajes cruciales que mantienen a nuestros cuerpos sincronizados. Desde el simple acto de mover los dedos hasta las emociones complejas como el amor y la alegría, los neurotransmisores son la clave para que todo suceda.

Así que, sin más preámbulo, adentrémonos en el mundo de los neurotransmisores.

Los neurotransmisores son sustancias químicas que las neuronas utilizan para comunicarse entre sí y con otros tipos de células, mediante un proceso conocido como transmisión sináptica o neurotransmisión. Estas moléculas pequeñas son esenciales para enviar mensajes neuronales sensitivos, motores e integradores, los cuales afectan a muchas funciones tales como las emociones, los pensamientos, las memorias y los movimientos.

Empecemos por ver más de cerca su mecanismo de acción.

El proceso por el cual las neuronas se comunican con sus tejidos diana mediante neurotransmisores se denomina neurotransmisión química y ocurre dentro de uniones especializadas llamadas sinapsis. Cada sinapsis consta de una membrana presináptica, que es la membrana del botón terminal de la fibra nerviosa presináptica; una membrana postsináptica, que es la membrana de la célula diana; y la hendidura sináptica, que es el espacio entre las membranas presináptica y postsináptica.

Dentro del botón terminal del axón de la neurona presináptica, se producen y almacenan numerosas vesículas sinápticas que contienen neurotransmisores. Cuando un potencial de acción alcanza la terminal presináptica da lugar a la exocitosis de las vesículas sinápticas y los neurotransmisores se liberan en la hendidura sináptica. Después de atravesar la hendidura sináptica, los neurotransmisores se unen a los receptores de la membrana postsináptica, lo que provoca una respuesta estimuladora o inhibidora en la célula diana, según el tipo de neurotransmisor.

Generalmente, se considera que existen dos tipos de receptores de neurotransmisores: ionotrópicos y metabotrópicos.

Los receptores ionotrópicos son canales iónicos activados por ligando a través de los cuales pasan los iones en respuesta a la unión de un mensajero químico, también denominado ligando, como por ejemplo un neurotransmisor. Los receptores ionotrópicos actúan rápidamente, lo que conduce a una transmisión sináptica rápida y a la regulación de respuestas transitorias rápidas.

Por otra parte, los receptores metabotrópicos no forman un poro de canal iónico, sino que requieren proteínas G y segundos mensajeros para modular de forma indirecta la actividad iónica en las neuronas. Los receptores acoplados a proteína G representan la familia más grande de receptores metabotrópicos.

Debido a que la apertura de canales por medio de los receptores metabotrópicos implica la activación de varias moléculas en el mecanismo intracelular, estos receptores actúan de forma más lenta que sus homólogos ionotrópicos, pero al mismo tiempo están implicados en efectos más prolongados sobre la función celular.

Actualmente se conocen más de 60 neurotransmisores en el sistema nervioso humano, así que veamos cómo se clasifican en términos generales.

En primer lugar, se pueden clasificar según su estructura química. En este sistema de clasificación estructural, los grupos principales son las monoaminas, los aminoácidos, los neuropéptidos y un grupo que contiene los otros neurotransmisores que no encajan por completo en los tres primeros grupos mejor definidos.

Revisemos primero las monoaminas, que son moléculas relativamente pequeñas que contienen solo unos pocos átomos, lo que les permite difundirse fácilmente a través de las hendiduras sinápticas. Intervienen en aspectos como la coordinación del movimiento, la regulación del estado de ánimo, el sueño, el estado de alerta y varias funciones autónomas. Este grupo incluye la dopamina, la epinefrina, la norepinefrina, la histamina y la serotonina.

El segundo grupo contiene los aminoácidos, que al igual que las monoaminas son moléculas relativamente pequeñas. Si bien ambos pueden difundirse fácilmente a través de las hendiduras sinápticas, los aminoácidos son ligeramente más grandes debido a que sus cadenas laterales son más complejas. Los neurotransmisores de aminoácidos son vitales para la señalización excitadora e inhibidora, el procesamiento sensitivo, el control motor, el desarrollo neuronal y la plasticidad sináptica. Este grupo incluye el glutamato, el GABA y la glicina.

La tercera clase son neuropéptidos, que son un grupo de neurotransmisores más grandes y complejos. Como su nombre sugiere, están compuestos por cadenas de péptidos en lugar de aminoácidos modificados. Esta distinción es importante porque determina su lugar de síntesis.

A diferencia de los neurotransmisores más pequeños como las monoaminas y los aminoácidos, que se pueden sintetizar en el botón terminal del axón, la producción de neuropéptidos requiere orgánulos que solo se encuentran en el cuerpo celular de la neurona y de los que carecen los botones terminales del axón. Por lo tanto, los neuropéptidos se producen en el cuerpo celular, donde luego se empaquetan en vesículas grandes de núcleo denso antes de reducirse de tamaño por medio de escisión enzimática durante su transporte a los sitios de liberación.

Los neuropéptidos desempeñan un papel en la modulación de la percepción del dolor, la respuesta al estrés, la regulación del apetito, las funciones reproductivas, el sueño, el aprendizaje y las respuestas inmunitarias. Algunos de los neurotransmisores principales de este grupo son la sustancia P, el neuropéptido Y, las endorfinas, las encefalinas, la vasopresina y la oxitocina.

El otro grupo de neurotransmisores abarca una amplia gama de sustancias que no encajan por completo en las categorías principales, cada una con propiedades estructurales y mecanismos de acción únicos. Este grupo incluye moléculas pequeñas como la acetilcolina y puede incluir gases como el óxido nítrico y lípidos como los endocannabinoides.

Además de la clasificación estructural de los neurotransmisores que acabamos de comentar, a menudo puede resultar más útil clasificar los neurotransmisores según su función. En este sistema tenemos dos grupos principales: los neurotransmisores excitadores e inhibidores. Cabe señalar que muchos neurotransmisores pueden tener efectos tanto excitadores como inhibidores, dependiendo de los receptores postsinápticos específicos a los que se unen. Sin embargo, en este tutorial, mencionaremos el efecto más común de cada neurotransmisor.

Los neurotransmisores excitadores funcionan para activar los receptores en la membrana postsináptica, lo que conduce a la despolarización de la neurona y aumenta la probabilidad de que alcance el umbral para activar su propio potencial de acción, promoviendo la comunicación dentro de los circuitos neuronales. Algunos de los principales neurotransmisores excitadores son el glutamato, la acetilcolina, la epinefrina, la norepinefrina y la serotonina.

Los neurotransmisores inhibidores, por otra parte, funcionan para evitar un potencial de acción hiperpolarizando la neurona postsináptica, lo que hace que sea menos probable que alcance el umbral necesario para activar su propio potencial de acción. Esto reduce la excitabilidad neuronal. Algunos de los principales neurotransmisores inhibidores incluyen el GABA, la glicina y la serotonina, la cual, como podemos ver, es un ejemplo de un neurotransmisor importante que puede clasificarse como excitador o inhibidor según el receptor al que se une.

Ahora veamos con más detalle algunos de los neurotransmisores más comunes y mejor conocidos del cuerpo.

En primer lugar está la acetilcolina, un neurotransmisor predominantemente excitador producido por las neuronas colinérgicas cuya función principal es estimular la contracción muscular, a la vez que desempeña un papel en la regulación del ciclo del sueño. Sin embargo, cabe señalar que también tiene un papel inhibidor sobre el corazón, ya que reduce la frecuencia cardíaca.

A continuación tenemos la norepinefrina, también conocida como noradrenalina, que es un neurotransmisor excitador. Se produce en esta pequeña zona del tronco encefálico, llamada locus cerúleo, así como en la glándula suprarrenal, y está implicada en la regulación de la atención, la excitación y la respuesta del cuerpo al estrés. Niveles anormalmente bajos de norepinefrina se han relacionado con trastornos del estado de ánimo como la depresión y la ansiedad. Por otra parte, concentraciones anormalmente altas pueden provocar un deterioro del ciclo del sueño.

La epinefrina, también conocida como adrenalina, es un neurotransmisor excitador producido en la médula de la glándula suprarrenal. Es responsable de preparar rápidamente el cuerpo para la respuesta de lucha o huida, lo que incluye aumentar la frecuencia cardíaca, dilatar las vías respiratorias y movilizar las reservas de energía.

Ahora bien, la dopamina, que se secreta en la sustancia negra, se considera un tipo especial de neurotransmisor porque sus efectos pueden ser tanto excitadores como inhibidores, según el tipo de receptor al que se une. Funcionalmente, es importante para la coordinación del movimiento, ya que inhibe los movimientos innecesarios, así como la liberación de prolactina y la estimulación de secreción de hormona del crecimiento.

Una deficiencia de dopamina relacionada con la destrucción de la sustancia negra conduce a una enfermedad neurodegenerativa común conocida como enfermedad de Parkinson, mientras que una mayor actividad de las neuronas dopaminérgicas contribuye a la fisiopatología de los trastornos psicóticos y la esquizofrenia.

El ácido gamma-aminobutírico, conocido comúnmente como GABA, es el transmisor inhibidor más potente del sistema nervioso y es esencial para mantener el equilibrio entre la excitación y la inhibición en todo el sistema nervioso. Las funciones del GABA están estrechamente relacionadas con el estado de ánimo y las emociones, donde los niveles anormalmente bajos de GABA pueden provocar ansiedad.

El glutamato es el neurotransmisor excitador más común y potente del sistema nervioso central. Es secretado por varias neuronas excitadoras del sistema nervioso central y desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la homeostasis, junto con los efectos inhibidores del GABA. Además, el glutamato también está relacionado con funciones cognitivas como el aprendizaje y la formación de la memoria. La neurotransmisión inadecuada del glutamato puede contribuir al desarrollo de epilepsia, así como de trastornos cognitivos y afectivos.

A continuación tenemos la serotonina, que es otro tipo de neurotransmisor que puede ser tanto excitador como inhibidor, y es secretado principalmente por las neuronas del tronco encefálico y las que inervan el tracto gastrointestinal. Desempeña un papel fundamental en diversos procesos fisiológicos y psicológicos del organismo, incluyendo la regulación de la temperatura corporal, la percepción del dolor, las emociones y el ciclo del sueño. Una secreción insuficiente de serotonina puede provocar una disminución de la función del sistema inmunitario, así como una serie de trastornos emocionales como la depresión y los problemas de control de ira.

Y por último tenemos la histamina, que es un neurotransmisor excitador producido por las neuronas del hipotálamo, las células de la mucosa del estómago, los mastocitos y los basófilos de la sangre. Interviene principalmente en la respuesta inflamatoria del organismo y es un mediador clave en las respuestas alérgicas, que provocan síntomas como comezón, estornudos, secreción nasal y urticaria cuando se libera en exceso durante una reacción alérgica.

Y con esto concluye nuestro videotutorial sobre los neurotransmisores.

Si quieres aprender más acerca de este tema, no olvides consultar nuestros artículos y otros materiales de aprendizaje dedicados a los neurotransmisores. Nos vemos en una próxima ocasión y ¡feliz estudio!.