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1. NATURALEZA QUIMICA Y LUGAR DE SINTESIS. NOMBRE DE LAS
NEURONAS QUE LA SINTETIZAN.
El gaba y el glutamato son dos neurotransmisores que regulan la excitabilidad de muchas neuronas en el cerebro (GABA es un inhibidor, mientras que Glutamato es un excitador) asi pues, el glutamato es un pariente excitatorio del GABA.
1. NATURALEZA QUIMICA.
El gaba es el ácido gamma amino butírico. Es un aminoácido, aunque forma parte de los aminoácidos gamma, no de los alfa que son los más comunes, su función es similar a la del glutamato, solo que funciona como neurotransmisor para algunas neuronas y como inhibidor para otras. Se encuentra en el encéfalo y es el neurotransmisor inhibidor más abundante de este. Su fórmula es C9H8NO2.
El ácido glutámico o glutamato , es uno de los 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas. Pertenece al grupo de los llamados aminoácidos ácidos, o con carga negativa a pH fisiológico, debido a que presenta un segundo grupo carboxilo en su cadena secundaria. Es el neurotransmisor excitatorio por excelencia de la corteza cerebral humana. Se encuentra en el SNC en un 75%. Es un alfa aminoácido que es transformado en el estómago a glutamina para que llegue al cerebro, donde funciona como neurotransmisor. Su fórmula química es C5H8NNaO4. Es utilizado como aditivo para sazonar y potenciar el sabor de las comidas. El glutamato lo encuentras en la mayoría de los productos empacados, desde galletas hasta salsa de soja, pasando por patatas fritas. Es adictivo, por ello es que lo contienen dichos productos, si conoces las patatas fritas de la marca Sabritas, el refrán de “no podrás comer solo una” proviene de ahí.
2. LUGAR DE SINTESIS.
El GABA es sintetizado a partir de la descarboxilación del Glutamato, mediada por la enzima Glutamato Descarboxilasa (GAD). Una vez sintetizado, el GABA es introducido en vesículas y está listo para salir de la neurona presináptica. Cuando se produce el estímulo nervioso, GABA es liberado de la neurona presináptica y llega hasta la neurona postsináptica donde es reconocido por los receptores GABAa y GABAb. El GABA que no interacciona con los receptores es recaptado bien sea por la célula presináptica o por las células gliales.
El glutamato se sintetiza en unas células denominadas astrocitos que forman parte del conjunto glial que, a su vez, participan en el mantenimiento del conjunto del SNC y SNP.
3. NEURONAS QUE LA SINTETIZAN
2.TIPOS DE RECEPTORES POSTSINAPTICOS A LOS QUE SE UNEN.
EFECTOS QUE PRODUCE EN LA NEURONA POSTSINAPTICA.VIAS
NEURALES EN LAS QUE ACTUA.
GABA
Los receptores para GABA son de varios tipos; los Ionotrópicos (GABA-A) y los metabotrópicos (GABA-B y GABA-C). El receptor GABA-A situado en la membrana plasmática del terminal post sináptico es el que se relaciona con los receptores de las benzodiazepínicos. Por su parte los receptores GABA-B y GABA-C ubicados en la membrana plasmática de los terminales pre y post sinápticos no tienen relación con ellos. Los receptores GABA-A abren canales de cloro y son por lo tanto inhibidores de la conducción del impulso nervioso. Los receptores GABA-B hacen que aumente la permeabilidad al K+. En ambas instancias el efecto es el mismo: la diferencia del potencial entre el lado interno y externo de la neurona postsináptica se incrementa, y así la célula se vuelve menos propensa a "disparar". Aunque GABA reconoce ambos tipos de receptores, existen agonistas de GABA que sólo reconocen uno de los dos. Este hecho permitió diferenciar los dos tipos de receptores para GABA. Gracias a los avances recientes en la clonación molecular, se ha logrado determinar que los receptores GABA-A contienen múltiples subunidades de receptores μ5. Asimismo, se ha sugerido que los múltiples receptores GABA-B son responsables de varias funciones metabotrópicas en el cerebro para la transmisión inhibitoria gracias a su acoplamiento con proteínas de unión GTP.
1.El receptor GABA (^) A El receptor GABAA está formado por cinco subunidades (alfa, beta, gamma, delta y
epsilon) agrupadas circularmente formando un canal para el cloro. La unión del GABA a su receptor postsináptico ocasiona la apertura de este canal, produciéndose una hiperpolarización de la membrana celular, con una reducción del potencial de acción. El resultado neto es una estabilización de la neurona.
proteina G y la adenil ciclasa. La unión de un agonista al receptor GABA-B presináptico disminuye la entrada de calcio originando de esta forma menor liberación de glutamato y de monoaminas. La unión de un agonista al receptor GABA-B postsináptico aumenta la salida de potasio al medio extracelular produciendo un potencial inhibitorio lento.
Además del canal iónico presenta:
- Sitio para el agonista no selectivo GABA.
- Sitio para el agonista selectivo 3APPA.
- Sitio para el antagonista no selectivo FACLOFEN.
- Sitio para el antagonista selectivo CGP35384.
3.El receptor GABA (^) C
El receptor para GABAC ha sido el último en ser identificado en neuronas retinianas. A diferencia de los receptores GABAA no es activado por la bicucullina y a diferencia de los GABA (^) B no es modulado por el Baclofen. Al parecer los receptores GABA (^) C están formados por subunidades siendo homoligoméricos , tienen propiedades espaciales y funcionales diferentes de las de los receptores GABA (^) A y para glicina que también abundan en las células bipolares de la retina de los mamíferos.
En particular, son unas 10 veces más sensibles que los GABAA a los agonistas fisiológicos, muestran una conductancia baja y tiempos de apertura bastante largos y muestran una alta selectividad para el Cl -
GLUTAMATO
Se unen a dos tipos de receptores diferentes, los metabotropicos y los ionotropicos. Tanto unos como otros se hallan relacionados con el proceso de plasticidad sináptica
. Con respecto a los efectos que producen en la neurona postsinaptica, el incremento o disminución del número de receptores ionotrópicos puede conducir a la activación o depresión de esta neurona a largo plazo, respectivamente mientras que los receptores metabotrópicos pueden modular la plasticidad sináptica controlando la síntesis de proteínas en ella.
Receptores IANOTROPICOS:
1.NMDA
Los receptores para NMDA están formados mediante ensamblajes de subunidades NR y NR2. Se requiere la expresión de ambos tipos de subunidades para obtener canales funcionales. Estos receptores presentan dos áreas de reconocimiento: el lugar de fijación del glutamato (en la unión de una subunidad NR1 con una subunidad NR2) y el lugar de reconocimiento de la glicina (en la subunidad NR1). Además del glutamato, para que el
receptor funcione correctamente, se requiere que la glicina se fije a su punto de unión situado en la subunidad NR1.
Bajo los potenciales de reposo de la membrana, los receptores para NMDA son inactivos, debido a un bloqueo voltaje-dependiente del canal por iones de magnesio. Cuando un tren de impulsos que lleva a la terminal presináptica despolariza la célula post-sináptica, el magnesio es removido y el canal queda libre estando el receptor activado. Los receptores para NMDA son permeables a los iones Ca2+ y a otros iones de modo que la entrada de calcio en la célula es post-sináptica y se cree que esta señal es crucial para la inducción de la plasticidad sináptica.
Las variaciones en estos receptores se deben a pequeñas variaciones de las secuencias de aminoácidos.
2.AMPA
Los receptores para AMPA regulan la transmisión sináptica rápida en el sistema nervioso central. Están compuestos por subunidades GluR1 a GluR4 que son transcritas a partir de genes diferentes. Las subunidades GluR están todas ellas constituídas por unos 900 aminoácidos y muestran una topología similar en la membrana. Como los demás receptores ionotrópicos para glutamato, los receptores para AMPA muestran una región NH2-terminal extracelular y una región COOH-terminal intracelular. Se producen dos pequeñas variaciones en las secuencias de aminoácidos en la región del "flip-flop" pero con efectos considerables sobre la cinética de desensibilización.
Los receptores para AMPA nativos son impermeables al calcio. Pero, un cambio de un aminoácido de la región TMII hace que el receptor se vuelva permeable: el punto donde esto se lleva a cabo se denomina punto de edición Q/R.
3.KAINATO
Los receptores para kainato constituyen un grupo diferentes de los receptores para NMDA y AMPA aunque comparten con estos una serie de propiedades estructurales. Están formados mediante ensamblaje multimérico de tres subunidades GluR5-7, KA1 y KA2. Estas subunidades se pueden clasificar en dos grupos en función de su afinidad hacia el kainato:
- subunidades de baja afinidad (GluR5, GluR6 y GluR7). Presentan un 70% de homología.
- subunidades de alta afinidad (KA1 y KA2). Presentan un 68% de homología entre sí.
Como los demás receptores ionotrópicos para glutamato, poseen una región NH2- terminal extracelular y una región COOH-terminal intracelular.
Las subunidades GluR5 y GluR6 han sido clonadas construyéndose con ellas receptores recombinantes homoméricos cuyas propiedades electrofisiológicas han sido estudiadas cuando se lleva a cabo una edición de RNA en el dominio M-II cambiando la glutamina (Q) por arginina (G).
Los receptores para kainato han sido clásicamente implicados en la epileptogénesis. Durante mucho tiempo, se ha utilizado como modelo farmacológico de la inyección intraperitoneal.
El descubrimiento de nuevos y selectivos agonistas y antagonistas del kainato y el desarrollo de ratones transgénicos para estos receptores han permitido recientemente avanzar en el conocimiento de la función de estos receptores. Se sabe actualmente que los receptores para kainato están sinápticamente activados y que son necesarios para la inducción de la potenciación a largo término (LTP) en el hipocampo. Fuera del
GABA y alcohol El etanol es una sustancia de uso y abuso en nuestra sociedad, con una acción depresora del sistema nervioso central. El etanol promueve una inhibición de la excitabilidad mediada por receptores NMDA y una potenciación de la transmisión inhibitoria de los receptores GABAa. En concentraciones menores de 25 mM, el etanol es capaz de provocar euforia o desinhibición, mientras que en concentraciones sanguíneas por arriba de 100 mM puede causar fallo respiratorio y, en consecuencia, la muerte. La mayoría de los estudios sobre los efectos del alcohol encuentran que el etanol puede potenciar los receptores GABAa en concentraciones por encima de 60 mM. Por lo tanto, la explicación de que un receptor GABAa muestre una mayor o menor sensibilidad al alcohol reside en su composición estructural.
Cognición Recientemente se ha encontrado que los receptores GABAa conformados con la subunidad α5 son un sitio de acción para el agonista inverso. La administración de dicho fármaco mejora la cognición, favoreciendo la consolidación de la memoria espacial y temporal. Adicionalmente, la mutación de la subunidad α5 en receptores GABAa en el hipocampo resultó en una mejora del aprendizaje de asociación y en una resistencia neuronal para eliminar la respuesta condicionada de miedo. Es conveniente pensar que, además de los receptores NMDA activados por glutamato, los receptores GABA, con su inhibición, también participan en el desarrollo de procesos cognitivos en el hipocampo.
Un bajo nivel de GABA en el cerebro , como ya se ha indicado, puede causar diversos trastornos asociados al neurotransmisor. La toma de GABA natural puede ayudar en los siguientes casos de enfermedades y síntomas: Ansiedad, angustia, desasosiego, inquietud. El GABA, a diferencia de los calmantes y psicofármacos usuales, no tiene el riesgo de dependencia ni tampoco ninguno de los otros efectos secundarios de esas substancias. Cuando falta GABA, se debería tomar el “remedio casero” previsto por la naturaleza para suplirlo.
Depresiones : los estados depresivos parecen estar acompañados un bajo nivel de GABA. Esto puede demostrarse también en mujeres con signos de debilidad emocional debido a un síndrome premenstrual. Llenando el depósito de GABA se mejoró significativamente el estado de ánimo.
Ataques convulsivos : con GABA se pueden controlar determinados tipos de cuadros convulsivos, también en niños. La utilización de GABA ha tenido también buenos resultados después de ataques cerebrales (apoplejía) para restablecer funciones como la memoria y el habla. Glutamato: Estas son algunas de las funciones más importantes relacionadas con la conducta:
- Ayuda en producción de energía para el cerebro.
- Ayuda a controlar el alcoholismo.
- Alivia la fatiga, la depresión y la impotencia.
- Se usa en la demencia senil y la falta de concentración. Su déficit puede provocar;
- Alteraciones graves en el aprendizaje, la memorización y la plasticidad neuronal.
- Alteraciones importantes del sistema nervioso.
- Falta de concentración y de reflejos. .
