Resumen de Conducción y Transmisión del Impulso Nervioso
Conducción y Transmisión del Impulso Nervioso: Guía Completa
Introducción
La comunicación entre neuronas del encéfalo humano se realiza principalmente mediante neurotransmisores: sustancias químicas liberadas en la hendidura sináptica que activan receptores postsinápticos y generan respuestas eléctricas o metabólicas. Este material describe los tipos principales de neurotransmisores de molécula pequeña y péptidos, su síntesis, almacenamiento, eliminación y los receptores que median sus efectos en el sistema nervioso central. Se enfatizan conceptos clave, mecanismos y ejemplos clínicos relevantes.
1. Clasificación general de neurotransmisores
- Neurotransmisores de molécula pequeña: acetilcolina, aminoácidos (glutamato, GABA, glicina), aminas biogénicas (dopamina, noradrenalina, adrenalina, serotonina, histamina), purinas (ATP) y otros.
- Neuropéptidos: cadenas de 3 a 36 aminoácidos (ej.: encefalinas, endorfinas, sustancia P).
Definición: Los neurotransmisores son moléculas liberadas por neuronas que, al unirse a receptores postsinápticos, modulan la actividad eléctrica o química de la célula diana.
Comparación rápida
| Característica | Molécula pequeña | Neuropéptidos |
|---|---|---|
| Tamaño | Pequeño | 3–36 aa |
| Síntesis | Citoplasmática, a partir de precursores simples | Traducción de precursores y procesamiento |
| Almacenamiento | Vesículas pequeñas de clara | Vesículas grandes con centro denso |
| Liberación | Respuesta rápida, frecuencia dependiente | Liberación con estimulación sostenida; modulación lenta |
| Eliminación | Recaptación o degradación en hendidura | Degradación por peptidasas |
2. Síntesis, almacenamiento y eliminación — principios generales
- Síntesis: cada neurotransmisor tiene precursores y enzimas específicas (p. ej., ACh: colina + acetilCoA mediante colina acetiltransferasa, GABA: de glutamato por GAD).
- Almacenamiento: transportadores vesiculares (p. ej., VAChT para ACh, VMAT para monoaminas) concentran el transmisor en vesículas.
- Liberación: exocitosis dependiente de Ca^{2+} tras la llegada del potencial de acción.
- Eliminación: recaptación por transportadores Na^{+}-dependientes o degradación en la hendidura (p. ej., ACh por acetilcolinesterasa, monoaminas por MAO/COMT).
Definición: Transportadores vesiculares son proteínas que usan gradientes de H^{+} para intercambiar protones por neurotransmisores y concentrarlos dentro de vesículas.
Tabla: Mecanismo resumido de varios neurotransmisores
| Neurotransmisor | Precursor(es) | Enzima limitante | Eliminación | Tipo de vesícula |
|---|---|---|---|---|
| Acetilcolina (ACh) | Colina + acetilCoA | CAT | Acetilcolinesterasa (AChE) | Pequeña, clara |
| Glutamato | Glutamina | Glutaminasa | Transportadores | Pequeña, clara |
| GABA | Glutamato | GAD | Transportadores | Pequeña, clara |
| Dopamina | L-DOPA | DOPA descarboxilasa | DAT, MAO, COMT | Centro denso |
| Noradrenalina | Dopamina | Dopamina β-hidroxilasa | NET (NRT), MAO, COMT | Centro denso |
| Serotonina (5-HT) | Triptófano | Triptófano-5-hidroxilasa | SERT, MAO | Centro denso |
| Histamina | Histidina | Histidina descarboxilasa | Transportadores, histamina metiltransferasa, MAO | Centro denso |
3. Acetilcolina (ACh): síntesis y receptores
Síntesis y reciclaje
- Síntesis: colina + acetilCoA
- Enzima clave: colina acetiltransferasa (CAT).
- Reciclaje: ACh es hidrolizada por AChE en acetato y colina; la colina es recaptada por un cotransportador Na^{+}-dependiente y reutilizada.
Definición: La acetilcolinesterasa (AChE) es la enzima más abundante en la hendidura sináptica que hidroliza la ACh a una alta velocidad catalítica, asegurando la terminación rápida de la señal.
Receptores colinérgicos
- Ionotrópicos: receptores nicotínicos (nAChR) — canales catiónicos no selectivos de activación rápida.
- Estructura: pentámero, subunidades 2α:1β:1δ:1γ/ε
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Neurotransmisores y receptores
Klíčové pojmy: Glutamato es el principal neurotransmisor excitador y GABA el principal inhibidor del encéfalo, Neurotransmisores se clasifican en molécula pequeña y neuropéptidos según tamaño, ACh se sintetiza por CAT a partir de colina y acetilCoA y se degrada por AChE en la hendidura, Transportadores vesiculares (VAChT, VMAT) concentran neurotransmisores en vesículas usando gradiente de H^{+}$, Recaptación por transportadores específicos (DAT, NET, SERT) y degradación por MAO/COMT terminan la señal, Receptores ionotrópicos (p. ej., nAChR, AMPA) dan respuestas rápidas; metabotrópicos (p. ej., D1/D2, α/β adrenérgicos) modulan lentamente, ISRS inhiben SERT y aumentan serotonina sináptica; inhibidores de AChE elevan ACh provocando efectos colinérgicos, Subunidades y composición de receptores ionotrópicos determinan permeabilidad iónica y farmacología, Organofosforados inhiben AChE y pueden causar parálisis por acumulación de ACh, VMAT transporta monoaminas a vesículas; DAT y NET recaptan monoaminas desde la hendidura