Noradrenalina.
La noradrenalina es un neurotransmisor que se ha relacionado con la motivación, el estado de alerta y vigilia, el nivel de conciencia, la percepción de los impulsos sensitivos, la regulación del sueño, la conducta sexual y el apetito junto con la neuromodulación de los mecanismos de recompensa, aprendizaje y memoria.
🧠Neuroanatomía.
Las neuronas noradrenérgicas se localizan en el locus ceruleus situado en el piso del cuarto ventrículo del área tegmental lateral y desde allí se proyectan sus conexiones con el tálamo la amígdala, el hipocampo, el hipotálamo y la corteza cerebral. El locus ceruleus actúa como un sistema fásico que mantiene el estado de vigilia y prepara al individuo para luchar o huir. Este sistema puede desincronizarse y originar alteraciones a nivel simpático central y periférico, disfunción que constituirá las bases neuroanatómica y neurofisiológica de los trastornos psiquiátricos relacionados con el estrés, como la depresión mayor o el trastorno de estrés post-traumático.
Se ha evidenciado que con la edad va disminuyendo el número de células del locus ceruleus, los receptores y aún mas importante, la disminución de la producción de noradrenalina; la hormona liberadora de corticotropina (CRH) actúa como un neurotransmisor sobre las neuronas del locus ceruleus, estimulando la producción de noradrenalina, la cual por un mecanismo de retroalimentación inhibe la CRH.
🧠Metabolismo de la Noradrenalina.
La noradrenalina es sintetizada a partir del aminoácido Fenualanina que por acción de la fenilalanina hidroxidasa y el factor pteridina es convertido en tirosina que por acción de la tirosina hidroxidasa y la presencia del ion ferroso, de oxígeno y del cofactor tetrahidro pteridina, es transformada en dopa, la dopa sufre la pérdida de un átomo de carbono por acción de la dopa descarboxilasa y es transformada a dopamina que por acción de la dopa beta hidroxilasa en presencia de oxígeno, cobre y fosfato ascórbico es convertida en la noradrenalina.
Hay tres vías que sigue la noradrenalina una es transformada en normetanefrina, que por acción de catecol-orto-metil-transferasa (COMT) es convertida en el ácido 3-hidroxi-4-metoxi-mandélico. segunda porción es transformada en ácido 3-4 dihidroxi mandélico, que por acción de la monoamino oxidasa (MAO) es convertido en ácido 3-hidroxi-4-metoxi mandélico, y una tercera vía es transformada en 3,4 dihidroxi-fe-nü-glicol que por acción de la MAO es metabolizado a 3-hidroxi 4-metoxi-fenil glicol (HMPG) el metabolito más importante de la noradrenalina.
🧠Receptores.
Los receptores son noradrenérgicos son de dos clases 𝛂 y 𝞫
Receptores 𝛂1: son excitadores ubicados en el cerebro , las fibras musculares lisas vasos sanguíneos, e intestino junto con el músculo cardíaco se estimulan y produce aumento del calcio intracelular y activación de los sistemas del fosfatidilinositol y de la protein-kinasa C.
Receptores 𝛂2: son inhibidores y las fibras musculares lisas vasos sanguíneos e intestino, la terminal nerviosa y las plaquetas, donde esta relacionado con el fenómeno de agregación plaquetaria. Su acción origina disminución de la adenilciclasa e inhibición de los canales del calcio.
Los 𝞫 receptor:
𝞫1 son excitadores y se encuentran ubicados a nivel cardíaco.
𝞫2 tienen acción excitador y están localizadas en el músculo liso, músculo estriado, linfocitos e hígado.
beta-3 localizados en el tejido graso.
Un punto a favor es que los medicamentos antidepresivos noradrenérgicos actúan sobre los receptores beta de los linfocitos y del cerebro causando una depresión de la respuesta del receptor.
La noradrenalina se encarga de activar los receptores beta adrenérgicos que son responsables de la activación de la vía monofosfato cíclico de adenosina.
🧠Principales funciones de este neurotransmisor: este neurotransmisor tiene una amplia actividad a nivel cerebral además de actuar como una hormona en el sistema endocrinológico.
Gestión del foco atencional.
Influencia en el sistema cardiovascular.
Respuesta lucha- huida.
Motivación.
Regulación del estado de ánimo.
Conducta sexual, estrés y agresividad.
Vigilia.
🧠La Noradrenalina en el SNC-Conclusiones.
- Los mecanismos de síntesis, almacenamiento, liberación y recaptación de la noradrenalina en el sistema nervioso central (SNC) son esencialmente iguales a los de la periferia; lo mismo sucede con los receptores.
- Los cuerpos celulares noradrenérgicos se agrupan en núcleos bien definidos, sobre todo en la protuberancia y el bulbo raquídeo, de los que el locus coeruleus es uno de los más importantes.
- Las vías noradrenérgicas, que se distribuyen principalmente en el haz prosencefálico medial y en los fascículos espinales descendentes, terminan de manera difusa en la corteza, el hipocampo, el hipotálamo, el cerebelo y la médula espinal.
- Las acciones de la noradrenalina en el SNC están mediadas por receptores 𝛂1, 𝛂2, 𝞫1 y 𝞫2.
- Se cree que la neurotransmisión noradrenérgica es importante para:
– El sistema de «excitación» que controla la vigilia y el estado de alerta.
– La regulación de la presión arterial.
– El control del estado de ánimo (su deficiencia funcional contribuye a la depresión). - Los psicofármacos que actúan en parte o principalmente sobre la transmisión noradrenérgica en el SNC comprenden: antidepresivos, cocaína y anfetamina. Algunos antihipertensivos (p. ej., clonidina, metildopa) actúan fundamentalmente sobre la transmisión noradrenérgica en el SNC.
Dopamina.
La dopamina es un neurotransmisor monoaminas en el grupo de las catecolaminas (dopamina y noradrenalina), el cual está presente en cantidades pequeñas en el SNC. Producida en la sustancia negra y el hipotálamo, sus vías principales son las que unen la sustancia negra con el neoestriado y la vía de la región tegmental ventral proyectándose hasta la corteza límbica, los fármacos de acción terapéutica antiparkinsoniana actúa ante la proyección de la sustancia negra; por otro lado los fármacos antipsicóticos se relacionan la vía de la corteza límbica.
La dopamina está relacionada con la esquizofrenia, teniendo síntomas positivos como alucinaciones y negativos como retracción social, dificultad para expresar emociones y sentimientos. Se encuentra relación de actividad dopaminérgica límbica alta desempeña un rol en la psicosis en los receptores D2 postsinápticos en el SNC, los fármacos (antipsicóticos) debido a su farmacocinética tiene una duración de su acción prolongado ocupándolos mayor tiempo . Los fármacos que aumentan su actividad dopaminérgica pueden agravar la psicosis esquizofrénica o causar psicosis de novo.
Los receptores de dopamina, se dividen en dos familias:
Receptores similares a D1= D1-D5.
D1 tiene una modificación en un gen del cromosoma 5, generando mayor producción de AMPc. Localizados principalmente en el putamen, núcleo accumbens, tubérculo olfatorio y corteza. Ningún fármaco antipsicótico antagonista de D1 tiene eficacia en pacientes con esquizofrenia.
D5 tiene una modificación en un gen del cromosoma 4, generando aumento de producción de AMPc. Localizado en hipocampo e hipotálamo.
Receptores similares a D2=D2-D3-D4
D2 tiene una modificación en un gen del cromosoma 11, generando disminución del AMPc, inhibe canales de calcio y abre canales potasio. Localizado en neuronas pre y postsinápticas del núcleo caudado, putamen accumbens y tubérculo olfatorio. Único receptor que desempeña papel en la acción de fármacos antipsicóticos.
D3 tiene modificación de un gen en el cromosoma 11, generando disminución del AMPc. localizado en corteza frontal, médula y mesencéfalo.
D4 tiene modificación en un gen del cromosoma 11, genera disminución del AMPc. Localizado en corteza.
Katzung, B. (2012). Receptores de la dopamina. [Tabla]. Recuperado del libro Farmacología Básica y Clínica 12 Edición. Madrid, España. McGraw-Hill Interamericana.
Esquema de las vías de la Dopamina en el encéfalo.
Se muestra la hipófisis (H) inervada por fibras dopaminérgicas procedentes del hipotálamo. Ac, núcleos accumbens; ATV, área tegmentaria ventral; SN, sustancia negra.
Rang H; Dale, M. (2012). Vías de la Dopamina en el Encéfalo. [Esquema]. Recuperado del libro Rang y Dale Farmacología 7th edición. Barcelona, España. Elsevier.
🧠La Dopamina en el SNC-Conclusiones.
La dopamina es un neurotransmisor, además de ser el precursor de la noradrenalina. Se degrada de forma muy parecida a la noradrenalina, produciendo sobre todo ácido dihidroxifenilacético y ácido homovainíllico, que se excretan por la orina.
Hay cuatro vías dopaminérgicas principales:
– La vía nigroestriada, importante para el control motor.
– La vía mesolímbica, que se origina en grupos de células del mesencéfalo y se dirige hacia el sistema límbico, en especial al núcleo accumbens, interviene en las emociones y en los sistemas de recompensa inducidos por drogas.
– La vía mesocortical, que se dirige desde el mesencéfalo a la corteza, interviene en las emociones.
– Las neuronas tuberohipofisarias que conectan el hipotálamo con la hipófisis, regulando las secreciones de esta última.Existen cinco subtipos de receptores de dopamina. Los receptores D1 y D5 están relacionados con la estimulación de la adenilato ciclasa. Los D2, D3 y D4 intervienen en la activación de canales de K+ y la inhibición de canales de Ca2+, así como en la inhibición de la adenilato ciclasa.
Los receptores D2 pueden intervenir en los síntomas positivos y los D1 en los síntomas negativos de la esquizofrenia. El receptor D4 muestra un notable polimorfismo en el ser humano, aunque no se ha establecido una relación clara con enfermedades.
La enfermedad de Parkinson se asocia a una deficiencia de neuronas dopaminérgicas nigroestriadas.
La dopamina regula la liberación de hormonas de la adenohipófisis, sobre todo la de prolactina (inhibiéndola) y hormona del crecimiento (estimulándola).
La dopamina actúa sobre la zona gatillo quimiorreceptora, lo que provoca náuseas y vómitos.
5-Hidroxitriptamina.
Es un neurotransmisor que se sintetiza a partir de la transformación del aminoácido triptófano, procedente de la dieta. El 90% del total de la serotonina puede encontrarse en el tracto gastrointestinal y en las plaquetas de la sangre, el resto es sintetizado en las neuronas del cerebro.
Se segrega en los núcleos originados en el rafe medio del tronco del encéfalo que proyectan hacia numerosas regiones del cerebro y de la médula espinal, especialmente a las astas dorsales de la médula y al hipotálamo.
Actúa en la médula como un inhibidor de las vías del dolor y se piensa que la acción inhibidora sobre las regiones superiores del sistema nervioso ayuda a controlar el estado de ánimo, ritmos circadianos, ciclos sueño-vigilia, proceso de aprendizaje y memoria, la percepción sensorial, regulación de la actividad motora, control de la temperatura, nocicepción, la ira, la agresión, el apetito, la conducta sexual, control neuroendocrino. Es de resaltar que el estrés inhibe la producción de este neurotransmisor.
La serotonina es metabolizada a ácido 5-Hidroxindolacético, principalmente por el hígado y se excreta por los riñones en su fase final.
Esquema de las vías de la 5-hidroxitriptamina en el encéfalo.
Rang H; Dale, M. (2012). Vías de la 5-hidroxitriptamina en el Encéfalo. [Esquema]. Recuperado del libro Rang y Dale Farmacología 7th edición. Barcelona, España. Elsevier.
Zarranz, J.J. (2011). Características farmacológicas de los subtipos de receptores serotoninérgicos. [Tabla]. Recuperado del libro Neurofarmacología Contemporánea. Barcelona, España. Elsevier.
La existencia de diferentes perfiles farmacológicos de afinidad ha permitido identificar cinco subtipos de 5-HT1 (de 5-HT1A a 5-HT1F) y tres de 5-HT2 (5-HT2A, 5-HT2B y 5-HT2C). Cabe precisar que para varios de los subtipos de receptor 5-HT identificados, se ha descrito la existencia de diversas isoformas moleculares, ya sea por fenómenos de edición alternativa de ARN o de splicing diferencial. Con la excepción del receptor 5-HT3, que es un receptor canal activado por ligando, todos ellos pertenecen a la superfamilia de receptores acoplados a proteínas G. Esta amplia diversidad de receptores convierte al sistema serotoninérgico en uno de los sistemas de neurotransmisión más complejos, involucrado en la regulación y modulación de una gran variedad de funciones fisiológicas fuera y dentro del SNC (tabla 6.2).
Zarranz, J.J. (2011). Localización y efectos principales de los receptores serotoninérgicos. [Tabla]. Recuperado del libro Neurofarmacología Contemporánea. Barcelona, España. Elsevier.
🧠Fármacos de Aplicación Clínica.
Entre los distintos fármacos utilizados clínicamente que influyen en la transmisión mediada por la 5-HT se encuentran los siguientes:
Inhibidores selectivos de la recaptación de 5-HT, como la fluoxetina, utilizados como antidepresivos y ansiolíticos.
Agonistas del receptor 5-HT1D, como el sumatriptán, empleados en el tratamiento de la migraña.
Buspirona, un agonista 5-HT1A usado para tratar la ansiedad.
Antagonistas del receptor 5-HT3, como el ondansetrón, utilizados como antieméticos.
Antipsicóticos (p. ej., clozapina), cuya eficacia se debe, en parte, a una acción sobre receptores de 5-HT.
🧠La 5-Hidroxitriptamina en el SNC-Conclusiones.
- Los procesos de síntesis, almacenamiento, liberación, recaptación y degradación de 5-hidroxitriptamina (5-HT) en el SNC son muy parecidos a los de la periferia.
- El factor más importante en la regulación de la síntesis de 5-HT es la disponibilidad de triptófano.
- La excreción urinaria de ácido 5-hidroxiindolacético permite medir el recambio de 5-HT.
- Las neuronas 5-HT se concentran en los núcleos del rafe en la línea media en el tronco del encéfalo, proyectándose de manera difusa a la corteza, el sistema límbico, el hipotálamo y la médula espinal, de manera similar a las proyecciones noradrenérgicas.
- Las funciones de las vías de la 5-HT son:
– Diversas respuestas conductuales (p. ej., conducta alucinatoria, «sacudidas de perro mojado»).
– Conducta alimentaria.
– Control del estado de ánimo y las emociones.
– Control del sueño/vigilia.
– Control de las vías sensitivas, incluida la nocicepción.
– Control de la temperatura corporal.
– La emesis. - La 5-HT puede ejercer efectos inhibidores o excitadores en neuronas individuales y actúa tanto en localizaciones presinápticas como postsinápticas.
- Los principales subtipos de receptores en el SNC son 5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT2, 5-HT2C y 5-HT3. Las asociaciones entre las funciones fisiológicas y de la conducta con estos receptores se conocen en parte. En el sistema nervioso central existen otros tipos de receptores (5-HT4-7) de función menos conocida.
- Los fármacos que actúan de forma selectiva sobre los receptores o transportadores 5-HT incluyen:
– Buspirona, agonista de los receptores 5HT1A utilizado en el tratamiento de la ansiedad.
– «Triptanos» (p. ej., sumatriptán), agonistas de 5-HT1D utilizados en el tratamiento de la migraña.
– Antagonistas 5-HT2 (p. ej., pizotifeno) utilizados en la profilaxis de la migraña.
– Inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (p. ej., fluoxetina) utilizados en el tratamiento de la depresión.
– Ondansetrón, antagonista 5-HT3, utilizado en el tratamiento de los vómitos inducidos por quimioterapia.
– MDMA (éxtasis), sustrato para el transportador de 5-HT. Desplaza la 5-HT desde las terminaciones nerviosas a los receptores de 5-HT para producir sus efectos de alteración del estado de ánimo.
Acetilcolina.
🧠Receptores de Acetilcolina.
🧠Aspectos Funcionales.
🧠La Acetilcolina en el SNC-Conclusiones.
- La síntesis, almacenamiento y liberación de acetilcolina (ACh) en el sistema nervioso central son esencialmente iguales que en la periferia.
- La ACh se distribuye ampliamente en el sistema nervioso central (SNC), y sus vías más importantes son:– Los núcleos prosencefálicos basales (magnocelulares) que envían proyecciones difusas hacia la mayoría de las estructuras del prosencéfalo, incluida la corteza.– La proyección septohipocámpica.– Las interneuronas cortas del estriado y del núcleo accumbens.
- Algunas enfermedades neurodegenerativas, en especial la demencia y la enfermedad de Parkinson, se asocian a alteraciones de las vías colinérgicas.
- En el SNC existen receptores de ACh tanto nicotínicos como muscarínicos (sobre todo M1). Los primeros participan en los efectos centrales de la nicotina y se encuentran principalmente en situación presináptica. Existen pocos ejemplos de transmisión mediada por receptores nicotínicos postsinápticos.
- Los receptores muscarínicos parecen intervenir en los principales efectos conductuales asociados a la ACh, actuando sobre todo sobre la excitación, el aprendizaje y la memoria reciente.
- Los antagonistas muscarínicos (p. ej., hioscina) provocan amnesia.
Histamina.
Está formada por la descarboxilación del aminoácido L-histadina catalizado por la enzima histadina descarboxilasa generando como producto la histamina, se almacena rápidamente y allí se inactiva. La histamina que no se encuentra en mastocitos se encuentra en diversos tejidos, uno de ellos el cerebro actuando como neurotransmisor.
La histamina es un neurotransmisor monoaminas, el cual está presente en cantidades pequeñas en el SNC. Esta es producida exclusivamente en el hipotálamo posterior por las neuronas del núcleo tuberomamilar (TMN), expandidas por el cerebro y la médula espinal, su función radica en la modulación de la excitación, atención, memoria y comportamiento alimenticio.
Los fármacos antihistamínicos actúan principalmente como sedantes, y algunos antagonismos del H1 actúan como secundarios en algunos antidepresivos tricíclicos y antipsicóticos.
La histamina tiene cuatro tipos de receptores, todos metabotrópicos:
H1: localizado en músculo liso, endotelio y cerebro en membrana postsináptica. La activación genera hidrólisis aumentada de fosfoinositos y aumenta el IP3 y calcio intracelular.
H2: localizado en mucosa gástrica, músculo cardíacos, mastocitos y cerebro en membrana postsináptica. La activación genera aumenta el AMPc, activan la cascada de IP3-DAG.
H3: localizado en autorreceptores y heterorreceptores presinápticos: cerebro, plexo mientérico, otras neuronas. La activación genera disminución de liberación de transmisión las neuronas histaminérgica y otras, disminución de calcio.
H4: eosinófilos, neutrófilos, células T-CD4, tiene efecto quimiotáctico.
En el SNC la histamina es un potencial estimulante, con capacidad de intervenir en dolor y picazón, debido al efecto en el receptor H1, por otro lado los receptores H1 y H3 tiene desempeño en el apetito y saciedad algunos medicamentos antipsicóticos actúan en ellos y los pacientes ganan peso, a su vez el receptor H3 tiene actividad moduladora de transmisiones, en algunos casos su agonista inverso (pitolisant (BF2649)) causa somnolencia.
🧠Histamina en el SNC-Conclusiones.
La histamina cumple los criterios de neurotransmisor. Las neuronas histaminérgicas se originan en una pequeña zona del hipotálamo y se distribuyen ampliamente.
Los receptores H1, H2 y H3 se encuentran distribuidos por todo el encéfalo.
Las funciones de la histamina son poco conocidas y los indicios más firmes señalan que las neuronas histaminérgicas permanecen activas durante las horas de vigilia y que los antagonistas del receptor H1 tienen un potente efecto sedante.
Los antagonistas del receptor H1 son antieméticos.
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