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Asignatura: Fundamentos de Psicobiología, Profesor: Cristina Palmira Mediavilla, Carrera: Psicología, Universidad: UGR
Tipo: Apuntes
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3.1. Sinapsis química
3.2. Inhibición sináptica
3.3. Mecanismos de transmisión química
Las neuronas, células básicas del SN, están diseñadas para recibir información del medio exterior o del interior, procesar esa información y transmitirla a otra neurona o a los órganos efectores, por esta razón, aunque la mayoría son microscópicas, puede haber neuronas de más de un metro.
La neuroglia cumple funciones esenciales para que las neuronas estén en un ambiente adecuado para la transmisión de la información.
1- Tipos de neuronas:
2- Estructura de las neuronas: Tienen elementos comunes con las demás células, en el cuerpo celular se encuentran el núcleo, el retículo endoplasmático (liso y rugoso), el aparato de Golgi, las mitocondrias y las proteínas fibrilares, neurotúbulos, microfilamentos y neurofilamentos, estas últimas exclusivas de las neuronas. Las proteínas fibrilares se encuentran también fuera del cuerpo, las alteraciones en los neurofilamentos están relacionadas con las personas que tienen Alzhéimer. El cuerpo neuronal representa una mínima parte del volumen total de la célula. Los canales ubicados en la membrana de la neurona son selectivos. Los receptores son proteínas que identifican a determinadas sustancias químicas.
3- Procesos neuronales (neuritas): · Dendritas: Pueden presentar pequeños abultamientos llamados espinas dendríticas, forma parte de la sinapsis.
· Axón: Citoplasma ramificado en el extremo distal (telodendrones). En el botón terminal se produce la sinapsis. A lo largo del axón pueden surgir ramas colaterales. Se origina a partir de una pequeña elevación cónica sobre el cuerpo celular, desprovista de gránulos de Nissl, denominada cono axónico.
·Mielina: Cubierta blanca de tejido graso que envuelve algunos axones. Recubre el axón formando capas concéntricas. La capa de mielina no es continua, en los nódulos de Ranvier está desnudo. El segmento inicial (cono) tampoco tiene mielina. Aísla eléctricamente el axón, consiguiendo incrementar la velocidad de conducción de la señal nerviosa (30 m/s →130 m/s). La cubierta de mielina es proporcional al diámetro del axón. La falta de la vaina de mielina está relacionada con la esclerosis.
En enfermedades como la rabia y el tétanos, el virus es asimilado por los axones y mediante el transporte retrógrado se propaga hasta destruir el cuerpo neuronal.
6- Sinapsis química (unión funcional, no física):
Regiones celulares compuestas por:
· Neurona emisora (botón terminal, membrana presináptica)
· Espacio o hendidura sináptica
· Espina dendrítica (membrana postsináptica)
El mensaje se transmite gracias a los neurotransmisores (sustancias químicas).
Dependiendo de la parte de la neurona que interviene se clasifican en:
· Axodendríticas (botón-dendrita)
· Axosomáticas (botón-soma)
· Axoaxónicas (botón-botón)
Los neurotransmisores son sustancias químicas que atraviesan el espacio sináptico para transmitir el mensaje de neurona a neurona.
1. Microglía: Son las células más pequeñas de la glía. Presentan numerosas ramificaciones. Su función es la de supervisar la salud del tejido neuronal: si detectan algún daño, modifican su forma para adaptarse a esa región dañada; entonces pueden ocurrir dos cosas, el tejido dañado se recupera y la microglía reactiva vuelve a su estado natural o que el daño sea tan intenso que la neurona muera, en ese caso la microglía fagocita la zona para limpiarla. 2. Astrocitos: Es la glía de mayor tamaño, además son de las más numerosas (10/1) representando un 50% de las células de la corteza. Tienen muchas prolongaciones que le confieren el aspecto estrellado, Las prolongaciones terminan en unas dilataciones llamadas pies vasculares. Los pies vasculares rodean tanto a las neuronas colindantes como a los capilares sanguíneos. 3. Oligodendroglía: Presentan bastantes ramificaciones.
Pies vasculares de los astrocitos Formación de mielina en el SNC
BARRERA HEMATOENCEFÁLICA (p. 461-463)
Es un sistema de protección, impide que cualquier sustancia que es transportada en la sangre pase al tejido nervioso. Se descubrió gracias a una tinción del material sanguíneo. Se cree que la relación entre la barrera y el capilar no es estática, por lo que sería más correcto usar el término unidad neurovascular. El oxígeno, el agua, las sustancias liposolubles, la glucosa (a través de moléculas transportadoras), el alcohol, la nicotina o la heroína son capaces de atravesar la barrera.
Los astrocitos son los responsables de su estructura. Los capilares cerebrales son diferentes a los del resto del cuerpo, las células que tapizan los capilares en el cuerpo tienen pequeños espacios entre ellos, en cambio, en el cerebro, estas células se superponen, formando uniones estrechas que impiden que las sustancias pasen del capilar a la neurona.
Existen algunas regiones en el encéfalo que no tienen BH llamadas órganos circunventriculares, son zonas situadas alrededor de los ventrículos.
Estas zonas permiten que el cerebro pueda monitorizar lo que viaja en la sangre, el cerebro necesita estar informado de todo lo que ocurre en el cuerpo.
En ocasiones su existencia es un problema, el 98% de los tratamientos farmacológicos de las enfermedades mentales no pueden atravesar la barrera, tienen que tener algún mecanismo para poder hacerlo. Los antipsicóticos y los antidepresivos, por ejemplo, son capaces de hacerlo.
LESIÓN Y REGENERACIÓN NEURONAL
En el SNP, cuando ocurre por ejemplo una axotomía (corte en el axón), se produce una degeneración axónica que va a ser anterógrada (afectando al extremo distal del axón) y retrógrada (afectando a la parte proximal).
En el caso de la anterógrada, el axón no es capaz de sobrevivir sin el cuerpo neuronal, por lo que el tejido se fragmentará hasta morir.
En la retrógrada es posible observar cambios incluso en el cuerpo neuronal, el núcleo se desplaza hasta la periferia, alejándose de la lesión porque si le afecta al núcleo la neurona morirá. Simultáneamente se observan cambios regenerativos, las células de Schwann limpian la zona del tejido muerto y se disponen ocupando la posición que ocupaba el axón muerto. La neurona comienza a producir material nuevo (proteínas) y como consecuencia surgirán nuevos brotes axónicos, a veces uno de esos brotes es capaz de abrirse paso entre las células de Schwann y la estructura del axón se regenera y vuelve a establecer sinapsis con la célula correspondiente. Las células de Schwann mielinizan el nuevo axón mientras que los otros brotes son eliminados.
En el SNC se observan mecanismos muy parecidos pero más lentos. Los astrocitos y la microglía son capaces de limpiar el tejido muerto. En un momento determinado se interrumpe el crecimiento y la neurona, aunque no muera, no se recupera porque no es capaz de restablecer el contacto con la otra neurona. Por tanto en el SNC no existe regeneración. En la mayoría de los casos termina por morir.
La diferencia entre las regeneraciones de las células en el SNC y el SNP radica en sus glías. También parece ser que la regeneración en el SNC se ve impedida por la cicatriz glial.
Las neuronas tienen un lenguaje electroquímico.
1. Sinapsis química: Se caracterizan porque la membrana presináptica se pueden encontrar multitud de vesículas de almacenamiento que contienen a los neurotransmisores. Permanecen allí hasta la llegada del PA a la terminal axónica. Cuando eso ocurre se observa la liberación del NT hasta la hendidura sináptica, una vez allí se dirige a la membrana postsináptica, en concreto a unas proteínas llamadas receptores, que son capaces de reconocer a determinados NT. Cuando mayor sea el cambio que experimenta la neurona con el PA, mayor será la cantidad de neurotransmisor liberado.
El acoplamiento del NT a su receptor produce la apertura de determinados canales iónicos controlados por ligandos.
Si se abren canales de Na se produce un PEPS que provocará una despolarización. Si la unión hace que se abran canales de K o Cl se produce un PIPS, y por lo tanto una hiperpolarización.
En líneas generales cada neurona elabora un solo tipo de neurotransmisor, por lo que sólo puede abrir un tipo de canal.
· Receptor ionotrópico: Estas proteínas tienen una zona para el acoplamiento del NT y un canal que permite el paso de iones. Así se forman los potenciales.
· Receptor metabotrópico: Tiene acoplado una serie de proteínas (G), que pueden estar asociadas a un canal iónico o a una enzima. En el primer caso, cuando el NT llega, la proteína abre el canal. Si está asociada a una enzima, la activación de la proteína G con la llegada del NT provocará que se active la enzima y se pondrá en marcha el mecanismo de los segundos mensajeros (sustancias químicas intracelulares que van a ser responsables de traducir el mensaje del NT, 1º mensajero).
MECANISMO DE LOS SEGUNDOS MENSAJEROS
La adenilciclasa (enzima) activada modifica el ATP y lo transforma en el 2º mensajero, el AMPc. Éste activa a su vez a otras enzimas (proteinquinasas) que hasta ese momento no tenían una función pero que pueden cumplir varias, entre ellas, abrir canales de la membrana para permitir el intercambio iónico o también pueden ser
responsables de la activación génica para sintetizar nuevos materiales, como nuevos canales o receptores.
El AMPc, el Ca y el GMPc también pueden actuar como 2º mensajeros.
El número de receptores para un NT determinado no es fijo, es adaptable. Además pueden cambiar su localización, esto hace que un mismo NT pueda tener una función u otra dependiendo de la región cerebral en la que esté su receptor.
· Difusión: El NT se esparce por el espacio sináptico, alejándose de los receptores.
· Degradación: Existen enzimas de degradación que los convierten en partículas más simples para desactivarlos.
· Recaptación: La neurona presináptica recapta los NT que están en la hendidura sináptica. Este mecanismo utiliza unas moléculas de transportador que reintroduce los NT en la membrana presináptica, para que sean degradados o reutilizados. También existe otra posibilidad, el NT puede ser captado por células gliales (sinapsis tripartita).
Vías dopaminérgicas
Funciones
1. Comportamiento motor: El exceso de DA aumenta la locomoción, cuando la V es alterada (las células de la sustancia negra degeneran) se produce la enfermedad de Parkinson. 2. Funciones cognitivas: En pacientes con esquizofrenia se ha comprobado que presentan lesiones en la vía mesocortical; la DA penetra en los lóbulos frontales y reduce el flujo de la información que llega, cuando esto no ocurre se producen los pensamientos discontinuos que caracterizan a la esquizofrenia. Por otro lado, parece ser que cuando aumentan los niveles DA se producen efectos psicóticos. 3. Sistema de recompensa cerebral: La DA es el neurotransmisor principal en el SRC, lo constituyen una serie de estructuras cerebrales, situadas en la V3, que intervienen cuando realizamos conductas que nos proporcionan placer y también en aquellas necesarias para nuestra supervivencia. Está por tanto relacionado con las adicciones: la sustancia de abuso ocupa la vía de recompensa cerebral y ésta se adapta a su nuevo estado, aparece la tolerancia a la dependencia.
4. Es el neurotransmisor que nos ancla a la realidad. Tiene un papel importante en los estados de ánimo y la relación con los demás. 5. Las endorfinas afectan a las vías dopaminérgicas, bloquean los nervios y aumentan los niveles de DA, por lo que se secretará más y es entonces cuando se produce la sensación de placer.
Se sintetiza a partir de la dopamina (sustancia precursora), la da-beta-hidroxilasa es la enzima que actúa en su formación. Las neuronas que sintetizan este neurotransmisor se encuentran en el locus coeruleus. Las vías de la NA se encuentran por todo el encéfalo.
Los antidepresivos tricíclicos impiden la recaptación de la NA, actuando por ella. Por lo que la NA permanece más tiempo en el espacio sináptico.
Funciones
Fue la primera en ser identificada como un neurotransmisor. Es sintetizado en los núcleos colinérgicos del tronco cerebral, también en los núcleos del prosencéfalo basal, un área de la lámina anterior. Uno de esos núcleos es el núcleo basal de Meynert.
Está presente en la unión neuromuscular.
La toxina de botulina (antagonista) inhibe la liberación de ACh. Los fármacos dejan de servir porque no quedan células sobre las que actuar. Una sustancia agonista es la nicotina.
Funciones:
Alzheimer
Se produce una demencia progresiva:
· Deterioro en la cognición y el lenguaje. · Estados de ánimo alterados. · Cambios de personalidad frecuentes.
Esta enfermedad tiene una mayor incidencia con la edad, sin embargo, existe el Alzheimer precoz, que es mucho más violento. En todos los pacientes se encuentran dos características comunes:
· Placas neuríticas (Proteína β-Amiloide): Consisten en agregados de restos de axones y de dendritas de neuronas degenerados, amalgamados con una proteína insoluble, la β-Amiloide.
Todas las personas con síndrome de Down presentan estas características, aunque muy pocos desarrollan demencia.
· Opiáceos endógenos: Encefalinas, endorfinas y dinorfinas. Tienen funciones analgésicas, reducen las señales dolorosas. Su nombre deriva del hecho de que producen los mismos efectos que los analgésicos derivados del opio.
· Sustancia P: Es utilizado para transmitir el dolor.
Existe un sistema cannabinoide endógeno. Los receptores se denominan CB. Se conoce la existencia de una sustancia endógena que actúa por estos receptores.
Las funciones de estas sustancias están relacionadas con el aprendizaje, la nutrición y la memoria. En los últimos años se están usando sus derivados con fines terapéuticos, por ejemplo en el tratamiento de la anorexia, en pacientes con cáncer (para reducir los efectos secundarios de la medicación) y en algunos tipos de esclerosis.
Son mensajeros retrógrados, la sustancia es liberada por la neurona postsináptica y se dirige a la presináptica. Actúan como neuromoduladores, modulan la liberación del neurotransmisor principal.
Algunos gases funcionan como mensajeros neuronales. Son capaces de difundirse a través de la membrana y funcionan como mensajeros retrógrados, afectando a la liberación de glutamato.
