tema10

Tema 10. SINAPSIS COLINÉRGICAS Y ÉCATECOLAMINÉRGICA

1 Introducción1. Introducción.2. Clasificación general de los neurotransmisores.3. Sinapsis colinérgicas.p g

3.1. Acetilcolina3.2. Receptores nicotínicos y muscarínicos.

4. Sinapsis catecolaminérgicas. 5. Otros tipos de sinapsis: localización y funciones generales.

1. Introducción

Neurotransmisor: biomolécula que se vierte, a partir de vesículas existentes en la neurona presináptica, al espacio sináptico y produce un cambio en el potencial de membrana de la neurona postsinápticamembrana de la neurona postsináptica.

• Existen alrededor de 50 sustancias NT

ww.sciencemag.org/sciext/vis2005/show/slide1.dtl

• El uso de los NT en el SN no es aleatorio: NT específicos son utilizados por grupos separados de neuronas y vías nerviosas determinadas

• La clasificación de los NT puede hacerse atendiendo a diferentes criterios:

www.hipocampo.org/articulos/articulo0242.htm

Moléculas pequeñas2. Clasificación general de los NT.

Tamaño-veloc.de acción

Moléculas pequeñas

Péptidos

Función Excitadores

I hibidClasificación de los

t i

Inhibidoras

Directaneurotransmisores Mecan. de acción A través de la Proteína G

Acetilcolina

AminasEstructura

químicaAminoácidos

qNeuropéptidos

Gases (óxido nítrico)

Neurotransmisor LocalizaciónAcetilcolina Unión con efectores (músc., glánd. secretoras), encéfalo

Aminas

Adrenalina

Noradrenalina Diferentes áreas del encéfalo y sector simpático del SNA

Serotonina Varias regiones del SNC

Histamina Encéfalo

Dopamina Encéfalo y SNAp y

Aminoácidos

Glutamato SNC

GABA EncéfaloGABA Encéfalo

Aspartato Médula espinal ¿encéfalo?

Glicina Médula espinal

Neuropéptidos

Encefalinas Varias regiones del encéfalo, retina, tracto intestinal

b-endorfinas Varias regiones del encéfalo, retina, tracto intestinal

Oxitocina Hipófisis, SNC

Péptido intestinal vasoactivo Encéfalo, algunas fibras del SNA y sensitivas, retina, tracto intestinal

Sustancia P SNC, vías sensitivas dolorosas, tracto gastrointestinal

Gases

NO SNC, tracto gastrointestinal

3. Acetilcolina: sinápsis colinérgicas


• ACh: Primer NT descrito

• Uso: neuronas del SNC, neuronas del SNA y motoneuronas (unión neuromuscular).

• Tipo de sinápsis: colinérgicas• Síntesis: la acetilcolintransferasaSíntesis: la acetilcolintransferasaes transportada desde el soma hasta los terminales sinápticos colinérgicos, y allí sintetiza la acetilcolina que essintetiza la acetilcolina, que es empaquetada en vesículas que se alinean cerca de la membrana l átiplasmática.

• Liberación: (ver tema 9)

L l id d d í t i tá li it d• La velocidad de síntesis está limitada por la disponibilidad de colina.


La colina puede ser:

• Recaptada en el terminal nervioso tras la acción de la acetilcolinesterasa que produce la neurona ppostsináptica (el más importante).p )

• Suministrada desde lplasma

• Catabolismo de la fosfatidilcolina.

3. Acetilcolina: receptores colinérgicosEn función de la respuesta se han distinguido 2 tipos de receptores colinérgicos:

• Receptores muscarínicos: INHIBIDORES, estimulados por muscarina. Bloqueados por atropinapor atropina

• Receptores nicotínicos: ACTIVADORES, estimulados por nicotina. Bloqueados por curarecurare

Músculo esquelético

G li ifé iReceptor nicotínico

Ganglios periféricos (simpáticos y parasimpáticos)

Los diferentes subtipos de receptores muestran diferentes localizaciones

Glándula adrenal

diferentes localizaciones

Receptor muscarínico

Ganglios periféricos (parasimpáticos y simpáticos)

SNC: cerebro

Receptores nicotínicos• Receptores ionotrópicos.

• Forman canales de Na+ y yK+.

• Típico de la uniónTípico de la unión neuromuscular.

• Pentámero con 4 tipos de• Pentámero con 4 tipos de subunidades

La disposición de la• La disposición de la hélices hidrofóbicas permite la formación de unpermite la formación de un poro que se abre cuando se unen dos moléculas a los receptores de las subunidades .

Receptores muscarínicos• Receptores metabotrópicos• Localización periférica (corazón, músculo liso) y SNC (involucrados en memoria y aprendizaje).• Cinco tipos: M1-M5.• Respuesta: apertura de canales K+ (rápida) y activación 2º mensajero (lenta).

4. Aminas: Catecolaminas y serotoninaMonoaminas

SerotoninaCatecolaminasNH2

CH2

CH2

HO

OH

DopaminaNoradrenalinaAdrenalina

Aminoácidos precursores

H2N C OH

O

H2N CH C OH

O

Aminoácidos precursores

CH

CH2

Ti i

CH2

HN

OH

Tirosina HN

Triptófano

4. Aminas: Catecolaminas• Dopamina y noradrenalina pueden actuar como NT u hormona

• Adrenalina: hormona secretada a la sangre por la glándula suprarrenal (no actúa como NT)actúa como NT).

• Neuronas catecolinérgicas: NORADRENALINA (noradrenérgicas) y DOPAMINA (dopaminérgicas).( p g )

• Receptores: ADRENÉRGICOS y DOPAMINÉRGICOS

Biosíntesis catecolaminasO

Tirosina hidroxilasa

dopamina--hidroxilasa

H2N

CH

C

CH2

OH

feniletanolamina-N-

metiltransferasa

OH

metiltransferasa

Tirosina L-DOPA Dopamina Noradrenalina Adrenalina

OH

4. Aminas: Catecolaminas• Todas las neuronas catecolinérgicas poseen tirosina hidroxilasa• Todas las neuronas catecolinérgicas poseen tirosina hidroxilasa• La decarboxilasa de aminoácidos aromáticos (DAA) convierte la L-DOPA en dopamina.O e dopa a.• Las neuronas noradrenérgicas poseen dopamina--hidroxilasa, que actúa en las vesículas de NT transformando dopamina en NA

Biosíntesis catecolaminasO

Tirosina hidroxilasa

dopamina--hidroxilasa

H2N

CH

C

CH2

OH

feniletanolamina-N-

metiltransferasaDAA

OH

metiltransferasa

Tirosina L-DOPA Dopamina Noradrenalina Adrenalina

OH

4. Aminas: Catecolaminas

Neuronas noradrenérgicas• Tronco del encéfalo hipotálamoTronco del encéfalo, hipotálamo• Control de la actividad global y estado mental: p.e., aumenta el nivel de vigiliaNeuronas dopaminérgicas• Sustancia negra del encéfalo: control del movimiento (enf. de Parkinson)Parkinson)• Diferentes áreas de la corteza cerebral, sistema mesolímbico ,(emociones y memoria).


• Las catecolaminas se almacenan en vesículas gracias aalmacenan en vesículas gracias a un transportador activo

t ió• La recaptación activa permite controlar la concentración de NT en laconcentración de NT en la sinapsis y reutilizar las moléculasmoléculas

• Las monoaminooxidasas mitocondriales (MAOs) y lamitocondriales (MAOs) y la catecol-O-metiltransferasa (COMT) inactivan las (CO ) c v scatecolaminas.


• Receptores adrenérgicos:• Receptores adrenérgicos: alfa (1 y 2) y beta (1 y 2)

A l d t í G• Acoplados a proteínas G• Presentes en neuronas y

h t él len muchas otras células

• Adrenalina: estimula todos por igual

• Noradrenalina: estimula sobre todo los alfa• Fundamentales en la función del SNA…


Fases del proceso de transmisión sináptica ADRENÉRGICA

4. Aminas: CatecolaminasReceptores de dopamina• 5 subtipos diferentes (D1-D5), todos acoplados a la adenilato ciclasa (enzima que produce el 2º mensajero AMPc)• D1 y D5 aumentan los niveles de AMPc (activadores)• D2, D3 y D4 los disminuyen (inhibidores)• Los D2 y D3 son autorreceptores que inhiben la actividad sináptica

4. Aminas: SerotoninaS i• Serotonina = 5HT (5

hidroxitriptamina). NT i hibidinhibidor.

• Neuronas serotoninérgicas

Fig 61-4 Kandeldel SNC: núcleos del tronco del encéfalo que regulan la atención, el

t d d á i (h l )estado de ánimo (humor, placer…) y la conducta, la circulación cerebralcerebral…• En el SNP regula el tono muscular gastrointestinal, inhibe la g ,secreción gástrica…• Análogos estructurales: LSDg• Antidepresivos (prozac): inhiben la recaptación

4. Aminas: Serotonina

Los diferentes efectos de la serotonina dependen de los receptoresAl menos 7 clases: más de 15 subtipos diferentesp

5. Otros NT: GABA• = ácido gamma aminobutírico• Las neuronas gabaérgicas lo

• Figura 6-9 Purvesg g

sintetizan a partir de glutamato usando vitamina B6• El GABA es recaptado activamente y degradado en la mitocondria• La unión al receptor provoca la apertura de canales de Cl-: hi l i ió i hibi ióhiperpolarización e inhibición

5. Otros NT: GABA• Tres tipos de receptores (A, B y C).• Tipo A: corteza cerebral, sistema límbico, cerebelo

A ti d f ló i B di i b bitú i• Activadores farmacológicos: Benzodiazepinas, barbitúricos y alcohol • Efectos: hipnóticos, somníferos, relajación muscular… en general,Efectos: hipnóticos, somníferos, relajación muscular… en general, inhibición de la actividad del SNC

5. Otros NT: glutamato

• Es el NT más común de todo el SNC el mástodo el SNC, el más importante para el funcionamiento normal del encéfalo. • Más del 50% de todas las sinápsis del SNC son glutamatérgicas y casi t d ltodas las neuronas excitatorias lo utilizan. • Importante en la• Importante en la transmisión de la información dolorosa, el o ac ó do o osa, econtrol del movimiento, la memoria…

5. Otros NT: glutamato

RReceptores de glutamato• Ionotropos: canales de Na+ y K+ ( ió d PEPS)(generación de PEPS)• Metabotropos: excitación o inhibicióninhibición

Ejemplos de receptores:• NMDA, necesitan glicina y un PEPS previo producido por otro NTNT• AMPA (no-NMDA): provocan despolarización rápidadespolarización rápida

5. Otros NT: neuropéptidos

• A menudo co-liberados con neurotransmisores de molécula pequeña• Se han implicado en la modulación de emociones y la percepción delSe han implicado en la modulación de emociones y la percepción del dolor (sustancia P y los péptidos opioides).• Otros péptidos como la hormona melanocitoestimulante, la adrenocorticotrofina la beta endorfina reg lan resp estas complejasadrenocorticotrofina y la beta-endorfina regulan respuestas complejas de estrés.


Péptidos épt dosOpiáceos


• Sustancia P principal neurotransmisor en la nocicepción.

• Colecistocinina actúa en la sensación de saciedad

• Vasopresina y Oxitocina comportamiento sexual di jy aprendizaje

• Péptido intestinal vasoactivo (VIP) neuromodulador que potencia el efecto de las catecolaminas


Síntesis de neuropéptidosSíntesis de neuropéptidos• Figura 6-5c 6-6 Purves

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