¡Descarga neuroquimica psicofarmacologia y más Apuntes en PDF de Farmacología solo en Docsity!
NEUROQUIMICA
PRINCIPIOS BÁSICOS DE TRANSMISIÓN QUÍMICA
LA UNIDAD FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSO ES LA NEURONA: CÉLULA
ESPECIALIZADA EN RECIBIR, PROCESAR Y TRANSMITIR INFORMACIÓN.
Estas funciones las realiza mediante un proceso: LA SINAPSIS. Asi se transmite el mensaje de una neurona a otra, en zonas especializadas de su membrana F 0 .Sinapsis: zonas especializadas de la membrana plasmática (intercambio información) F 0 presináptica/postsináptica. A lo largo de las dendritas de una neurona existen numerosas sinapsis En un cerebro medio existen unas 100.000 neuronas con 1000 contactos sinapticos. AUNQUE EN EL SER HUMANO EXISTEN SINAPSIS DE TIPO ELÉCTRICO, LA MAYORÍA SON DE TIPO QUÍMICO , las sinapsis de tipo electrico son mas propias de organismos inferiores,como el gusano o la aplisia, es una sinapsis muy rudimentaria. Las sinapsis de tipo quimico son mas complejas, propias de organismos mas superiores : mamiferos incluyendo al ser humano. Las sustancias quimicas ,que intervienen en la sinapsis ,actuan como mensajeros, es decir, una sustancia quimica actua como neurotransmisor en las sinapsis ,aunque las neuronas son sensibles a otro tipo de mensajeros tambien. En la sinapsis la comunicación entre neuronas se lleva a cabo desde la neurona presinaptica, a la postsinaptica. Existen mas de un centenar de neurotransmisores, distinguimos entre neurotransmisores de molecula pequeña y neurotransmisores de molecula grande.
Los neurotransmisores de molecula grande, son neuropeptidos, habitualmente de 3 y 36 aminoacidos de longitud.
LA TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN EN NEURONAS QUE SE COMUNICAN A TRAVÉS DE SINAPSIS QUÍMICAS IMPLICA UNA SECUENCIA DE ACONTECIMIENTOS CONOCIDOS COMO PRINCIPIOS DE TRANSMISIÓN QUÍMICA − PARA FACILITAR SU ESTUDIO ESTA SECUENCIA ES DIVIDIDA EN FASES :
1.SÍNTESIS NEUROTRANSMISOR
2.ALMACENAMIENTO
3.LIBERACIÓN
4.INTERACCIÓN CON EL RECEPTOR
5.DESACTIVACIÓN
LA FORMA COMO SE DESARROLLAN ESTAS FASES PUEDE SER DISTINTA SEGÚN SE
TRATE DE UN NEUROTRANSMISOR DE MOLÉCULA PEQUEÑA O GRANDE
Tanto la sintesis , como el almacenamiento ,como la liberacion del neurotransmisor ,tienen lugar en la neurona presinaptica, que es la que envia el mensaje, La neurona possinpatica recibe el mensaje y en ella tiene lugar la interracion con el receptor ,y la desactivacion ,que implica su retirada cuando ya no hay utilidad,
SINTESIS Y ALMACENAMIENTO
La sintesis del neurotransmisor tiene lugar en el soma celular.Cuando el NT es una molecula grande, es decir ,un neuropeptido (proteina) , se sintetiza concretamente en los ribosomas, que son organulos acoplados al reticulo endoplasmatico rugoso. (Se acoplan al reticulo endoplasmatico rugoso, pues tiene ribosomas, en el caso de ser hormonas no tendrian ribosomas, y se acoplarian al reticulo endoplasmatico liso) De ahi pasan al aparato de Golgi ,donde tiene lugar su almacenamiento (en el soma celular). El neuropeptido , sin embargo no se almacena ni sintetiza en su forma real si n,o que ,este es una proteina , un precursor y dependiendo de su tamaño se le conocera como prepeptido o pre-pro- peptido.
Tras su almacenamiento , se transportan por todo el axon por los trayectos de los microtubulos hasta llegar a la terminal donde las enzimas modifican los prepeptidos para producir el NT.,se suele concentrar lejos de la membrana presinaptica.
Ahora bien , la sintesis del NT de molecula pequeña es diferente, no es en el soma celular si no en la terminal axonica.Estos se sintetizan a partir de un precursor ,es decir una sustancia a partir de la cual creo otra , puede ser tanto un aminoacido como otro tipo. Estos precursores se fabrican ayudados por enzimas y se sintetizan en la terminal , ahi se almacenan en vesiculas sinpaticas hasta ser liberados. (Las enzimas se sintetizan en el soma y ayudaran al transporte lento de las moleculas pequeñas hasta su sintesis en la terminal y posterior almacenamiento.)
LIBERACION
Potencial de acción
Señal que indica a la terminal axonica que tiene que soltar su contenido. Cuando todo se integra en la celula se envia una señal electrica que se transmite hasta la terminal. Ese potencial de accion ,es una corriente electrica que se dirige a la terminal y provoca la apertura de canales de calcio ,controlados por voltaje.Esto quiere decir que su apertura o cierre sera determinado por el voltaje,la señal electrica. El calcio moviliza la vesicula hasta la membrana presinaptica y suelta el NT.Una vez liberado ambas vesiculas se unen ,se abren y vuelven a rellenar de NT.
Todo esto quiere decir que la liberacion del NT se hace generalmente por exocitosis,dependiente de calcio y en algunos casos a demanda.
Resumiento el potencial de accion ,conlleva la apertura de canales de calcio y el NT se libera por exocitosis. Sin embargo hay NT que no se almacenan , si no que se sintetizan y se almacenan a demanda , es decir, para cuando sean necesarios y hagan falta. Son liposolubles y se crean y liberan según su demanda.
Cotransmisores : (En la sinapsis pueden intervenir no solo NT ,si no tambien cotransmisores) Uno suele ser un NT de molecula pequeña (amina /aminoacidos) y otro un NT de molecula grande. (Peptidos)
de otra manera, la frecuencia de estimulacion es baja , se liberara el NT pequeño, se abren pocos canales de calcio y el poco calcio que entra en la terminal hace que se liberen NT pequeños. La respuesta es mas rapida. Hay un aumento localizado en la concentracion de Calcio. Y al contrario , si el potencial de accion tiene una alta frecuencia , se liberan NT grandes ademas de pequeños ,y por tanto se abren mas canales de calcio y la respuesta es mas lenta. Hay un aumento mas difuso en la difusion de Calcio y se liberan ambos tipos de Nt. Esto es debido a la posicion de las vesiculas en la terminal (pequeñas y grandes) , permite que las propiedades de la transmision quimica varien según el nivel de actividad de una celula.
¿ Por que hace esto el cerebro? En funcion de lo que la celula este procesando , hace cosas distintas.
INTERACCION CON EL RECEPTOR
Los receptores se encuentran en la membrana plasmatica de la neurona postsinaptica. Los Nt actuan sobre receptores , que pueden ser de dos tipos , ionotropicos o metabotropicos.(Asociados a proteinas G)
Los ionotropicos ,estan asociados a canales ionicos controlados por ligando. (Contienen) Proteinas polimetricas :
PENTÁMERO (5 proteinas a las que se unen los NT) F 0 F 0 EL SITIO DE FIJACIÓN PARA EL NEUROTRANSMISOR (DE MOLÉCULA PEQUEÑA) SE UBICA EN UNA DE ESAS UNIDADES (A VECES, POR DUPLICADO). Al unirse se produce un cambio de forma que provoca la apertura del canal , con la consiguiente entrada o salida de iones (sodio , potasio ,cloruro,calcio) .Una vez abierto se produce el intercambio de iones,dependiendo de a que sea selectivo ese canal ionico y sus consecuencias. Las respuestas son muy rapidas entre 1-2ms,inmediata. Si la concentracion ionica cambia , se produce un cambio de potencial , este cambio sera un potencial postisinaptico (siempre en una dendrita o en el soma). El potencial de accion tiene lugar en cambio , en el axon.
Cuando haya una diferencia de potencial en la postsinaptica , donde se encuentran los receptores, se producira un potencial postsinaptico,por tanto con receptors de este tipo se producria una respuesta mas inmediata que con los metabotropicos.
Existen otros sitios de fijacion , los sitios alostericos, estos sitios son para neeuromoduladores. SON LUGARES DE UNIÓN PARA OTRAS SUSTANCIAS DISTINTAS DEL NEUROTRANSMISOR
DIFERENCIA ENTRE NEUROTRANSMISOR Y NEUROMODULADOR : El neuromodulador modula la respuesta del NT , por si solo no tiene efecto , no puede hacer nada. Hay dos tipos de neuromoduladores :
POSITIVO : mejora la accion del neurotransmisor – PAM NEGATIVO : perjudica la accion del NT -NAM
Tambien existen sitios de fijacion para sustancias exogenas : suelen ser ocuapadas entonces por antagonistas no competitivos.
Los receptores metabotropicos ,o proteinas G. Contienen 7 dominios transmembrana : Proteinas monomericas.
que se asocia el receptor metabotropico es la que se activa ,la que realiza el trabajo.Es un intermediario, eso significa que la respuesta sera mas lenta pues no es directa ,desde milesegundos hasta dias ,depende de lo que haga esa proteina G.
LA UNIÓN DEL LIGANDO CON EL RECEPTOR INDUCE LA ACTIVACIÓN DE UNA PROTEÍNA PERIFÉRICA ASOCIADA A ÉL (PROTEÍNA G) QUE MEDIA LA RESPUESTA DEL RECEPTOR
LA ACTIVACIÓN DE LA PROTEÍNA G PUEDE PONER EN MARCHA DISTINTAS CASCADAS DE REACCIONES MOLECULARES La proteina G puede dirigirse a un canal ionico y abrirlo o cerrarlo : potencial postsinaptico (+ tardio que el anterior) o tambien puede dirigirse a un efector : Una enzima, para que cree un 2º mensajero.
CUANDO SE ACTIVA UN EFECTOR (ENZIMA), ÉSTE CREA UN SEGUNDO MENSAJERO, EL CUAL: − Abre un canal : crea potencial postsinaptico − Activa a otra categoría de enzimas : se adentra en la celula y activa otro agente diferente : Activa PK PROTENCINASAS. (3º mensajero)
DEPENDIENDO DEL TIPO DE PROTEÍNA G ACTIVADA, LOS INTERMEDIARIOS DE ESTA
CASCADA DE REACCIONES SON DIFERENTES.
Proteinas GS : Actuan sobre ADENICICLASA ,que actua un segundo mensajero,AMPC, que si actua sobre una proteina-cinasa PKA. Proteinas GQ : Actuan sobre fosfolipasa, 2º mensajero : DAG O IP3 , que activan la proteina-cinasa C Son proteinas G excitatorias pues ponen en marcha una secuencia. Proteinas G inhibitorias : bloquean una secuencia activada por una proteina G excitatoria. Por ejemplo : El THC , activa a una proteina G inhibitoria : bloquea una cadena que ha sido activada por otro NT.
GI Y GO : BLOQUEO DEL EFECTOR E INTERRUPCIÓN DE LA CASCADA CORRESPONDIENTE. Son p. inhibitorios.
PROTEINCINASAS (3erMENSAJERO)
Las proteincinasas (PK) Se conocen como 3º MENSAJERO porque activan a otras proteinas que hay en el interior de la celula. Su mision es fosfolirar proteinas ,es decir cogen fosfato y lo añaden a otras proteinas o lo que es lo mismo, las activan.
La respuesta que producen puede ser rapida de pocos minutos, si activa proteinas, pero si fosforila a un factor de transcripcion (proteina cuya mision es dirigirse al nucleo celular para transcribir un ADN) A este factor de transcripcion , se le conocera como 4º mensajero y El proceso sera mucho mas lento.
Por tanto la respuesta sera relativamente rapida si lo que activa el 3º mensajero , son canales ionicos,receptores, enzimas, y proteinas estructurales. La respuesta sera lenta si lo que activa el 3º mensajero son factores de transcripcion (4º mensajero)
Un ejemplo de esto seria la proteina C-FOS. Una proteina FOS dice que estructuras son las que se activan al ocurrir algo , la tecnica C-FOS es una tecnica muy revolucionaria en investigacion , es un ejemplo de proteina o via que sigue esto,se expresa siemore que la neurona o celula se activa.
FACTORES DE TRANSCRIPCION
PROTEÍNAS QUE SE ADENTRAN EN EL NÚCLEO, PARA ACOPLARSE A LA CADENA DE
F 0 F 0
F 0 F 0
F 0 ADN INDUCIR LA EXPRESIÓN DE UNA SECUENCIA GENÉTICA ARNm (^) F 0SÍNTESIS DE PROTEÍNAS F 0 A 7 CUANDO EL NEUROTRANSMISOR ACTIVA ESTA CADENA DE REACCIONES MOLECULARES, LA RESPUESTA CELULAR PUEDE TARDAR HORAS O DÍAS EN PRODUCIRSE
El receptor metabotropico es mas versatil ,permite hacer mas cosas, crear un potencial postsinaptico , y al mismo tiempo crear un 2º mensajero,que crea potenciales postsinapticos o induce la sintesis de proteinqinasas. El ionotropico produce potenciales postsinapticos muy rapidos.
ION CALCIO
F 0 PUEDE FUNCIONAR TAMBIÉN COMO SEGUNDO MENSAJERO (^) F 0Penetra en la célula tras la apertura de un canal iónico controlado por voltaje o por ligando (NMDA de glutamato)
Hay receptores ionotropicos que si lo que controlan es la entrada del ion calcio ,puede actuar de 2ºmensajero. Aquellos receptores que trabajan con el calcio seran entonces combinados con receptores metabotropicos.
El receptor ionotropico combina su funcion con el receptor metabotropico al mismo tiempo. Sinapsis : El NT actua sobre receptores de distinto tipo para ese NT , puede haber receptores de serotonina que sean ionotropicos y metabotropicos , por ejemplo.
Si hay mas de un NT ,(cotransmisores) actuaran cada uno en un receptor distinto y a veces los 2 en el mismo receptor. Ejemplo : El glutamato (Recep NMDA)
SUS FUNCIONES SON DIVERSAS SEGÚN EL MEDIADOR SOBRE EL QUE INCIDE
(3ERM):
- Puede activar proteínquinasas F 0F 0fosforilaractivar proteínas F 0F 0factores de transcripción F 0F 0 EXPRESIÓN GENÉTICA
- -Puede activar proteínfosfatasas F 0F 0cuya función es retirar los grupos fosfatos de las proteínas (desactivar)
Los Nt que se liberan en la sinapsis : se acoplan a receptores presinapticos o postsinapticos.
Todos los receptores presinapticos son autorreceptores , pero no todos los autoreceptores son presinapticos .Estos funcionan generalmente como sistemas de control. Cuando hay mucho NT en la hendidura ,(en la sinapsis),esta es muy amplia, hay un exceso y por ello se produce un bloqueo que impide que se produzca la sinapsis. Cuando esto ocurre se ponen en marcha mecanismos de defensa de la celula que hacen que no se libere tanta cantidad. ACTUA COMO SISTEMA DE FRENO, para evitar que se sobrecargue la sinapsis y se bloquee.
