NeurotransmisoresMarianela Moreno de IbarraMagster en PsicologaUNIVERSIDAD CATLICA ANDRS BELLOFACULTAD DE HUMANIDADES Y EDUCACINESCUELA DE PSICOLOGACTEDRA DE NEUROCIENCIAS ICaracas, 28 de Noviembre de 2006

NeurotransmisoresConcepto General:Compuesto proveniente del terminal pre-sinptico liberado en el espacio sinptico:Es sintetizado y almacenado por la neuronaEs liberado durante la actividad nerviosaSe une a receptores especficos de la membrana post-sinpticaCausa un cambio en la actividad de la membrana postsinptica (Bonilla, 1985)

Neurotransmisin

Concepto QumicoLa mayora de los neurotransmisores:Son molculas pequeasSolubles en aguaContienen grupo aminasSe encuentran ionizadas a pH fisiolgicoDifunden fcilmente a travs de los poros acuosos de la membrana celular (menos en los responsables de la Barrera Hematoenceflica)Son recibidos por protenas especializadas llamadas receptores(Bonilla, 1985)

Ciclo metablico

Transporte de Molculas

Pasos de la Accin de un Frmaco

Accin Antagonista

Accin Agonista

Liberacin Diferencial

Clasificacin

AcetilcolinaEs el principal NT del SNP. Se libera en:La unin neuromuscularMdula EspinalGanglios simpticosGanglios parasimpticosTegmento del Tallo enceflicoPorcin ventral del cerebro anteriorHipotlamoInterneuronas del Cuerpo Estriado

La importancia funcional mejor establecida es al funcin en el control motor (cuerpo estriado)

Una de las funciones ms estudiadas ha sido la participacin de los sistemas colinrgicos en la memoria y aprendizaje.

El sistema colinrgico en especial el que se origina en el ncleo de Meynert, parece que ejerce un influencia notable en algunos de estos procesos, al facilitar los sistemas de atencin. La prdida de esta funcin contribuye a las manifestaciones clsicas de la enfermedad de Alzheimer.

Acetilcolina

Sistema colinrgico

Acetilcolina

PrecursorColinaEnzimas de SntesisCAT + Acetil-CoAEnzimas de DegradacinAChEMetabolitosColinaTipo de ReceptorMuscarnicoNicotnico

Acetilcolina

Receptor colinrgico

Accin sobre la Placa Neuromuscular

Catecolaminas

Catecolaminas

Catecolaminas

DopaminaEn el SNC:Retina y Bulbo olfatorio: inhibicin selectiva de la transmisin sensitivaSistemas de Proyeccin:Sistema nigroestriado: Su origen est localizado en la zona de la sustancia negra.Sistema mesolmbico: Nace en el rea tegmental ventral Sistema mesocortical: Este sistema se encuentra muy desarrollado en la especie humana. Desde los ncleos A9 y A10, se proyecta hasta la corteza cerebral.

Vas dopaminrgicas

DopaminaLos sistemas dopaminrgicos centrales estn ntimamente relacionados con procesos en los que el movimiento y la ejecucin de tareas constituyen un elemento clave.En primer lugar el sistema nigroestriado es esencial en la especie humana para que el movimiento sea realizado de forma armoniosa y obedezca a las ordenes voluntarias del individuo.

DopaminaEl sistema mesolmbico interviene en todos aquellos procesos en que la motivacin forma parte esencial de la conducta.Los sistemas dopaminrgicos mesocortical y mesolmbico probablemente contribuyen a mantener la atencin, la ideacin, la evaluacin correcta de la realidad, la motivacin, el control de los pensamientos, la conducta social de apego y dems funciones que se encuentran alteradas en la esquizofrenia y en otras situaciones patolgicas.

Dopamina

Dopamina

Dopamina

NoradrenalinaLas neuronas que sintetizan NA se encuentran desde la corteza hasta la mdula espinal.Es un intermediario entre el medio ambiente y el mundo visceralEst dirigido a mantener procesos de atencin selectivaEl sistema NA parece que influye en el sistema de alerta y vigilancia ante estmulos nocivos del medio ambiente y prepara para situaciones de emergencia Participa en respuestas intensas como estrs, ansiedad y emociones de diverso tono tanto aversiva (ira o agresin) como gratificante (afecto).El sistema Noradrenrgico participa en la coordinacin de respuestas neuroendocrinas por regulacin del eje hipotalmico-hipofisiario (hambre, saciedad, etc.)

Distribucin de Noradrenalina

Noradrenalina

Noradrenalina (NA)

Noradrenalinahttp://es.brainexplorer.org/video/index.shtml#Noradrenalina

Serotonina

Cantidades significativas de 5HT se encuentran en el tallo cerebral superior y en los ncleos del RafeLos sistemas serotoninrgicos originados en los ncleos de Rafe se proyectan extensamente a todo el SNC, incluida la mdula espinal.El sistema serotoninrgico desempea un papel decisivo en:El sueoLa transmisin del dolorEl mantenimiento del tono interno y del tono vital y estado de nimo (alteraciones del sistema en su proyeccin cortical y lmbica pueden ser responsable de los trastornos depresivos, ciertas formas de ansiedad, cuadros obsesivo compulsivo, ideacin suicida, etc.)

SerotoninaLas proyecciones hipotalmicas regulan las secrecin hipotlamo hipofisiaria, as como los sntomas que controlan la ingesta de alimentos.

Los sistemas mesenceflicos y troncoenceflicos de proyeccin espinal participan en el control de diversas funciones, entre las que destacan la regulacin del vmito y la trasmisin nociceptiva.

Participan el las propiedades correspondientes a lo afectivo, sueo, sexo y la regulacin de la temperatura del cuerpo.

Serotonina

Sistema serotoninrgico

Serotonina

Serotonina

Serotonina

SerotoninaLa mayora de estas drogas se clasifican como SSRIs.

Hoy en da las drogas que potencian la accin sinptica de la 5HT son usadas como agentes antidepresivos y agentes ansiolticos y en desrdenes obsesivo compulsivos, desrdenes de pnico y fobias.

GABA Y GLICINA (Inhibidores)

GABAEs universalmente un NT inhibitorio con altas concentraciones en la corteza, el cerebelo, globus pallidus y mdula espinal.Podra decirse, dada la amplia distribucin del sistema GABA que cualquier funcin del SNC est sometida a la actividad equilibradora y ajustable del sistema GABA: Sensitiva MotrizVigiliaMemoriaAtencinEmocin.Su eliminacin general conlleva el descontrol del sistema, teniendo en las convulsiones su mxima expresin, mientras que su activacin generalizada determina la depresin tambin generalizada con sueo.

GABA

GAMMA-AMINO-BUTRICO (GABA)

GAMMA-AMINO-BUTRICO (GABA)

Receptores GabargicosGABAA (corteza, hipocampo, cerebelo) y GABAB (amgdala)GABAA: son receptores rpidos abren el canal y conducen a un influjo de Cl- hiperpolarizacin de la clula y reducen la excitabilidad (accin inhibitoria).Barbitricos y BZD facilitan la accin de GABA.

Recetor Gabargico

GlicinaVa: Tallo cerebral y mdula espinal (especialmente)Funcin: inhibidoraLa Glicina es sintetizada en el propio organismo (no es un aminocido esencial) a partir de la Glucosa, teniendo como precursor la Serina

GlicinaEl papel fundamental del sistema glicinrgico:Control de la sensibilidad sensorialControl de la funcin motora Su bloqueo produce convulsiones.

Aminocidos ExcitatoriosGLUTAMATO - ASPARTATO

El Glutamato (cido glutmico en la forma ionizada) y Aspartato (cido asprtico) son los principales trasmisores excitatorios para seales excitatorias que responden rpidamente.El Glutamato est abundantemente distribuido por todo el SNC, desde la corteza hasta la mdula espinal, as como en algunos sistemas perifricos.El Glutamato: tambin es el precursor del NT inhibitorio GABA por descarboxilacin.La inmensa mayora de las sinapsis excitatorias del SNC utilizan el Glutamato como NT

Ciclo Glutamato-GlutaminaEl glutamato es sintetizado a partir de la Glutamina liberada por: la gla en el interior de las terminaciones presinpticas.Es metabolizada a glutamato por la enzima mitocondrial glutaminasa. Es eliminado por transportadores de alta afinidad presentes en:las glas las terminaciones presinpticas. Las glas contienen la enzima glutamina sintetasa que convierte al glutamato en glutamina.

GlutamatoLa NT de Glutamato juegan un rol en:La funcin motora piramidal y extrapiramidalFuncin cerebelarFuncin sensorialLa funcin cognitiva cortical del hipocampo (Receptores NMDA rol en la memoria y el aprendizaje)

Por qu las neuronas que descargan juntas estn interconectadas? Receptores NMDA indican la actividad pre y postsinptica coincidenteNeurona presinptica libera GlutamatoCoincide conActividad Postsinptica?Desplaza Mg++Entra Ca ++Nivel de coactivacinPre y Postsinptica (requisito)MEMORIAY APRENDIZAJERedes NeuronalesAprendan asociacionesPotenciacin a LP

Plasticidad Cerebral Potenciacin a Largo Plazo (PLP)Receptor postsinptico NMDA activado por desplazamiento Mg++Entrada de Ca++Activacion de PROTEINKINASASFosforiliza al receptor NMDA > sensibilidad para responder al GLUTAMATO

Proceso cerebral de aprendizaje y memoria que involucra la plasticidad sinptica

Induccin PLP mediada por el receptor NMDA

Induccin PLP mediada por el receptor NMDA

Plasticidad CerebralPotenciacin a Largo Plazo (PLP)Entrada de Ca++Produccin xido NtricoDifusin retrgradaTerminacin presinpticaFacilita liberacin Glutamato

Plasticidad CerebralPotenciacin a Largo Plazo (PLP)

Transcripcin

Potenciacin a Largo Plazo, Memoria y Aprendizaje (Hebb, 1949)ExperienciaActividad neuronal nicaReverberacin Circuitos neuronalesMemoria a corto plazoCambios estructurales sinapsisFacilitanTransmisinsinpticaMecanismo neuralMemoria a largo plazo

GlutamatoLa actividad patolgica del glutamato tiene dos lneas principales de expresin: El exceso de facilitacin sinptica capaz de originar focos irritativos que terminan por provocar focos epilpticos El exceso de penetracin intraneuronal de Ca++ que termina por causar la toxicidad y la muerte.Investigaciones le atribuyen una importancia en la disfuncin de glutamato en la patognesis de la esquizofrenia.La hiperactividad de los receptores de NMDA pueden estar involucrados en:NeurotoxicidadIsquemia (falta de O2)Otros tipos de injuria cerebral.

Glutamato y Aspartato

Finalizacin de la Accin de un NeurotransmisorDespus que el NT ha actuado sobre el receptor, la membrana post-sinptica recupera su estado de reposo, mediante varios mecanismos:Inactivacin enzimticaDegradacin e ingreso de sus metabolitos en el torrente sanguneoRecaptacin por el terminal pre-sinptico por transporte activo dependiente del Na+ y K+Desplazamiento e inactivacin del NT del receptor post-sinptico.

Neuromoduladores

Neuromodulador: ConceptoCiertas substancias cuya accin no encaja con el concepto tradicional de neurotransmisor:No es responsable de la transferencia directa de una seal nerviosa de una neurona pre a otra postsinpticaPueden liberarse de neuronas, clulas gliales o secretoras para aumentar o disminuir la actividad sinptica por la alteracin del efecto del neurotransmisorEs un compuesto importante para la comunicacin interneuronal, opera en forma parecida a las hormonas y no por va transinptica

Criterios que caracterizan a un NeuromoduladorNo actan por va transinpticaEst presente en concentraciones significativas en los lquidos fisiolgicos y tienen acceso al sitio de accin potencialLas alteraciones en su concentracin endgena afecta la actividad neuronal en forma consistente y predecibleSu aplicacin directa simula el efecto del aumento de su concentracin endgenaTiene uno o ms sitios especficos de accin a travs de los cuales altera la actividad neuronalExisten mecanismos de inactivacin que explican la duracin de los efectos

Sntesis

A diferencia de los monoaminas que se sintetizan en las terminaciones axnicas, la sntesis de los neuropeptidos tiene lugar en el retculo endoplsmico rugoso del cuerpo neuronal.

La liberacin del neuropptido parece que es un proceso dependiente de Ca++ pero la molcula no es recaptada sino que sufre fenmenos de dispersin o difusin local, as como metabolizacin y degradacin por peptidasas especificas.

El Pptido acta sobre receptores especficos a concentraciones muy pequeas.

Pptidos Opioides: Encefalinas y EndorfinasFueron descubiertos durante una investigacin de compuestos endgenos que imitaran las acciones de la morfina.Tyr Gly Gly Phe MetMetionina encefalinaTyr Gly Gly Phe LeuLeucina encefalinaENCEFALINAS:

Familias de Opioides

b-Endorfinas y Encefalinas

b-Lipotropina y Pptidos con efectos Opioide

Pptidos OpioidesLos pptidos opioides estn ampliamente distribuidos en todo el encfalo. Tienden en general a ser depresores.

Participan en sistemas neurales que controlan el estrs, circuitos de control cardiovascular, procesamiento del dolor visceral y somtico, sistema lmbico, regulacin de la funcin hipotalmica-hipofisiaria

Cuando se les inyecta intracerebralmente actan como analgsicos y han sido implicados en los mecanismos que subyacen a la analgesia inducida por la acupuntura.

Opioides Endgenos

Pptidos OpioidesLamentablemente la administracin repetida de endorfinas conduce a la tolerancia y la adiccin.

En general las endorfinas estn relacionadas en los estados emocionales, incluyendo percepcin del dolor, gratificacin, estabilidad, acupuntura.

Narcticos como morfina, codena y herona activan estos receptores para endorfinas y encefalinas.

Neurotransmisores y Conducta

Neurotransmisores y Alteraciones

NeurotransmisoresOPIOIDESNO OPIOIDESSEROTONINACATECOLAMINAS

ConclusionesLos NT son de 2 clases amplias:NT de molcula pequeaNeuropptidos

Los NT son sintetizados a partir de precursores definidos por vas enzimticas.

Muchas sinapsis liberan mas de un tipo de NT.

La NT de molculas pequeas suelen mediar la transmisin sinptica, cuando es esencial obtener respuesta rpida.

Los trasmisores neuropptidicos pueden en general regular o modular la actividad continua en el encfalo o en los tejidos blancoperifricos.

Se destaca la importancia de los frmacos que influyen en las acciones de los trasmisores en el tratamiento en los trastornos neurolgicos y psiquitricos y esto garantiza una nueva informacin en este campo.

Direcciones con animacioneshttp://www.iqb.es/cbasicas/bioquim/cap9/c9s01_31.htm#acetilcolina Exocitosishttp://www.mononeurona.org/impresion.php?idp=34Videoshttp://www.ucsd.tv/greymatters-spanish/lesson-addiction-study.asp