psicobiologia i

35
Psicobiologia I 1. FISIOLOGIA DE LA NEURONA A. EXCITAVILITAT I CONDUCTIVITAT NEURONAL EQUILIBRI ELECTROQUIMIC. Forces electroquímiques Els líquids intercel·lulars i extracel·lulars conten ions. Forces químiques Les molècules tendeixen a distribuir-se homogèniament. Es difonen d’on hi ha mes concentració on n’hi ha més donant lloc ha una igualtat de concentració, procés anomenat gradient químic. Forces elèctriques. Els ions del mateix signe es repelen i els de signe diferent s’atreuen, aquesta es la força elèctrica que els fa moure. Els ions tenen tendència a la neutralitat, gradient elèctric. Quan la massa i la carrega influencien per aconseguir un equilibri parlem de gradient electroquímic. Membrana permeable. Hi ha una difusió a partir del gradient electroquímic, té funció la massa i la carrega queda en equilibri.

Upload: apuntespsicologia

Post on 16-Apr-2015

69 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

UAB

TRANSCRIPT

Page 1: Psicobiologia I

Psicobiologia I

1. FISIOLOGIA DE LA NEURONA

A. EXCITAVILITAT I CONDUCTIVITAT NEURONAL

EQUILIBRI ELECTROQUIMIC.

Forces electroquímiques

Els líquids intercel·lulars i extracel·lulars conten ions.

Forces químiques

Les molècules tendeixen a distribuir-se homogèniament. Es difonen d’on hi ha mes

concentració on n’hi ha més donant lloc ha una igualtat de concentració, procés anomenat

gradient químic.

Forces elèctriques.

Els ions del mateix signe es repelen i els de signe diferent s’atreuen, aquesta es la força

elèctrica que els fa moure. Els ions tenen tendència a la neutralitat, gradient elèctric.

Quan la massa i la carrega influencien per aconseguir un equilibri parlem de gradient

electroquímic.

Membrana permeable.

Hi ha una difusió a partir del gradient electroquímic, té funció la massa i la carrega queda en

equilibri.

Page 2: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Membrana impermeable.

1. Hi ha una neutralitat elèctrica. X¯ a favor de gradient químic pot passar.

2. X travessa a favor de gradient químic + no hi ha neutralitat elèctrica + generacio de

ddpe (diferencia de potencial elèctric) = Potencial de membrana

3. No hi ha equilibri químic i tampoc equilibri elèctric, però en canvi si que hi ha equilibri

electroquímic.

Ex¯ = cte · log ([x¯]a/[x¯]b ) es a dir Força elèctrica= cte·log(força química) EQUACIÓ de NERST.

El ió que es posa en equilibri es el que no pot passar. Per neutralitzar necessitem p.ex. -75mv,

com que no pot passar es posarà en equilibri. Quan la diferencia entre A i B es de -75mv es

quan estarà en equilibri.

Si només es permeable un ió el potencial de membrana dependrà d’aquest ió. En canvi si

depèn de varis ions el potencial de membrana serà d’un valor entremig entre els potencials

d’equilibri dels ions.

TRANSPORT DE MEMBRANA.

Difusió de la membrana

Molècules que per elles

soles poden passar la

membrana. Per tant ha de

ser una molècula

liposoluble o que no tingui

carrega.

Page 3: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Transport passiu.

Difusió mediada per canal: les molècules o ions pasen a través de canals que conten les

proteïnes de la membrana.

Difusió mediada per transport: entra el ió o la molècula dins de la proteïna. Aquesta

canvia la seva forma tridimensional, mentre que la molècula es manté en l’interior.

Transport actiu.

És un transport que requereix d’energia, de molècules d’ATP. I es produeix una fosforilació.

POTENCIAL DE REPÒS.

El potencial de membrana està present en totes les cèl·lules vives, l’interior sempre es negatiu

respecte l’exterior i és relativament constant. Però pot variar en presència de determinats

estímuls i quan no rep cap estímul es quan s’anomena PR. ( consentracions ioniques i

permeabilitat de la membrana).

Concentracions iòniques.

El A⁻ genera el potencial de

membrana. El K⁻ és el que pot

aconseguir l’equilibri. Per saber

de qui depèn el PR hem de tenir

en compte la permeabilitat i les

concentracions.

Permeabilitat de la membrana.

Els canals de potencial de repòs, es a dir els canals passius, són canals molt selectius i sempre

van a favor de gradient. Els canals actius en el PR sempre estan tancats, excepte sota

determinats estímuls.

Els canals passius que estan oberts són en gran quantitats els del K⁺ i en poques els del Cl⁻ i els

del Na⁺.

No sabem de quin valor depèn el potencial de repòs perquè hi ha varis ió que són hi són

permeables però en una concentració diferent, això es degut a que no tots els ions o

molècules poden transportar tant eficaçment.

Tot i això sabem que hi ha una gran quantitat de canals passiu del K⁺ i poc dels clor i sodi. Per

tant sabrem que el valor del PR estarà determinat principalment pel potassi.

Page 4: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Valor del PR determinat principalment pel K⁺.

Ek⁺= -75mv. Hi ha més canals obert per tant tindrà més facilitat per entrar. Cada ió té la seva

força elèctrica.

Ena⁺= +55mv com que és positiu a l’interior és negatiu el sodi tendirà a entrar.

Equació de Goldman.

Calcula el potencial de membrana tenint en compte les concentracions de ions i la seva

permeabilitat.

PR i potencial d’equilibri de K⁺.

El PR i el potencial d’equilibri de potassi no coincideixen perquè Na i Cl tenen algun dels seus

canals passius oberts. I també perquè en el potencial d’acció hi ha una entrada massiva de Na⁺

i sortida de K⁺.

Però tot i així les concentracions de K⁺ i Na⁺ són relativament constants. Es degut als

mecanismes de regulació que ajuda a mantenir el valor del potencial de repòs, això és gracies a

la Bomba de Na⁺/K⁺.

Bomba de Na⁺/K⁺.

Si la membrana estigues més temps en repòs acabaria en

estat d’equilibri, que això no passi és degut a la bomba.

Que a través d’una molècula d’ATP allibera 3 sodis al

exterior i entra 2 potassis a l’interior.

Entre aquest ions i la proteïna es formen enllaços. Com que va encontra de gradient i es

consumeix una molècula ATP, es a dir energia, estem parlant de transport actiu. La bomba

manté la negativitat interna de la cèl·lula.

POTENCIAL D’ACCIÓ.

Potencial local: que es troba en totes les cèl·lules i es quan l’estímul no és prou fort per

a recorre tot l’axó i no arriba a transmetre la informació.

Potencial d’acció: en les neurones i cèl·lules musculars. L’estímul es prou intens perquè

recorri tot l’axó. És produeix a partir d’un determinat estímul que és el que farà que la

informació recorri tot l’axó. Aquest estímul s’anomena estímul llindar.

La capacitat de produir un PA s’anomena excitabilitat, i la capacitat de conduir-lo

conductivitat.

Page 5: Psicobiologia I

Psicobiologia I

El potencial d’acció és una ona de descarrega elèctrica que viatja al llarg de la membrana

de la cèl·lula. Com més intensitat tingui l’estímul més elevada serà la freqüència del PA. Un

cop superat l’estímul llindar sempre té la mateixa amplitud d’ona.

Fases d’un PA.

Despolarització: és quan el canal de Na⁺ s’obre i la

permeabilitat del sodi supera la del K⁺.

Repolarització: En un curt interval del temps el canal del

K⁺ s’obre i el de Na⁺ s’inactiva. Torna com a

conseqüència en estat de repòs.

Hiperpolarització: hi ha més canals de K⁺ oberts que de

Na⁺, per tant la permeabilitat del potassi és molt major

que al principi (només estan oberts els canals de potassi). Fins que és produeix la bomba

Na⁺/K⁺ i torna a estar en potencial de repòs.

Com és produeix.

Comença essent un potencial de repòs, després rep un estímul i es despolaritza. Si aquest

estímul és un estímul llindar es produirà el PA. Fins que el PA arribarà al seu punt màxim i és

repolaritzarà. Fins que estarà per sota del potencial de repòs, llavors s’hiperpolaritzarà i

tornarà a la normalitat, al PR.

Aquest estímul llindar, és el llindar de descarrega: el valor del potencial de membrana a partir

del qual és produeix un potencial d’acció

Fonaments iònics.

S’obren els canals de Na⁺ i busquen el seu potencial d’equilibri. Desprès es repolaritza i es

tanquen els canals de Na⁺, la qual cosa significa que no pot travessar la membrana, en el seu

lloc sobren els canals de K⁺ i travessen la membrana cap a l’exterior, però arriba un moment

que ho fan més del compte fins que la quantitat de potassi es major que al principi, i és quan

es produeix la hiperpolarització i es tanquen els canals. Però d’alguna manera aquest

Page 6: Psicobiologia I

Psicobiologia I

desequilibri s’ha d’igualar i ho fa a través de la bomba de Na⁺/K⁺, on treu al exterior el sodi (3)

i al interior el potassi (2). El potassi que hi havia fora es enviat dins i el sodi que hi havia dins

fora.

El sodi tendeix a entrar perquè l’interior es negatiu (i Na⁺ es positiu, busca un equilibri), i el

potassi tendeix a sortir perquè ha entrat massa sodi i busca l’equilibri. Tots el moviments són

a favor de gradient, la bomba de Na⁺/K⁺ només intervé per restaurar les concentracions, no és

responsable de cap fase del PA.

Període Refractari.

És el moment en que la cèl·lula excitable no respon davant d’un estímul i no genera un nou PA.

Aquest període consta de dues fases:

Absolut: tracta d’un període breu immediatament posterior a la generació d’un

potencial d’acció, i ninguna quantitat d’estimulació pot originar un altre potencial. Els

canals de Na⁺, després d’obrir-se durant el PA i després haver-se tornat a tancar, es

nega a obrir-se una altra vegada durant un breu interval de temps. Durant les fases

d’augment i disminució d’un potencial d’acció la neurona es absolutament refractaria.

Relatiu: es tracta d’una fase de menor sensibilitat, en la que sol una estimulació molt

forta podria produir un altre PA. Mentre els ions de K⁺ estan sortint i s’esta restablint

el PR, la neurona és relativament refractaria.

En realitat aquesta minúscula molècula proteica, controla la polaritat del axó i en el llindar el

canal canvia de forma per obrir el porus. Aquestes propietats reforcen i produeixen les

propietats del potencial del PA. El soma i les dendrites posseeixen canals iònics que certes

substancies químiques poden obrir i tancar, però normalment tenen pocs canals de Na⁺

controlats per voltatge. Un canvi de potencial elèctric no es pot regenerar a si mateix per la

superfície del soma mitjançant la seva influencia en els canals controlats per voltatge. Els

axons són elèctricament excitables degut als canals iònics controlats per voltatge.

Conducció del potencial d’acció.

Hi ha dos sentits.

Ortodròmic: és el sentit cap al que va un estímul al llarg de tot l’axó, en una direcció

normal, allunyant-se del soma.

Page 7: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Antidròmic: del final del axó fins al seu inici, el soma.

El PA en fibres AMIELÍNIQUES.

Entren ions positius dins la membrana,

aquestos tendeixen a moure’s a llocs negatius.

Aquestos ions (+) arriben a llocs (-) de la

membrana, però no és produeix un PA només

corrents locals, un periode refractari. Però

arriba un moment en que es produeixi una despolarització, la qual aquesta arriba al valor

llindar de descarrega, és quan es produeix el PA. Els corrents locals disminueixen amb la

distancia però al despolaritzar-se la membrana fa que es propagui el potencial d’acció.

En les fibres amielíniques el potencial d’acció es propaga en cada punt de la membrana fins

arribar al final, estem parlant d’una conducció continuada.

(Entra sodi, massa + l’interior, surt potassi, torna a entra sodi... És produeix un despol de la

membrana, produeix PA... així consecutivament)

El PA en fibres MIELÍNIQUES.

En aquestes fibres el potencial d’acció

només es pot produir en el nòdul de

Ranvier (Perquè els internodes estan

recoberts de mielina i no es pot conduir

l’estímul). S’aplica un estímul llindar en un

nòdul de Ranvier, com a conseqüència

s’obriran els canals de Na⁺ i es produirà un PA. Aquest PA produeix corrents locals que es

propaguen de banda a banda, aquestos hauran de recorre major distancia. Es a dir,

traspassaran el internode per poder arribar un altre cop amb un nòdul de Ranvier on tindrà la

suficient intensitat per despolaritzar-se i produir un llindar de descarrega i que es formi un PA.

Estem parlant d’una conducció saltatòria, més rapida i amb menys despesa d’energia.

Com més gruixut es l’axó més velocitat. Com més mielina més velocitat.

Page 8: Psicobiologia I

Psicobiologia I

B. TRANSMISSIÓ SINÀPTICA.

TRANSMISSIÓ SINÀPTICA.

Els impulsos son transmesos d’una cèl·lula nerviosa a una altra a partir de la sinapsi. Les

neurones alliberen una substancia química coneguda com neurotransmissors, per comunicar-

se amb altres neurones. Aquesta substancia es troba en botons terminals presinàptics, hi ha la

membrana postsinàptica existeixen receptors específics que reconeixen la substancia

alliberada. Els NT afecten a les seves dianes al interaccionar amb els receptors, les molècules

proteíniques reconeixen al NT aquest s’uneix al receptor i canvia de forma per obrir així un

canal iònic. La substancia que s’uneix al receptor s’anomena lligand, podem parlar de tres

diferents; agonista, antagonista i agonista invers.

Tipus de neurona segons la sinapsi:

Presinàptica: de l’axó o alguna porció de la cèl·lula acaba a les dendrites, el soma o

alguna altra part de la neurona.

Postsinàptica: de les dendrites, el soma o alguna altra part de la neurona acaba a l’axó.

Tipus de transmissió sinàptica:

Elèctrica: les membranes de la neurona però i post es troben

oposant-se i formant una unió, amb fissura. Aquestes unions

formen ponts de baixa resistència a través els quals passa els

ions amb relativa facilitat.

Química: el potencial d’acció es propaga cap al botó

terminal presinàptic. Els canals de Ca2⁺ controlats

per voltatge del botó terminal s’obren, i els ions de

calci entren al botó. El calci fa que les vesícules

sinàptiques, plenes de NT, es fusionin amb la

membrana presinàptica i s’obrin, alliberant les molècules de transmissor en l’espai

sinàptic. Alguns NT s’uneixen a molècules receptores el que origina l’obertura de

canals iònics de la membrana postsinàptica. El flux d’ions resultats creo un PEP o un

PIP local en la neurona postsinàptica, aquest es propaguen fins al segment inicials del

axó. Si allí la despolarització és suficient per arribar al llindar es produirà un PA. Pel

que fa amb els NT seran inactivats per enzims o eliminats ràpidament del espai

sinàptic.

Page 9: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Transmissió sinàptica segons el lloc de contacte:

Axo-dendritiques

Axo-somatiques

Axo-axoniques

Tipus de receptors.

Inotròpics: controlen un canal iònic directement. Desprès de la seva unió amb el NT el

canal s’obre i passen ions a través de la membrana.

Metabotròpics: reconeixen el NT

sinàptic però no controlen directament

els canals iònics. El que fan és activar

molècules anomenades proteïna G.

Aquesta a vegades actua per si sola,

però en altres casos la proteïna activa una altra senyal química interna per afectar als

canals. Aquesta segona substancia s’anomena segon missatger, el qual amplifica el

efecte del primer missatger (proteïna G). La proteïna G està ubicada al costat intern

de la membrana neuronal. Els tipus de segons missatgers més comuns són AMPc,

Diacilglicerol i àcid araquidònic.

Segons els efectes Postsinàptics:

Sinapsis Excitatoria: (PEP) S’obren els canals de Na⁺ i K⁺. És degut a la despolarització

de la membrana, això dona lloc a que s’alliberi un neurotransmissor, i les molècules del

NT creuen el espai sinàptic i s’uneixen a un receptor a la membrana de la cèl·lula

postsinàptica, això indica l’obertura de canals de sodi i potassi. La corrent és petita i no

atreu suficients carregues positives per despolaritzar tota la membrana. Però si

s’activessin un major numero de botons terminals, entraria major quantitat de Na⁺ i el

potencial despolaritzador es major i creix fins que l’entrada de sodi és tan gran que

aconsegueix el nivell de descarrega del segment inicial del axó i s’origina un potencial

d’acció.

Sinapsis inhibitòria: (PIP) S’obren els canals de K⁺ i de Cl⁻. Se deu a un increment,

aparent, local de la permeabilitat de la membrana. Per el Cl⁻ però no pel Na⁺. El procés

en la membrana presinàptic es el mateix però en canvi en la membrana postsinàptica i

diferent ja que indueix a que es produeixi una hiperpolarització i que no es dugui a

terme un PA.

Page 10: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Tots dos es produeixen per un canvi de permeabilitat en la membrana. Que es produeixi un

PEP o un PIP depèn de el tipus de canal que s’obri i no del NT(un NT pot tenir efectes

postsinàptics diferents si actua sobre uns receptors o uns altres).

Mecanismes d’integració sinàptica.

La transmissió sinàptica no sol comunica senyals sinó que també integra la conducta complexa.

La manera en que la neurona integra els potencials postsinàptics, i el mecanisme que

determina si una neurona produirà un impuls. El PEP i el PIP es propaguen pasivament per la

neurona, minvant de intensitat amb el temps i distancia. La neurona postsinàptica produeixi o

no un potencial d’acció depèn de que una despolarització suficient per superar el lindar arribi o

no al segment inicial del axó. Uns potencials exciten el segment inicial del axó i altres

l’inhibeixen aquest afectes s’anul·len parcialment entre si.

Suma espacial: el PEP generats per dos

terminals es sumen per produir una

despolarització major. Els PIP simultanis donen

com a resultat un hiperpolarització. Els PEPs i

PIPs tendeixen a anul·lar-se recíprocament. És

la suma de potencials procedents de diferents ubicacions físiques en el soma, que

produeix un PA si la suma global de tots els potencials es suficient per despolaritzar la

cèl·lula fins el llindar en el segment inicial del axó.

Suma temporal: els efectes postsinàptics que no

són absolutament simultanis també es poden

sumar, doncs els potencials postsinàptics durant

uns quants milisegons abans de desaparèixer. Com

més propers són en el temps, major es la

superposició i més completa és la suma. Arriben

PEPs un rere l’altre , es sumen i a la llarga la cèl·lula postsinàptica arriba al llindar i

genera un potencial d’acció.

Mecanismes d’inactivació del NT.

Quan s’alliberen en l’espai sinàptic un NT la seva acció postsinàptica no sol es immediata sinó

que generalment també es breu. El cessa immediat dels efectes del NT s’aconsegueix de dues

maneres:

Page 11: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Per degradació: el NT es descompost i per tant inactivat per un enzim especial. Així si

per algun motiu escapa de una sinapsi on ha estat alliberada, és improbable que arribi

intacta a altres sinapsi, on podria iniciar la transmissió de missatges falsos.

Per recaptació: molècules neurotransmissors poden ser desallotjades amb rapidesa o

ser absorbides en el terminal presinàptic. El reempaquetat, en vesícules, es un

procediment que permet reciclar la substancia química transmissora, fins i tot algunes

poden ser alliberades en resposta a nous impulsos nerviosos. (hi ha dos tipus de

recaptació, la gilal i la neuronal).

Tipus de receptors presinàptics

Autoreceptor: receptor de un NT sinàptic que

esta situat a la membrana presinàptica. Els

autoreceptors indiquen al botó terminal quants

NT s’han alliberat.

Heteroreceptor: parlem d’una sinapsis axo-

axònica. Regula la síntesi i l’alliberació de mediadors que no siguin els propis lligands.

Són receptors presinàptics que responen als NT alliberats per les neurones.

Modulació sinàptica.

Inhibició: parlem d’una inhibició de l’entrada de

Calci així s’evita la seva entrada i fer que els NT

siguin alliberats. Això pot ser degut a que

s’augmenti la conductància del clor d’aquest

amanera fa que disminueixi el PA. També

podríem parlar de l’obertura dels canals de

potassi de voltatge dependents així també

disminuint el PA.

Facilitadora: es produeix quan el PA es propaga i

els canals de calci s’obren per un periode més

llarg.

Page 12: Psicobiologia I

Psicobiologia I

CONCEPTES GENERALS DE FARMACOLOGIA.

Concepte d’agonista i antagonista.

Agonista: una molècula que actua com un NT i es pot unir a un receptor, provocant tot

seguit una resposta a la cèl·lula.

- Endogen: molècula que existeix de manera natural i s’uneix al receptor i

l’activa. Produïda dins del cos.

- Exogen: molècula que no existeix de manera natural, com ara els fàrmacs o

les drogues, les quals s’assemblen als lligands endògens i afecten al

receptor de la mateixa manera que aquest.

Antagonista: una molècula que dificulta o impedeix l’acció d’un NT, no té cap resposta

biològica quan s’uneix al receptor. I bloquegen la resposta dels agonistes.

- Competitiu: s’uneix al mateix lloc que l’agonista, al mateix receptor. I

guanya el que es trobar en major concentració.

- No competitiu: s’uneix a un lloc diferent que l’agonista, però tot i així

bloqueja el receptor.

Antagonista invers: s’uneix al receptor i inicia el efecte contrari de la funció normal

d’aquest.

Agonista parcial: només es produeixen una part dels efectes del NT.

La determinació global de l’acció d’un fàrmac o una droga és una combinació entre afinitat i

eficàcia. Aquestes molècules no busquen receptors específics , sinó més bé es difonen

àmpliament per tot el cos .

Efectes sobre els receptors.

Modulació al·lostèrica: s’uneix al receptor en llocs diferents que el NT. Per si sols no

tenen cap efecte postsinàptic però en presencia del NT poden ser:

- Positius: potencien

- Negatius: disminueixen

NTS: Alguns psicofàrmacs o drogues d’abús poden inhibir la recaptació del NT. Això

comporta un augment dels nivells de NT al espai sinàptic i per tant una potenciació de

l’acció del NT.

Page 13: Psicobiologia I

Psicobiologia I

PLASTICITAT SINÀPTICA.

Capacitat del sistema nerviós per canviar en resposta de l’experiència o el entorn. Es pot

anomenar també neuroplasticitat. Són modificacions en funció de la morfologia de les

connexions entre les neurones, que proporcionen a l’organisme la capacitat d’adaptació a

l’entorn.

Mecanismes

generals.

Podem parlar de dos mecanismes diferents:

No genòmics: no impliquen la síntesi de noves proteïnes sinó la modificació de

proteïnes ja existents. Son canvis a curt termini.

Genòmics: impliquen la transcripció de l’ADN, es a dir la síntesi de noves proteïnes. Es

torna estable a llarg termini.

Page 14: Psicobiologia I

Psicobiologia I

2. SUBSTÀNCIES TRANSMISSORES.

C. NEUROTRANSMISSORS.

AMINOACIDS EXITATORIS (AAE).

Localització.

Són el glutamat (GLU) i l’aspartat (ASP) es troben en neurones localitzades per tot el SNC. El

GLU es el major NT excitatori del sistema nerviós central o en cèl·lules glia. Està involucrat en

funcions cognitives.

Síntesi

El glutamat que actua com a NT es sintetitza a partir

de la glutamina (precursora del glutamat-NT). La

glutamina en presència de l’enzim glutaminasa es

transforma en glutamat. El glutamat és capaç de

regular la seva síntesi inhibint a la glutaminasa. I

deixarà de fabricar-se glutamat. El glutamat en

presència de l’enzim aspartat aminotransferrasa es converteix en el aspartat que actua com a

NT. L’aspartat és capaç de regular la seva síntesi inhibint a l’aspartat aminotransferrassa. I

deixarà de fabricar-se aspartat. La síntesi és produeix en la neurona que les allibera i els NT

s’emmagatzemen en les vesícules sinàptiques.

Inactivació i reciclatge.

El glutamat és inactivat per recaptació, tornarà a

entrar en la neurona sinàptica que l’ha alliberat.

Però també s’inactiva per les cèl·lules glialg

veïnes. Si el glutamat es recapta per les cèl·lules

glials veïnes, aquestes a la membrana han de

tenir un mecanisme de transport actiu d’alta

afinitat, es a dir, proteïnes transportadores . La

mateixa proteïna transportadora també la comparteix l’aspartat. El glutamat entra en les

cèl·lules glials veïnes pot ser reciclat. Es converteix en glutamina sintetasa . La glutamina surt

de les cèl·lules glials, es fica en les neurones glutamatèrgiques i es converteix en glutamat

novament.

Page 15: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Receptors i efectes postsinàptics.

Els receptors de glutamat són un tipus de molècules receptroes

del principal neurotransmissor excitatori del cervell, el glutamat.

Receptors inotròpics: Existeixen tres tipus de receptors

inotròpics del glutamat, que actuen com a canals de

cations son els següents:

- AMPA: esta composta per 4 subunitats,

per que s’obri el canal, com a mínim, s’han d’unir a dos subunitats un

agonista. El tancament i l’obertura del canal es fa a alta velocitat, això

permet la transmissió sinàptica sigui mes rapida.

- NMDA: té un paper fonamental en els processo de plasticitat neuronal

i memòria. La seva activació condueix a l’obertura d’un canal iònic no

selectiu per tota classe de cations. Això permet que el flux de ions de

sodi inclús de baixes quantitat de calci vagin cap l’interior de la cèl·lula

i el potassi cap al exterior.

- Kainat: desenvolupen un rol fonamental en la plasticitat sinàptica,

doncs afecta a la resposta de la cèl·lula estimulada.

Tots tres són substancies exògenes que s’uneixen i activen (agonistes selectius del

receptor)

Receptors metabotropics: estan acoplats a proteïnes G i modifiquen la resposta dels

canals de membrana i les concertacions de segons missatgers.

Tant un receptor com l’altre estan relacionats amb el procés de plasticitat sinàptica. El

increment o disminució de receptors ionotropics a la cèl·lula pot conduir a l’activació o

depressió de la cèl·lula a llarg termini. I els receptors metabotròpics poden modular la

plasticitat sinàptica controlant la síntesi de proteïnes a la cèl·lula postsinàptica.

Page 16: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Resposta associada al receptor NMDA

Pocs PA -> PEP a AMPA i molts PA -> PEP a AMPA i NMDA.

A la mateixa sinapsis hi ha els receptors NMDA i l’AMPA. Si

arriba PA a baixa freqüencia a la membrana postsinàptica, el

glutamat s’uneix al NMDA i a l’AMPA. Els canals de AMPA

faran que es produeixi un PEP. Però el NMDA no podrà

perquè els ions de Mg⁺⁺ bloquegen els canals. En canvi, si es

produeix un PA de major freqüència, els 2 produiran un PEP (

major despolarització de la membrana). Ara el Mg⁺⁺ no

bloquejarà el canal de NMDA, ara si produirà un PEP. Aquest

PEP es sumarà al PEP produït pel receptor AMPA. El que és

més important dels receptors NMDA és que entren ions de calci. Aquest actuaran com a 2ns

missatgers i produiran plasticitat sinàptica.

Plasticitat sinàptica: potenciació a llarg termini.

Estimulació elèctrica d’un axó produeix un augment a llarg termini en la magnitud dels

potencials postsinàptics en la cèl·lula postsinàptica. (PLLT=potenciació a llarg termini).

Augment durador de l’eficàcia sinàptica. Pot produir canvi postsinàptics, canvis morfològics i

canvis presinàptics.

Consisteix en un augment a

llarg termini de l’eficàcia

sinàptica, per tant,

posteriorment quan arribin

els potencials d’acció produiran una resposta més gran (ja que hi ha més eficàcia). L’augment

serà durador, i la sinapsis serà millor durant un temps. Es pot aconseguir una potenciació a

llarg termini (PLT) a través d’una estimulació elèctrica d’alta freqüència. Les sinapsis amb

facilitat per produir potenciació a llarg termini són les s”sinapsis glutamatèrgiques”, les quals

tenen receptors NMDA. Per tal que es doni PLLT s’han d’activar els receptors NMDA, i ha

d’entrar Ca⁺⁺ a l’espina dendrítica. En aquestes sinapsis glutamatèrgiques, el calci és el 2n

missatger i es produirà la inducció de la potenciació a llarg termini, l’entrada de molt calci i la

concentració d’aquest.

Page 17: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Trobem dos fases del PLLT, son les següents:

Curts plaç: Augmenta l’eficàcia de la sinapsis de forma ràpida i dura poc temps (1/2

hores) Té lloc gràcies a mecanismes no genòmics, el calci activa proteïnes i aquestes

modifiquen altres proteïnes com els receptors AMPA.

Llarg plaç: Augmenta l’eficàcia de la sinapsi però tarda més temps en iniciar-se, tot i

que perdura molt més. Té lloc gràcies als mecanismes genomics, el Ca⁺⁺ activa altres

proteïnes que donen lloc a una regulació de la transcripció genètica. Determinats gens

actuaran com a noves proteïnes i podran funcionar com a receptors AMPA a la

membrana.

Tipus de canvis de PLLT:

Canvis post sinàptics: (el vist anteriorment)

Canvis morfològics: canvis en forma de sinapsi que

permetran millorar l’eficàcia de la sinapsis.

Canvis presinàptica: augmenta l’alliberament de

glutamat des de la neurona presinàptica. Hi ha una

molècula que actua com a missatger retrògrad, i

envia missatges des de la neurona postsinàptica fins

a la presinàptica.

Farmacologia del receptor NMDA

Drogues dissociatives (PCP, KETAMINA)

Són antagonistes no competitius del receptor NMDA. El PCP

(pols d’àngel) es va sintetitzar als anys 50 com anestèsic

quirúrgic però mai va ser utilitzat en humans amb aquest

finalitat. La Ketamina es va desenvolupar l’any 1963 per

substituir el PCP i s’utilitza en anestesia humana i animal. Es poden consumir per via oral o per

aspiració intranasal. Produeix efectes ràpids. Sensacions d’irrealitat, distorsions de l’espai,

temps imatge corporal, al·lucinacions, sensació d’invulnerabilitat, sensació de flotar i separar-

se del cos que poden arribar a semblar-ne molt a experiències properes a la mort.

Els seus efectes secundaries poden ser: cardiovascular, respiratoris i motors (espasmes i

convulsions), també amnèsia (la ketamina està vinculada a “date rapes”) i poden provocar

psicosi persistent. També són neurotòxiques. A diferencia del LSD i similars, provoquen

Page 18: Psicobiologia I

Psicobiologia I

gratificació i addicció importants. Generen tolerància, però no una clara síndrome

d’abstinència.

Funcions i implicacions clíniques.

Els NT de les principals vies excitatatories es troben al SNC.

Intervé el la plasticitat mitjançant l’aprenentatge i la

memòria a través de la potenciació a llarg termini i en el

desenvolupament del SN ( en la formació i modificacions de connexions

sinàptiques) . Té una acció excitatoria potnecialment, el glutamat pot

produir la mort de les neurones postsinàptiques per excés d’excitació.

Quan parlem d’una acció excitatoria en excés, pot ser que es produeixin danys i morts de

algunes neurones glutaminergiques postsinàptiques per excitotoxicitat.

Acció excitotòxica del glutamat relacionada amb els danys cerebrals:

Isequèmia-hipòxia, no arriba la sang al cervell, per tant no arriba oxigen i no pot

fabricar energia, produeix la mort neuronal.

Hipoglucemia, no hi ha suficient glucosa a la sang i no pot fabricar energia, també

produeix la mort neuronal.

Epilèpsia: es produeix una activitat convulsiva cerebral. En activar-se en excés aquestes

neurones es produeix la mort neuronal.

Trastorns neurodegeneratius:

Alzheimer

Corea de huntington: malaltia hereditària, que produeix uns moviments descontrolats

acompanyats de demència.

La medicació què s’utilitza en alguns casos és la memantina, que és un antagonista no

competitiu del receptor NMDA. Frena la morta neuronal per excitotoxicitat. S’utilitza per

malalts d’alzheimer. Però pot provocar al·lucinacions com efecte secundari.

Page 19: Psicobiologia I

Psicobiologia I

AMINOÀCIDS INHIBITORIS (AAI)

GABA (àcid gamma amino butíric)

Glicina

Localització

GABA es el princiapl NT inhibidor. La majoria de les

neurones inhibidores són gabaèrgiques i es troben per

tot el SNC, especialment a nivell de l’encèfal, però

moltes també a nivell de la mèdula espinal encara que

en aquest lloc són més abundants les neurones

glicinèrgiques.

Neurones gabaèrgiques: a l’encèfal sobre tot, però també a la medul·la espinal.

Neurones glicinèrgiques: a la medul·la espinal.

Funcions i implicacions clíniques del GABA.

Es principalment un neurotranssmiros inhibidor. Esta relacionat amb la regulació de la son i

l’estat d’ansietat (disminució d’activació de les neurones gabaèrgiques en determinades zones

cerebrals). Té efectes sedants del anestèsic generals. Esta relacionat amb l’epilèpsia i corea de

Huntington.

Síntesi i inactivació del GABA.

El GABA es sintetitza a partir del glutamat, després

s’emmagatzema en vesícules i quan arria un PA

s’allibera a l’espai sinàptic, on serà recaptat i podrà

entrar tant a la neurona que l’ha alliberat com a les

cèl·lules glials.

Serà recaptat per un mecanisme de transport actiu d’alta afinitat especialitzat pel GABA,

estarà en la neurona presinàptica i en les cèl·lules glials.

Parlarem d’una degradació enzimàtica en la glia i en la neurona a través del enzim GABA-T

(transaminasa).

Page 20: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Receptors i farmacologia del GABA.

Hi ha dos tipus de receptors GABA.

Receptor GABA-A: ionotròpic, acoplat

a canal de clorur

Es el més important dels dos. Sol ser

postsinàptic acoblat a canals de clorur

amb diversos llocs de modulació

al·lostèrica, diferents llocs a on es

podran unir unes altres substancies:

- Benzodiacepines: neuromodulador positiu. Serveixen per a disminuir

l’ansietat (diacepan, valium...). Potencien l’acció GABA, obren més el

canal del Cl⁻ i augmenta el seu efecte inhibidor ( per això requereixen

del GABA).

- Betacarbolines: generen ansietat i s’uneixen al mateix lloc que les

benzodiacepines, actuen com a neuromodulador i no potencien l’acció

GABA.

- Barbitúrics: actuen com a neuromodulador positiu. Potencien l’acció

del GABA, obren més el canal de Cl⁻ i augmenten el seu efecte

inhibidor. Tenen efectes sedants o d’anestèsia general. Redueixen els

efectes epilèptics. També s’han utilitzat com a somnífers, però petits

canvis de la dosi poden ser mortífers.

- Alcohol i anestèsies volàtils: actuen com a neuromodulador postiu, no

es sap el seu lloc d’acció.

- Esteroides neuroactius: son substancies derivades d’hormones, actuen

com a neuromodulador positiu del GABA. A diferencia de les altres

substancies, aquestes son endògenes.

Receptor GABA-B: metabotròpic

Controla els canals de K⁺, sovint és presinàptic i inhibeix l’alliberament dels NT. Està

relacionat amb la inhibició presinàptica.

Page 21: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Receptors i farmacologia de la glicina.

El seu precursor és la Serina. S’inactiva per recaptació, i hi

ha dos tipus de receptors:

Receptor sensible a l’estricnina: és un verí i actua com a antagonista d’aquest receptor.

És ionotròpic, obre un canal de Cl⁻, produeix un PIP i es troba sobretot a la medul·la

espinal.

Receptor no sensible a l’estricnina: està associat al

receptor NMDA i actua com a neuromodulador

positiu del glutamat. Es troba a nivell del

prosencèfal o cervell.

ACETILCOLINA (ACH).

Són neurones colinèrgiques, les neurones que alliberen ACh. És un NT excitador.

Localització.

La podem trobar a diferents llocs del SN:

SNCentral: en els somes de les neurones colinèrgiques s’agrupen en llocs concrets com

ara al tronc de l’encèfal i a nivell del prosencèfal. Els axons dispersos per l’escorça

cerebral.

SNperiferic: l’acetilcolina és el NT alliberat per les motoneurones sobre els músculs

esquelètics, i els contraurà per tal que puguem moure’ns.

SNautònom: l’acetilcolina controla molts òrgans viscerals i vegetatius.

Funcions.

Unes de les seves funcions són les següents, totes tres funcions es duen a terme en el SNC:

L’ACh dóna lloc a l’activació cortical perquè aquest NT s’allibera a l’escorça del cervell.

Està relacionada en l’aprenentatge, memòria i processos d’atenció.

També es relaciona amb la fase de son REM, on es produeix la major part dels somnis.

Inicia aquesta fase i permet que es mantingui.

Page 22: Psicobiologia I

Psicobiologia I

També participa en la contracció dels músculs esquelètics, i participa en moltes funcions del

SNA.

Síntesi.

L’ACh es sintetitza a partir de l’Acetilcoenzim

A i la colina en presencia de l’enzim Colina

acetiltransferassa (CAT) es forma en

Acetilcolina.

La síntesi té lloc al botó terminal, dins de la

neurona hi ha d’haver el necessari per la

síntesi. La colina s’obté del fetge, passa a la

sang, entra a la neurona colinèrgica a una

proteïna de transport.

L’acetilcoenzim A es sintetitza en els mitocondris i la colina acetiltransferassa es produirà en el

soma a partir de la informació genètica i serà transportada al botó terminal per transport

axóplasmàtic. S’alliberarà per l’entrada de Ca⁺⁺ en la neurona presinàptica.

Receptors i efectes postsinàptics.

Hi ha dos tipus de receptors:

Receptor nicotínic: que són ionotròpics,

estan associats a un canal de Na⁺ i K⁺ i per

tant dóna lloc a un PEP, també és

permeable a Ca⁺⁺. Quan s’activen produeix un PEP normal. La nicotina és un agonista

selectiu del receptor nicotínic, només s’uneix a aquest receptor no a un altre.

Receptor muscarínic: que són metabotròpic, poden ser tant excitatoris com inhibitoris.

Es produeix un PEP però més durador. Algun subtipus de receptor muscarínic produirà

un PIP. La muscarina és un agonista selectiu del receptor muscarínic, només s’uneix a

aquest receptor, la muscarina és tòxica, prové d’un fong que produeix al·lucinacions.

Page 23: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Inactivació.

L’ACh és inactivada per degradació enzimàtica. A

l’espai sinàptic hi ha l’enzim AchE

(acetilcolinesterassa) i separa l’acetilcolina en colina

i en àcid acètic. El %0% de colina és reciclat, es

sintetitzarà més ACh a la neurona presinàptica, i la

resta passarà a la sang i s’eliminarà per l’orina.

Farmacologia.

Hi han substancies exògenes que afecten a la síntesi de l'ACh:

Hemicolini: inhibeix el transportador de colina. La colina no entrarà i es sintetitzarà

menys ACh. Això disminuirà la transmissió sinàptica colinèrgica. Serà un efecte

antagonista sobre la transmissió colinèrgica.

Altres substancies exògenes afecten a l'alliberament de l'ACh:

Toxina botulínica: es troba en aliments en mal estat, i es molt potent i mortífera.

Impedeix que s'alliberi l'ACh (impedeix l'exocitosi de la transmissió sinàptica). Com que

no s'allibera ACh disminuirà la transmissió sinàptica colinèrgica. La mort es produeix

per asfixia/paràlisi dels músculs que permeten la respiració.

Verí aranya vídua negra: Augmenta l'alliberament d'ACh. Normalment no passa, però

en persones dèbils pot produir la mort. Te un efecte agonista, augmenta la transmissió

sinàptica. La mort es produeix per asfixia per excés de contracció.

Altres substancies actuen inhibint l'inactivació de l'ACh (inhibidors de

l'AChE- anticolinesteràsics):

Inhibidors reversibles (tenen utilitats clíniques –

fisostigmina): com els antídots, tractament de la miastènia

gravis i tractament de l’alzheimer.

Inhibidors irreversibles (organofosfats): com ara pesticides

(enverinament pel contacte amb la pell) o armes químiques.

Page 24: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Farmacologia, Antagonistes dels receptors.

La nicotina s’obté de la planta nicotina tabacum, provoca alteracions cardiovasculars i

gastrointestinals. És molt additiva i genera dependència. Augmenta la capacitat d’atenció i

concentració, poden facilitar determinades tasques cognitives. És ansiolític en els subjectes

consumidors.

Antagonista del receptor nicotínic:

El currare és un verí que actua a antagonista selectiu del receptor nicotínic (el

bloqueja). Era utilitzat pels indis amazònics per tal d'enverinar les seves fletxes. En

funció de la seva dosi te efectes mortals (mort per la paràlisi dels músculs).

Antagonista del receptor muscarínic:

L'atropina es un antagonista selectiu del receptor muscarínic. S'extrau d'una planta

que es diu“belladona”. En l’època romana, les dones l'utilitzaven com a col·liri, ja que

dilata les pupil·les (i les dones havien de semblar atentes amb els seus homes en tot

moment, per tant, feien que així sembles dil·latant-se les pupil·les).

Acetilcolina és el lloc d’acció del molts verins i toxines, els seus efectes poden ser mortals. Però

a dosis molt baixes poden fer efectes terapèutics.

Implicacions clíniques.

Relacionada amb la malaltia de l'Alzheimer. Les primeres neurones que moren son les

colinèrgiques i la mort d'aquestes es la responsable. Això produeix els primers

símptomes.

Relacionada amb la malaltia “miastenia gravis”, on es degeneren els receptors de l'ACh

en les sinapsis neuromusculars i s’alliberarà més ACh i aquests receptors s'esgotaran

abans. Provocarà fatiga muscular (un dels símptomes es que es cauen les parpelles). Es

una malaltia autoimmunitària (deixa de reconèixer les proteïnes pròpies).

CATECOLAMINES; DOPAMINA, NORADRENALINA I ADRENALINA.

Hi ha dos tipus de monoamines i són dues: les catecolamines i les indolamines. Les

catecolamines estan formades per un grup catecol + un grup amino.

Page 25: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Localització

Tant la DA la NAi la ADR es troben en el SN.

Dopamina: en la substancia negra i en l’àrea i en l’àrea tegmental ventral.

- Via negroestriada: Els axons que surten de la substància negra

s’envien a una regió cerebral anomenada “negroestriat”, i formen una

via (el paquet d’axons).

- Via mesolímbica: Els altres axons

finalitzen en una regió que forma

el sistema límbic i formen la via

mesolímbica, i l’altra resta d’axons

que surten de l’àrea tegmental ventral van al còrtex prefrontal i

formen la via mesocrotical. Si hem de parla d’una sola via direm via

mesolímbica.

Noradrenalina: tenen el soma en el locus coruleus i els axons es

projecten per tot el SNC. Hi ha neurones en el SNA, controla els

òrgans viscerals.

Noradrenalina i adrenalina: actuen com a hormones, sobretot l’ADR que s’allibera de

la medul·la suprarenal.

Síntesi.

Es sintetitza a partir de l’aminoacid tirosina que es

transporta a les neurones catecolaminèrgiques. A dins hi

ha l’enzim tirosinahidoxilasa i converteix la tirosina en L-

DOPA. La L-DOPA en presencia d’un segon enzim,

l’aminoàcid aromàtic descarboxilasa, es converteix en

dopamina.

Un cop sintetitzada la dopamina, és transportada a l’interior de

les vesícules sinàptiques que hi ha en un altre enzim, la

dopamina-beta-hidroxilasa, el qual converteix la dopamina en

noradrenalina, serà el producte final.

L’enzim limitant de la síntesi, el que determina la velocitat en

què s’obtindrà el producte final, és la tirosina hidroxilasa.

Page 26: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Inactivació.

La majoria de catecolamines s’inactiven per

recaptació. Les catecolamines seran

transportades a les neurones d’on han

sortit. És un mecanisme de transport actiu

d’alta afinitat. Un cop a dins de la neurona

presinàptica, hi ha un enzim ( MAO=

monoamino oxidasa) que degrada les

catecolamines que estan lliures, no es

troben dins les vesícules.

L’enzim COMT (catecol-orto-metil transferasa) s’encarrega de degrada els NT en l’espai

sinàptic i així no podran ser recaptats.

Enzims.

MAO = monoamino axidasa (MAO-A i MAO-B)

COMT = catecol-orto-metil transferasa

Farmacologia.

Hi ha substàncies exògenes que afecten a la quantitat

de catecolamina que s’allibera:

Tirosina hidroxilasa: La inhibicio d'aquest enzim

afecta a la quantitat de catecolamina alliberada

(disminueix aquesta). Quan arribin els PA

s'alliberaran pocs NT (disminueix la transmissio

sinaptica).

Es relaciona amb la malaltia de Parkinson (en la qual es degeneren les neurones

catecolinergiques i això provoca les deformacions motores). S'administra la L-DOPA i el

SNC la converteix en dopamina, la qual suplirà a la que s'ha mort en la part estriada del

cervell.

Reserpina: inhibeix el transport de catecolamines a l'interior de les vesícules

sinàptiques, de manera que si la Dopamina no pot entrar dins de les vesícules, es

degradarà la MAO i així, disminuiran els nivells de Dopamina i Adrenalina.

Page 27: Psicobiologia I

Psicobiologia I

La reserpina era utilitzada per disminuir la psicosi, com a tranquil·litzant general. Però

produïa uns efectes secundaris i van deixar d’utilitzar-la.

Actuen sobre tot la dopamina. Drogues molt additives, poden produir un quadre psicòtic:

Hi ha altres substancies que actuen sobre la quantitat de NT que hi ha a l'espai

sinàptic, com amfetamines, les quals el que fan es invertir el mecanisme de recaptació

(fer que funcioni al reves: en comptes de recaptar les catecolamines, les alliberarà i no

podrà recaptar-les). Augmentarà la quantitat de catecolamines que hi ha a l'espai

sinàptic i augmentarà per tant la transmissió sinàptica.

Cocaïna: es una droga estimulant. Actua inhibint la recaptació de catecolamines, i

poden produir una psicosi tòxica/farmacològica.

D’usos terapèutics:

Metilfenidat: Inhibeix la recaptació de catecolamines. S'utilitza en trastorns de dèficit

d’atenció i hiperactivitat (TDAH).

Antidepressius tricíclics: Inhibeixen la recaptació de catecolamines. Fan que augmenti

la transmissió sinàptica noradrenergica. Disminueixen els simpatomes de la depressió.

IMAOs (fàrmacs antidepressius): inhibeixen la MAO, les catecolamines no es

degradaran. Disminueixen els símptomes depressius, poden produir hipertensió.

Antipsicotics clàssics (Neuroleptids): Actuen sobre els receptors. Disminueixen les

al·lucinacions i els deliris. Son antagonistes competitius dels receptors de Dopamina (

bloquegen els receptors de Dopamina). Exemples: Clorpromacina, haloperidol... Poden

produir símptomes semblants als del Parkinson.

En resum, la farmacologia de les catecolamines: lloc d’acció de moltes substancies

psicoactives. (psicòtropes):

- Dorgues d’abús.

- Fàrmacs antipsicòtics i antidepressius.

Page 28: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Receptors.

Són receptors metabotròpics, però n’hi ha de dos tipus:

Funcions i implicacions clíniques de la dopamina.

Participa en el control dels moviments precisos, intervé en la via negroestriada. Pot provocar la

malaltia de parkinson. Moren les neurones dopaminèrgiques de la via negroestriada. També

participa en els mecanismes de recompensa i plaer, anomenat també substrat del reforç.

Intervenen les neurones que formen la via mesocorticolímbica. S’activen per la motivació o

desig d’alguna cosa.

Està relacionada amb l’aprenentatge de conductes reforçades positivament i amb l’addicció,

com ara en drogues d’abús, addicció farmacològica.... També la podem relacionar amb

l’esquizofrènia, al·lucinacions, deliris, etc. Són símptomes positius de l’esquizofrènia i es

detecta una major activitat dopaminèrgica.

Per diferents mecanismes les drogues additives augmenten l’alliberació de dopamina en el

nucli d’accumbens.

En l’esquizofrènia, la dopamina augmenta en el sistema límbic i disminueix en l’escorça

prefrontal.

En el parkinson no arriba dopamina a la via negroestriada. La malaltia no es manifesta

fins que es moren el 80% de les neurones.

Funcions i implicacions clíniques de la noradrenalina i l’adrenalina.

NORADRENALINA. En quan al SNC esta relacionada amb els estats de vigilància i alerta.

Augmenten la vigilància cap a estímuls externs que en altres moments no captaríem. I també

amb l’aprenentatge i memòria, com a conseqüència de lo anterior.

Page 29: Psicobiologia I

Psicobiologia I

I en quant al SNA la relacionem amb la regulació de les respostes vegetatives, principalment en

el manteniment de l’equilibri intern de l’organisme, homeòstasi.

NORADRENALINA (SNC I SNP) + ADRENALINA (hormona) estan relacionades amb la resposta

inicial de l’organisme a l’estrès, en situacions d’emergència.

Resposta del organisme d’abans l’estrès

SEROTONINA I HISTAMINA.

Localització.

Les neurones serotonèrgiques estableixen sinapsis de pas. Els

somes d’aquestes neurones estan agurpats en una sèrie de nuclis

que hi ha al llarg del tronc del encèfal, nuclis del Rafe. Des

d’aquest nuclis surten els axons serotonèrgics que arriben a totes les

regions del SNC.

Funcions i implicacions químiques.

1) Regulació de la vigília i el son:

- Potencia la vigília

- Augmenta la son de forma postergada (estimulant la síntesi i/o l'alliberament de

factors promotors del son).

2) Regulació de la ingesta (especialment dels carbohidrats):

- La ingesta de carbohidrats fa que augmentin els nivells de serotonina. Els nivells

alts de serotonina fan que disminueixi la ingesta de carbohidrats. Això fa que

Page 30: Psicobiologia I

Psicobiologia I

estigui relacionada amb algun tipus d'obesitat (nivells baixos de serotonina

augmenten les ganes de menjar carbohidrats).

3) Regulació del dolor (sistema endogen d’anestèsia):

- Nivells baixos de serotonina fan que augmenti la sensibilitat al dolor.

4) Regulació de la conducta agressiva:

- Nivells baixos de serotonina s'associen a l'augment de l'agressivitat.

5) Regulació dels estats d’ànim (depressió i altres alteracions psicopatològiques):

- Nivells baixos de serotonina produeixen l'augment de la depressió, generalment

acompanyada d'ansietat).

En general, efecte d’estabilització de conductes.

Síntesi.

La Serotonina es sintetitza a partir de l’aminoàcid triptòfan, el

qual entra en les neurones serotonèrgiques. Un cop a dins, hi

ha l'enzim triptòfan hidroxilassa, el qual converteix el triptòfan

en 5-Hidroxid-Triptofan. Aquest últim es converteix en 5-

hidroxitriptamina (serotonina), gracies a l’aminoàcid aromàtic

descarboxilasa.

Cal que diem que el principal enzim sintetitzador sera el Triptòfan hidroxilassa (i no

l’aminoàcid aromàtic descarboxilasa).

Inactivació.

La Serotonina s’invactiva per recaptació. Les molècules de

serotonina seran recaptades de l'espai sinàptic

mitjançant un mecanisme de transport actiu d'alta

afinitat. Un cop recaptada, serà degradada per la MAO

(monoamina oxidasa) a l'interior de la neurona. No

intervé un mecanisme de “degradació sinàptica”

(degradació a l'espai sinàptic). Una part de la serotonina podrà tornar a utilitzar-se com a NT.

Page 31: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Receptors.

S'han descrit mes de 7 tipus. S'anomenen Receptor serotoninèrgic 1, Receptor serotoninèrgic

2, etc. Molts d'aquests tipus de receptors es subdivideixen en molts tipus. Tots son

metabotròpics, a excepció del Receptor Serotoninèrgic 3 (5-HT-3), el qual és inotròpic.

Farmacologia.

Parlarem de: Reserpina, IMAO's, Antidepressius Triciclics, ISRS, Sibutramina, Extasi (MDMA),

LSD, Antipsicotics atipics (clozapina).

Reserpina: Inhibeix el transport de serotonina

a l'interior de les vesícules sinàptiques.

Aquesta serotonina, llavors, sera degradada

per la MAO. [La Reserpina tambe inhibeix el

transport de catecolamines a l'interior de les

vesícules sinàptiques.]

IMAO's: Inhibeix a la MAO en les sinapsis

serotonèrgiques. Impedeix a la MAO que

degradi la serotonina que esta lliure al citosol (per tant, augmenten els nivells de

serotonina). La IMAO's també inhibeix a la MAO en les sinapsis catecolaminergiques.

Els efectes de la IMAO's seran deguts per les sinapsis serotonergiques i

catecolaminergiques.

Antidepressius triciclics: Inhibeixen la recaptació de serotonina. Els efectes d'aquests

seran deguts per la seva acció en les sinapsis serotonergiques i catecolaminergiques.

ISRS (inhibidors selectius de la recaptació de serotonina): Antidepressiu. Inhibeixen

específicament inhibint la recaptació de serotonina (fan que augmenti la quantitat de

serotonina a l'espai sinàptic). Exemple: Fluoxetina (Prozac), Depressió, Ansietat,

Trastorn obssessiu-compulsiu (TOC)

Els ISRS, a mes de ser útils com a tractaments antidepressius, son útils en molts altres

trastorns (trastorn de pànic, trastorn d'ansietat, TOC, etc).

Sibutramina: Inhibeix la recaptació de serotonina i de noradrenalina. S'utilitza en el

tractament de l'obesitat, ja que es “anorexigen” (disminueix la gana).

Èxtasi (MDMA): Inverteix el mecanisme de recaptació sobre tot de serotonina (però

també de dopamina). Augmenta l'alliberament de serotonina i dopamina i inhibeix el

mecanisme de recaptació de serotonina i dopamina.

Es psicoestimulant (efecte relacionat amb la dopamina) i provoca efectes

Page 32: Psicobiologia I

Psicobiologia I

al·lucinògens (efecte relacionat amb la serotonina).

LSD: Al·lucinogen. Produeix els seus efectes actuant com a agonista de determinats

receptors serotonèrgics.

Antipsicotics atípics (clozapina): Antipiròtics

neuroleptids de segona generació (mes nous

que els antipsicotics classics). Tenen el seu

efecte en actuar com a antagonistes de

determinats receptors serotonèrgics i de

determinats receptors dopaminèrgics.

Redueixen els símptomes positius de

l’esquizofrènia (al·lucinacions i deliris) però

produeixen menys efectes secundaris que els

clàssics (com el Parkinson per exemple).

Implicacions psicopatològiques de la serotonina.

Depressió: Hipotesi monoaminergica de la depressió: deficit de NA i de 5-HT, o

alteracions de recpetor NA i 5-HT.

Cas especial de depressió relacionat amb 5-HT. Trastorn afectiu estacional.

Trastorn obsessiu-compulsiu: probable alteració en l’equilibri entre DA i 5-HT.

Ansietat: Els ISRS (prozac) s’utilitzen contra els atacs de pànic. Les azapirones,

agonistes de l’autoreceptor 5HT1A com la buspirona, s’utilitzen com a ansiolítics.

Esquizofrènia: els antipsicòtics atípics són antagonistes dels receptors D2 de la

dopamina però també dels 5-HT2A de la serotonina.

Drogues que poden induir psicosi com les al·lucinògens o l’èxtasi potencien la

serotonina.

NEUROPÈPTIDS.

Seqüència d’aminoàcids. Són alliberats des de neurones i funcionen com a NT i

neuromoduladors. Molts també funcionen com ha hormones.

Síntesi.

La seva síntesi és per fragmentació de pèptids sintetitzats

en el soma, els NT clàssics són sintetitzats al botó terminal.

Els neuropèptids provenen d’un pèptid sintetitzat i

fragmentat provinent de la informació genètica.

Page 33: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Té un major tamany molècular, estan formats per vàries molècules simples. Els NT clàssics

estan formats per 1 molècula simple.

Inactivació.

Té una inactivació lenta, per degradació enzimàtica,

mitjançant els enzims “peptidases”, els quals són poc

potents, per la qual cosa els neurpèptids es degraden

lentament. Com la inactivació és lenta, els neurpèptids

podran actuar durant més temps. En els NT clàssics la

inactivació és rapida i es fa per degradació enzimàtica o

per recaptació.

Més potents que els NT classics, ja que són efectius a baixes concentracions i tenen uns efectes

més duradors. Es troben en concentracions cerebrals més petites que els NT clàssics.

Contransmissió.

Sovint acuten com a cotransmissors: coexisteixen a la mateixa neurona amb un NT princial/NT

clàssic, i poden ser alliberats amb aquest NT principal. Quan els neuropéptids actuen com a

cotransmissors, actuen normalment com a neuromoduladors, modulen l’acció del NT principal.

Tipus.

NEUROPEPTIDS NO OPIOIDS (no opioacids): gairebé tots els neuropeptids.

Exemples:

- Substancia P

- Oxitocina

- CCK

- Vasopresina ...

NEUROPEPTIDS OPIOIDS (opioids endogens) → L'opi s'extrau de l'amapola de l'opi i el seu

principi actiu es la morfina. La morfina es un opioid exogen. Te efectes analgèsics (reducció de

la sensació de dolor) i efectes euforitzants. Aquests efectes la morfina els te ja que actúen

determinats receptors cerebrals (s'activen). El per que s'activen aquests receptors cerebrals es

degut als opioids endògens (lligands endògens) que s'uneixen.

Exemples d'opioids endògens:

- Encefalines

- Endorfines

- Dimorfines

Page 34: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Receptors.

Són receptors metabotròpics, obren canals de K⁺, efecte inhibidor, i són agonistes els receptors

anomenats.

Farmacologia.

Pèptids opinoides.

- Codeïna: efecte antiusígen.

- Morfina: Potent efecte analgesic, capacitat addictiva moderada.

- Heroïna: Es consumeix per via intravenosa, però actualment són freqüents els

consums per via fumada i intranasal.

Genera addicció, tolerància i dependència física (síndrome d’abstinència)

Efectes: Brot d’eufòria (“rush”) i sensacions de plaer i benestar, amb

rubefacció cutània, per passar a una sensació d’estar volant, estat en que

s’alterna estar completament despert i el sopor. Els efectes gratificants es fan

tolerants amb el consum crònic.

És analgèsica i inhibeix la sensació de fam.

Síndrome d’abstinència:

Pot aparèixer en poques hores desde l’última administració en consumidors

habituals amb un màxim entre les 48-72 hores, i desapareix totalment en 1

setmana.

Es caracteritza per: desig imperiós de prendre heroïna, agitació, dolors

musculars i osis, insomni, diarrees i vòmits, calfreds amb pell de gallina,

moviments convulsius en forma de patades, etc.

Pot ser induida per l’administració d’antagonistes opioides (p.e. Naltrexona)

Page 35: Psicobiologia I

Psicobiologia I

Tractaments:

SUBSTITUTIUS (agonistes: metadona, heroïna, buprenorfina)

NEUTRALITZADORS (antagonistes: naloxona, naltrexona).

Pèptids no opinoides.

- Substància P: control motor i dolor.

- Colecistoquinina: senyal de sacietat, ansietat (atacs de pànic) i emocions.

- Pèptid intestinal vasoactiu: vasodilatació.

- OXITOCINA i VASOPRESINA: modulació aprenentatge i memòria.

- CRF i ACTH: respostes d’estrès.

- Neuropèptid Y: ansietat.

- Neurotensina: hipotermia, analgesia, addicció.