Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
NEUROTRANSMISORES, G1 = abre canales de K+
G0 = inhibe Ca+, Beck-Yoo, K.…
NEUROTRANSMISORES
Opiodes
Endorfinas
Síntesis
Su precursor es la pro-opiomelacortina. Se sintetiza en la hipófisis anterior después de un estímulo de la hormona liberadora de corticotropina (CRH) del hipotálamo en respuesta al dolor.
-
Mecanismo
Las endorfinas, sobre todo la endorfina beta tiene su mayor afinidad con el receptor mu.
Cuando este receptor se activa se libera la vía Gi de inhibición donde se inactiva la adenilato ciclasa, hay una entrada de iones potasio y no hay activación de los canales de calcio.
Los opioides cuando se unen a mu disminuyen la síntesis de GABA, que normalmente inhibe a las neuronas dopaminérgicas
Por lo que las neuronas dopaminérgicas ahora desinhibidas hacen que se libere más dopamina que nos hace sentir bien. Sobre todo activan dopamina en en núcleo accumbens.
Los opioides igualmente inhiben la liberación de la adrenalina en el Locus ceruleus. Más relajación.
Patologías que se han visto relacionadas con disminución de endorfnas incluyen depresión, adicción y síndrome de la despersonaización.
Funciones
Inhibición del dolor al inhibir la sustancia P. Efecto analgésico, mayor que el de la morfina.
-
Asocidado a actividades de placer como sexo, amor, risa o buena comida.
Clasificación
Existen endorfinas alfa, beta y gamma. Las endorfinas beta son las más conocidas.
Dinorfinas
Grupo de péptidos opioides endógenos que actúan como agonistas principalmente en el receptor opioide κ. Se cree que están implicados en la fisiopatología de varias enfermedades psiquiátricas, como los trastornos del estado de ánimo y los trastornos por consumo de sustancias.
Síntesis
Gen pDyn (cuatro exones 1-4 y tres intrones A,B,C) los exones 3 y 4 contienen toda la secuencia codificante. Este gen codifica a preprodinorfina (una preproteina)
Una vez que la pre-prodinorfina entra al retículo endoplásmico, la señal peptídica es eliminada por peptidasas específicas, convirtiéndola en prodinorfina.
La prodinorfina se empaqueta en vesículas de núcleo denso en el soma y se transportan hasta los terminales axónicos. Durante este proceso, el empalme enzimático de los prepropéptidos da lugar a la formación de la Dinorfina. Este procesamiento requiere endopeptidasas, denominadas prohormona convertasas (PC), PC1 y PC2 y carboxipeptidasa E.
Clasificación
Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu (Leu-encefalina), categorizado un como ligando endógeno para receptores de opioides de tipo Kappa
Existen dinorfina A, dinorfina B y neoendorfinas alfa y beta. Dinorfina A (1-17) es la más abundante.
Funciones
Participa en nocicepción, estado de ánimo, la actividad motora, las respuestas homeostáticas a las lesiones y las convulsiones, procesos de aprendizaje memoria y estrés. Son importantes neuromoduladores.
Mecanismo
Los péptidos derivados de pDyn, especialmente Dyn A, se unen preferentemente a KOR. Los receptores κappa se encuentran en el asta dorsal de la médula espinal, en el estriado dorsal y en el núcleo accumbens, en capas corticales profundas y en muchas otras regiones cerebrales.
Kappa opioid receptor (KOR) es un tipo de receptor de opioides perteneciente a la familia de los GPCR. Los receptores opioides μ, κ, y δ están unidos a la familia Gi/o de proteínas G. Los receptores KOR se encuentran en el asta dorsal de la médula espinal, en el estriado dorsal y en el núcleo accumbens, en capas corticales profundas y en muchas otras regiones cerebrales.
Las dinorfinas se almacenan en Large Dense-Core Vesicles (LDCVs) en las neuronas.
En respuesta a la activación neuronal, se libera calcio intracelular, lo que desencadena la exocitosis de las vesículas y la liberación de las dinorfinas en la sinapsis.
Después de ser liberadas se unen a sus receptores KOR ubicados principalmente en las neuronas postinápticas.
La unión de las dinorfinas al KOR induce un cambio conformacional en el receptor, activando la proteína G inhibidora (Gi/o) asociada al receptor.
Esta activación inhibe la adenilil ciclasa, reduciendo los niveles intracelulares de AMPc y afectando la actividad de las proteínas dependientes de AMPc, como la proteína quinasa A (PKA).
Los receptores KOR activados también pueden abrir canales de potasio K+ y bloquear canales de Ca+, lo que disminuye la excitabilidad neuronal y la liberación de neurotransmisores.
Este mecanismo contribuye a efectos inhibitorios en la transmisión sináptica, reduciendo la señalización neuronal.
Degradación
Una vez liberada en el espacio extracelular, es degradada por enzimas peptidasas entre ellas la neprilisina que se encarga de degradar la a dinorfina.
Úbicación
ARNm de prodinorfina que después es sintetizada a dinorfina es encontrado en neuronas de corteza motora, hipocampo, hipotálamo, cuerpo estriado y medula espinal.
Dinorfina madura es abundante principalmente en áreas asociadas con actividad epileptica: corteza y circuito límbico.
Patologías asociadas
Esquizofrenia, Trastornos del dolor como fibromialgia y dolor crónico, adiccion o dependencia de opioides, etc.
Encefalinas
-
-
Degradacion
Las encefalinas se degradan por hidrólisis, que rompe el enlace Tyr-Gly del pentapéptido.
Luego, las encefalinasas y las aminopeptidasas degradan las moléculas en péptidos más cortos de entre 2 y 4 aminoácidos
-
Órganos / Sistemas
-
-
Nervioso
Distribuidas en SNC, SNP y SNA
Ambas en 82% de tractos
Met en globo pálido, hipotálamo, área gris periacuadectal, amígadala y espina dorsal
-
-
-
Función
-
Peristalsis
Las encefalinas ralentizan la motilidad gastrointestinal al alterar la excitabilidad neuronal, inhibiendo canales de K+ y Ca2+
-
Analgesia
-
La activación de receptores mu-opioides en el cerebro inhibe la transmisión de estímulos dolorosos al sistema nervioso central.
-
Aminas biógenas
Catecolaminas
Noradrenalina
Síntesis
Se convierte la dopamina en noradrenalina por la a dopamina-β-hidroxilasa (DBH) en los terminales noradrenérgicos
-
Liberación
La dopamina se convierte en noradrenalina gracias a la DBH, que también se encuentra en las vesículas de almacenamiento VMAT.
Se utilizan las mísmas vesículas VMAT que para dopamina, se libera en las membranas presinápticas noradrénergicas.
-
-
Funciones
-
Esimulante de la atención, sinergia con dopamina para tratamiento de TDAH
Aumento de la alerta, vigilia
Conección con la amigdala para recordar situaciones de peligro, asociado a estrés posttraumático
-
Dopamina
Síntesis
- Tirosina se convierte en L-dopa por la tirosina hidroxilasa. Paso limitante, necesita BH4
- L-dopa se convierte en dopamina por la L-aminoácido aromático descarboxilasa (AADC)
-
Liberación
La dopamina se empaqueta en vesículas a través de la proteína transportadora vesicular de monoaminas (VMAT).
-
-
Recaptación
La recaptación hacia la membrana presinpatica se hace por un transportador transmembrana, este caso DAT (dopamine transporter)
Las catecolaminas se pueden degradar por monoamina oxidasa (MAO) dentro de la membrana presináptica. Solo las catecolaminas se pueden metabolizar por catecolOmetiltransferasa (COMT).
-
Una vez recapturadas dentro de la membrana presináptica pueden volver a entrar a vesículas por VMAT.
Funciones
Sistema de recompensa
Área tegmental ventral y poyecciones al prosencéfalo límbico, puede ayudar a que se haga una adicción.
-
-
-
Las catecolaminas son moléculas que contienen un núcleo catecol con un grupo etilamina unido en la posición 1
-
Adrenalina
-
Síntesis
La feniletanolaminaNmetiltransferasa (PNMT) convierte la noradrenalina en adrenalina tanto en la médula como el sistema nervioso central
Sólo un pequeño número de neuronas del SNC producen A y todas se localizan en el bulbo. Su mayor síntesis es en la médula adrenal
Función
Solamente liberada en situaciones de estrés, esto contrario a la noradrenalina que siempre está presente.
-
-
Serotonina
Sintesis
-
En el sistema periférico, la serotonina se produce principalmente en las células enterocromafines (EC) del tracto gastrointestinal, regulada por nutrientes y células circundantes, como las CD4+ y la IL-13.
En mamíferos, la serotonina se sintetiza a partir del triptófano.
La enzima limitante, triptófano hidroxilasa (Tph), convierte el triptófano en 5-HTP, que luego se transforma rápidamente en serotonina.
En el sistema nervioso central (SNC), la serotonina es producida principalmente en los núcleos del rafe
-
-
Excreción y Transporte
En el torrente sanguíneo, la serotonina es mayormente transportada por plaquetas a través del transportador SERT, ya que las plaquetas no pueden sintetizar serotonina.
Las células EC liberan serotonina en respuesta a estímulos, lo que aumenta la motilidad intestinal y el peristaltismo.
-
Degradacion
Alternativamente, la serotonina puede ser metabolizada para formar melatonina o entrar en la vía del kynurenina
-
Señalizacion
Serotonilación
Proceso donde la serotonina se une a pequeñas GTPasas mediante la enzima transglutaminasa en plaquetas, bloqueando la hidrólisis de GTP y activando constitutivamente la GTPasa, lo que lleva a la degranulación plaquetaria.
También se ha observado en células β pancreáticas, facilitando la secreción de insulina.
-
-
Nucleósidos
Adenosina
-
Receptores de Adenosina
Receptores P1: La adenosina actúa a través de los receptores P1 (A1R, A2AR, A2BR, y A3R), que son acoplados a proteínas G.
A1R y A3R
Inhiben la adenilato ciclasa y reducen la producción de AMP cíclico, lo que tiene efectos inhibidores sobre la neurotransmisión.
A2AR y A2BR
Activan la adenilato ciclasa, aumentando el AMP cíclico y facilitando la neurotransmisión.
-
Sintesis
-
La adenosina también puede formarse a partir de la S-adenosil homocisteína (SAH) mediante la acción de la SAHH.
Sueño y Vigilia
Durante la vigilia prolongada, los niveles de adenosina aumentan en el cerebro, promoviendo la somnolencia y facilitando la transición al sueño al inhibir la actividad de las neuronas estimuladoras del despertar.
Neuroprotección
La adenosina protege las neuronas en situaciones de estrés metabólico, como la isquemia cerebral.
Reduce la liberación de neurotransmisores excitatorios y aumenta la vasodilatación cerebral, lo que mejora el flujo sanguíneo.
-
-
Aminoácidos
Glicina
-
Liberación y recaptura
principalmente inhibidor, se encuentra en médula espinal y tronco encefálico
-
-
-
-
-
participa en el procesamiento de información motora/sensorial que permite el movimiento, visión y audición
-
-
Glutamato
Función
Principal neurotransmisor excitador. Participa en la transmisión rápida de señales entre neuronas y juega un papel clave en procesos como la plasticidad sináptica, el aprendizaje, y la memoria.
Síntesis
En el compartimento mitocondrial de las terminaciones nerviosas glutamatérgicas, la enzima glutaminasa convierte la glutamina (gln) en glutamato (glut).
El glutamato sintetizado es empaquetado en vesículas sinápticas por medio de un proceso de captación acoplado al gradiente de protones y dependiente de Mg2+ y ATP.
Después de ser liberado por las terminaciones nerviosas, la mayor parte del glutamato es captado por las células gliales, donde es convertido en glutamina por la glutamina sintetasa
la glutamina es bombeada fuera de la glía por SN1 y captada por las terminaciones nerviosas, donde es convertido de nuevo a glutamato para reponer la reserva de transmisores
La captación de glutamato en el compartimento de la glía (y, en menor grado, en las neuronas) la llevan a cabo los transportadores EAAT 1 a 3 dependientes de Na+.
-
Degradación
El glutamato es recaptado por células gliales (principalmente astrocitos) y neuronas a través de transportadores de glutamato de alta afinidad (como EAAT1 y EAAT2). Una vez dentro de las células gliales, el glutamato se convierte en glutamina mediante la enzima glutamina sintetasa. La glutamina se transporta de nuevo a las neuronas, donde se reconvierte en glutamato para su reutilización en la neurotransmisión.
Mecanismos
Las vesículas sinápticas acumulan glutamato utilizando un proceso dependiente de Mg²⁺ y ATP, impulsado por un gradiente eléctrico a través de la membrana vesicular.
Las concentraciones de glutamato en las vesículas suelen superar los 20 mM, gracias a la acción de los transportadores vesiculares de glutamato (VGluT1 a 3), que son altamente selectivos para este neurotransmisor.
Tras la despolarización de la neurona, el glutamato es liberado desde las terminaciones presinápticas hacia la hendidura sináptica.
Transportadores de membrana dependientes de Na⁺ en neuronas y células gliales recaptan el glutamato llamadas EAAT, disminuyendo su concentración extracelular.
El glutamato liberado en las sinapsis interactúa con los receptores postsinápticos localizados en las dendritas de las terminaciones nerviosas de las células inmediatamente adyacentes o sobre las terminaciones nerviosas en las que se libera el propio glutamato
La unión del glutamato a los receptores AMPA y NMDA abre los canales catiónicos postsinápticos e inicia una corriente postsináptica excitadora de dos componentes en la mayor parte de las sinapsis centrales
Ubicación
Prinicpalmente se sintetiza y libera en corteza, hipocampo, cuerpo estriado, tálamo y cerebelo.
Receptores
ionotrópicos
NMDA, AMPA y Kainato
La activación de un receptor AMPA determina una corriente sináptica de instauración y desgaste rápidos, mientras que la corriente mediada por un receptor NMDA se inicia más despacio y dura hasta varios cientos de milisegundos
NMDA: Activado por glutamato y glicina como co-agonista. Permite la entrada de Ca²⁺, Na⁺, y K⁺ cuando el canal se abre. Requiere despolarización previa para eliminar el bloqueo por Mg²⁺ en el canal.
AMPA: Activado por glutamato. Permite la entrada rápida de Na⁺ y salida de K⁺, generando despolarización rápida.Principal mediador de la transmisión excitatoria rápida en el cerebro
Kainato: Activado por glutamato. Permite la entrada de Na⁺ y salida de K⁺. Similar al receptor AMPA, pero con una acción moduladora más prolongada y específica en ciertas sinapsis.
metabotrópicos
mGluR
Los mGluR se activan por el glutamato. Al activarse, estos receptores acoplan proteínas G que pueden activar o inhibir diferentes vías intracelulares, como la adenilil ciclasa o la fosfolipasa C.
Dependiendo del subtipo de receptor pueden Aumentar la excitabilidad neuronal al activar la fosfolipasa C y liberar calcio intracelular o Reducir la liberación de neurotransmisores al inhibir la adenilil ciclasa y disminuir los niveles de AMPc.
-
GABA
-
Liberación y recaptación
Una vez liberado, un transportador de alta afinidad permite recaptación
Ó
Ingresa al astrocito por medio de GAT1, GAT2, GAT3 y el transportador de baja afinidad BGT1
-
-
-
Neuronas ubicadas en hipocampo, tálamo, ganglios basales, hipotálamo y tronco encefálico
una menor concentración produce ansiedad, asociada con esquizofrenia, espectro autista y depresión
-
-
Acetilcolina
Función
La acetilcolina es un neurotransmisor crucial tanto en el sistema nervioso central como en el periférico. En el sistema periférico, facilita la contracción muscular al transmitir señales desde las neuronas motoras a las fibras musculares. En el sistema nervioso central, juega un papel vital en procesos cognitivos como el aprendizaje y la memoria, y también regula el ciclo sueño-vigilia y la modulación de la alerta.
Síntesis
Colina y acetil coenzima A producen acetilcolina en una reacción reversible catalizada por la colina acetiltransferasa (ChAT)
Degradación
Después de su síntesis, la acetilcolina es metabolizada rápidamente por la acetilcolinesterasa a colina y un acetato libre. Posteriormente, ambos pueden ser reciclados para producir más acetilcolina
Mecanismos
En los terminales presinápticos, la ACh se concentra en vesículas de almacenamiento gracias a un transportador vesicular
Las vesículas se fusionan con la membrana de los terminales presinápticos en respuesta a la despolarización, liberando ACh a la sinapsis
Debido a que la ACh no es retornada al terminal presináptico por un transportador de membrana, no puede ser reciclada como las monoaminas. La colina, obtenida por la acción de la AChE sobre la ACh, se retorna a los terminales colinérgicos por un transportador de colina, de alta afinidad, donde se usa para sintetizar nuevo neurotransmisor.
Ubicación
La ACh es sintetizada en los cuerpos celulares de neuronas de proyección amplia en el prosencéfalo basal y en el tronco encefálico y por interneuronas del estriado
Los núcleos colinérgicos del prosencéfalo basal son el núcleo septal medial, la banda diagonal y el núcleo basalis de Meynert.
Receptores
Nicotínicos
Los receptores nicotínicos son canales iónicos activados por la acetilcolina (ACh), que al unirse al receptor, provocan la apertura del canal y permiten la entrada de iones Na⁺ y la salida de K⁺. Esto despolariza la célula postsináptica y genera un potencial de acción, facilitando la transmisión del impulso nervioso. La señal se termina cuando la ACh se descompone por la acetilcolinesterasa y el canal se cierra.
Ocho se clasifican como subunidades α subunits (α2-α9) tres como subunidades β subunits (β2–β4); las subunidades α1 y β1 se expresan en el músculo.
Muscarínicos
Los receptores muscarínicos son receptores de acetilcolina (ACh) acoplados a proteínas G. Al unirse la ACh, activan una cascada intracelular que puede inhibir o activar diversos sistemas de señalización, como la adenilil ciclasa o la fosfolipasa C. Esto resulta en cambios en los niveles de segundos mensajeros como el AMPc o el IP3, que modulan la actividad de canales iónicos y otras proteínas dentro de la célula, afectando así diversas funciones celulares como la contracción muscular y la regulación del ritmo cardíaco.
los receptores M1, M3, y M5 se acoplan a Gq, y los receptores M2 y M4 se acoplan a Gi
-
-
Beck-Yoo, K. (2018). THE NERVOUS SYSTEM. En L. W. Janson & M. E. Tischler (Eds.), The Big Picture: Medical Biochemistry. McGraw-Hill Education. accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1152119084
Bennett, J. A., Ture, S. K., Schmidt, R. A., Mastrangelo, M. A., Cameron, S. J., Terry, L. E., Yule, D. I., Morrell, C. N., & Lowenstein, C. J. (2019). Acetylcholine Inhibits Platelet Activation. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 369(2), 182–187. https://doi.org/10.1124/jpet.118.253583
Berger, M., Gray, J. A., & Roth, B. L. (2009). The Expanded Biology of Serotonin. Annual review of medicine, 60, 355–366. https://doi.org/10.1146/annurev.med.60.042307.110802
Boison, D. (2008). Adenosine as a neuromodulator in neurological diseases. Current Opinion in Pharmacology, 8(1), 2–7. https://doi.org/10.1016/j.coph.2007.09.002
Brown, D. A. (2006). Acetylcholine. British Journal of Pharmacology, 147(Suppl 1), S120–S126. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0706474
De Deurwaerdère, P., & Di Giovanni, G. (2020). Serotonin in Health and Disease. International Journal of Molecular Sciences, 21(10), 3500. https://doi.org/10.3390/ijms21103500
Garcia-Gil, M., Camici, M., Allegrini, S., Pesi, R., & Tozzi, M. G. (2021). Metabolic Aspects of Adenosine Functions in the Brain. Frontiers in Pharmacology, 12. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.672182
Hussain, L. S., Reddy, V., & Maani, C. V. (2024). Physiology, Noradrenergic Synapse. En StatPearls. StatPearls Publishing. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK540977/
Latini, S., & Pedata, F. (2001). Adenosine in the central nervous system: Release mechanisms and extracellular concentrations. Journal of Neurochemistry, 79(3), 463–484. https://doi.org/10.1046/j.1471-4159.2001.00607.x
Opioides, analgesia y tratamiento del dolor. (s/f). McGraw Hill Medical. Recuperado el 18 de agosto de 2024, de https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1468§ionid=93492371
Reichert, C. F., Deboer, T., & Landolt, H.-P. (2022). Adenosine, caffeine, and sleep–wake regulation: State of the science and perspectives. Journal of Sleep Research, 31(4), e13597. https://doi.org/10.1111/jsr.13597
Salceda, R. (2022). Glycine neurotransmission: Its role in development. Frontiers in Neuroscience, 16. https://doi.org/10.3389/fnins.2022.947563
Schwarzer, C. (2009). 30 years of dynorphins—New insights on their functions in neuropsychiatric diseases. Pharmacology & Therapeutics, 123(3), 353–370. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2009.05.006
Tsetlin, V. I. (2020). Acetylcholine and Acetylcholine Receptors: Textbook Knowledge and New Data. Biomolecules, 10(6), 852. https://doi.org/10.3390/biom10060852
Yabut, J. M., Crane, J. D., Green, A. E., Keating, D. J., Khan, W. I., & Steinberg, G. R. (2019). Emerging Roles for Serotonin in Regulating Metabolism: New Implications for an Ancient Molecule. Endocrine Reviews, 40(4), 1092–1107. https://doi.org/10.1210/er.2018-00283
Sistemas de proyección difusa: monoaminas, acetilcolina y orexina. (2024). McGraw Hill Medical. https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2187§ionid=165241319#1144412983