Neurotransmisores: tipos y funcionamiento
Todos hemos oído alguna vez que las neuronas se comunican entre sí a través de impulsos eléctricos. Y es cierto que algunas de las sinapsis son puramente eléctricas, pero la mayoría de estas conexiones están mediadas por elementos químicos. Estas sustancias químicas son lo que se denominan neurotransmisores. Gracias a ellos las neuronas tienen la capacidad de participar en diferentes funciones cognitivas como el aprendizaje, la memoria, la percepción…
Hoy en día conocemos más de una docena de neurotransmisores implicados en las sinapsis neuronales. Su estudio nos ha permitido conocer en gran medida el funcionamiento de la neurotransmisión. Y esto ha conllevado grandes mejoras a la hora de diseñar fármacos y a entender los efectos de los psicotrópicos. Los neurotrasmisores más conocidos son: serotonina, dopamina, norepinefrina, acetilcolina, glutamato y GABA.
En el presente artículo, con la idea de comprender un poco mejor los principios de la neurotransmisión, vamos a explorar dos aspectos muy importantes. El primero de ellos es conocer las distintas formas que tienen los neurotransmisores a la hora de influir en la sinanpsis. Y el segundo aspecto del que hablaremos, es acerca de la cascada de transducción de señales, la forma más común en la que funcionan los neurotransmisores.
Tipos de efecto de los neurotransmisores
La función principal de los neurotransmisores es modular la sinapsis entre las neuronas. De este modo, logramos que las conexiones eléctricas se vuelvan más complejas y den lugar a muchas más posibilidades. Si no existieran los neutrotransmisores, y las neuronas actuaran como simples cables, no sería posible realizar muchas de las funciones del sistema nervioso.
Ahora bien, la manera que tienen de influir los neurotransmisores en las neuronas no es siempre igual. Podemos encontrar dos maneras distintas de que la sinanpsis se vea alterada por efectos químicos. A continuación exponemos los dos tipos de efectos:
- A través de canales de iones. El impulso eléctrico se produce por la existencia de una diferencia de potencial entre el exterior de la neurona y el interior de la neurona. El movimiento de los iones (partículas con carga eléctrica) provoca que ese diferencial varíe, y que cuando alcance el umbral de activación, la neurona se dispare. Algunos neurotransmisores tienen la función de engancharse a canales de iones que se encuentran en la membrana de la neurona. Cuando se enganchan lo que hacen es abrir este canal, permitiendo un mayor movimiento de iones, y por lo tanto provocar que la neurona se dispare.
- A través de un receptor metabotrópico. Aquí nos encontramos con una modulación mucho más compleja. En este caso el neurotransmisor se engancha a un receptor que se encuentra en la membrana de la neurona. Pero este receptor no es un canal que se abre o se cierra, sino que es el encargado de producir otra sustancia dentro de la neurona. Al engancharse el neurotransmisor, se libera una proteína dentro de la neurona que provoca cambios en la estructura y funcionamiento de la misma. En el siguiente apartado vamos a explorar este tipo de neurotransmisión en profundidad.
La cascada de transducción de señales
La cascada de transducción de señales es el proceso por el cual el neurotransmisor modula el funcionamiento de una neurona. En este apartado nos vamos a centrar en el funcionamiento de aquellos neurotransmisores que lo hacen a través de receptores metabotrópicos. Ya que es la manera más común del funcionamiento de los mismos.
El proceso consta de cuatro fases diferenciadas:
Primer mensajero o neurotransmisor
Lo primero que ocurre es que el neurotransmisor se engancha al receptor metabotrópico. Esto cambia la configuración del receptor, permitiendo que ahora pueda encajar con una sustancia denominada proteína G. Esta unión del receptor con la proteína G provoca la exicitación de una enzima en la cara interna del membrana, lo cual provoca la liberación del segundo mensajero.
Segundo mensajero
La proteína que libera la enzima asociada a la proteína G se denomina segundo mensajero. Su misión es viajar dentro de la neurona hasta encontrarse con una quinasa o una fosfatasa. Cuando este segundo mensajero se engancha a una de estas dos sustancias provoca la activación de las mismas.
Tercer mensajero (quinasa o fosfatasa)
Aquí el proceso va a variar en función de si el segundo mensajero se encuentra con una quinasa o una fosfatasa. El encuentro con una quinasa va a provocar que esta se active y libere un proceso de fosforilación en el núcleo de la neurona, lo que hará que el ADN de la neurona empiece a producir proteínas que antes no producía. En cambio, si el segundo mensajero se encuentra con una fosfatasa, va a provocar el efecto contrario; inactivará la fosforilación y detendrá la creación de determinadas proteínas.
Cuarto mensajero o fosfoproteína
La quinasa, al ser activada, lo que hace para desencadenar la fosforilación es mandar una fosfoproteína al ADN neuronal. Esta fosfoproteína activará un factor de transcripción que a su vez desencadenará la activación de un gen y la creación de una proteína; esta proteína, dependiendo de su cualidad, causará diversas respuestas biológicas, modificando así la transmisión neuronal. Cuando se activa la fosfatasa, esta se encarga de destruir la fosfoproteína; lo que provoca la detención del proceso de fosforilación antes mencionado.
Algunos tipos de neurotransmisores
Los neurotransmisores son unas sustancias químicas muy importantes en nuestro sistema nervioso. Son los encargados de modular y transmitir la información entre los diversos núcleos cerebrales. Además, sus efectos en las neuronas pueden durar desde pocos segundos hasta meses, o incluso años. Gracias a su estudio podemos entender el correlato de muchos procesos cognitivos superiores, como el aprendizaje, memoria, atención, etc.
Serotonina
También conocida como 5-hidroxitriptamina cobra una gran relevancia en los estados de ánimos. Trueta y Cercós en su artículo, Regulación de la liberación de serotonina en distintos compartimientos neuronales (2012) describen las principales funciones de la serotonina en los seres humanos.
Los autores afirman que “las alteraciones en el sistema serotonérgico están relacionadas con trastornos conductuales y neurológicos que incluyen los alimenticios, la depresión,la epilepsia,la esquizofrenia y la ansiedad”.
Dopamina
El equipo de Bahena-Trujillo, en su artículo Dopamina: síntesis, liberación y receptores en el Sistema
Nervioso Central (2000) detallan la importancia de la dopamina. Afirman que “participa en la regulación de diversas funciones como la conducta motora, la emotividad y la afectividad así como en la comunicación neuroendócrina”.
Con respecto al Sistema Nervioso Central, influye en la actividad locomotora, la afectividad, la regulación neuroendocrina y la ingestión de agua y alimentos. Por otro lado, en el Sistema Nervioso Periférico, este neurotransmisor sería un modulador de la función cadíaca y renal, del tono vascular y de la motilidad gastrointestinal.
Noradrenalina
La noradrenalina o norepinefrina es esencial para la respuesta de huida o de lucha. A través de este neurotransmisor, el cuerpo se prepara para reaccionar ante una amenaza imprevista. Pero, ¿cómo nos prepara? A través del aumento de la presión arterial, del aumento de los niveles de glucosa en la sangre y estrechando los vasos sanguíneos.
