Identificació d'un neurotransmissor

Com funcionen, diferents tipus i per què són importants

Un neurotransmissor es defineix com un missatger químic que transporta, augmenta i equilibra els senyals entre neurones o cèl·lules nervioses i altres cèl·lules del cos. Aquests missatgers químics poden afectar una gran varietat de funcions tant físiques com psicològiques com la freqüència cardíaca, el somni, l'apetit, l'estat d'ànim i la por. Milions de neurotransmissors treballen constantment per mantenir el nostre cervell funcionant, gestionant tot, des de la nostra respiració fins al nostre ritme cardíac fins als nostres nivells d'aprenentatge i concentració.

Com funcionen els neurotransmissors

Per tal que les neurones enviïn missatges a tot el cos, han de poder comunicar-se entre ells per transmetre senyals. Tanmateix, les neurones no només estan connectades entre si. Al final de cada neurona hi ha un petit buit anomenat sinapsi i, per tal de comunicar-se amb la següent cel·la, el senyal ha de poder travessar aquest petit espai. Això passa per un procés conegut com a neurotransmissió.

En la majoria dels casos, un neurotransmissor s'allibera del que es coneix com la terminal de l'axó després d'un potencial d'acció que ha arribat a la sinapsis, un lloc on les neurones poden transmetre senyals entre si.

Quan un senyal elèctric arriba al final d'una neurona, desencadena l'alliberament de sacs petits anomenats vesícules que contenen els neurotransmissors. Aquests sacs vessen els seus continguts a la sinapsis, on els neurotransmissors es mouen a través de la bretxa cap a les cèl·lules veïnes.

Aquestes cèl·lules contenen receptors on els neurotransmissors poden unir-se i activar canvis en les cèl·lules.

Després del seu alliberament, el neurotransmissor travessa la bretxa sinàptica i s'adhereix al lloc del receptor en l'altra neurona, ja sigui emocionant o inhibint la neurona receptora segons el que el neurotransmissor és.

Els neurotransmissors actuen com una clau i el receptor actua com un bloqueig. Pren la clau adequada per obrir bloquejos específics. Si el neurotransmissor és capaç de treballar en el lloc del receptor, desencadena canvis a la cel·la receptora.

De vegades els neurotransmissors poden unir-se als receptors i provocar que un senyal elèctric es transmeti per la cel·la (excitatori). En altres casos, el neurotransmissor pot bloquejar el senyal de continuar, evitant que el missatge es porti a terme (inhibitori).

Llavors, què passa amb un neurotransmissor després del seu treball? Una vegada que el neurotransmissor ha tingut l'efecte dissenyat, la seva activitat es pot aturar per diferents mecanismes.

1. Pot ser degradat o desactivat pels enzims
2. Pot desviar-se del receptor
3. Pot ser recuperat per l'axó de la neurona que ho va alliberar en un procés conegut com a recaptació

Els neurotransmissors tenen un paper important en la vida quotidiana i el funcionament. Els científics encara no saben exactament quants són els neurotransmissors, però s'han identificat més de 100 missatgers químics.

Què fan els neurotransmissors?

Els neurotransmissors poden classificar-se per la seva funció:

Els neurotransmissors emocionals: aquests tipus de neurotransmissors tenen efectes excitadors sobre la neurona, el que significa que augmenten la probabilitat que la neurona dispari un potencial d'acció.

Alguns dels principals neurotransmissors excitadors inclouen epinefrina i norepinefrina.

Els neurotransmissors inhibidors: aquests tipus de neurotransmissors tenen efectes inhibidors sobre la neurona; disminueixen la probabilitat que la neurona dispari un potencial d'acció. Alguns dels principals neurotransmissors inhibidors inclouen la serotonina i l'àcid gamma-aminobutírico (GABA).

Alguns neurotransmissors, com l'acetilcolina i la dopamina, poden crear efectes excitatoris i inhibidors, depenent del tipus de receptors presents.

Els neurotransmissors moduladors: aquests neurotransmissors, sovint anomenats neuromoduladors, són capaços d'afectar una major quantitat de neurones al mateix temps.

Aquests neuromoduladors també influeixen en els efectes d'altres missatgers químics. Quan els neurotransmissors sinàptics són alliberats per terminals axonals per tenir un efecte d'acció ràpida en altres neurones receptores, els neuromoduladors es difuminen en una àrea més gran i són més lents.

Tipus de neurotransmissors

Hi ha diverses maneres de classificar i classificar els neurotransmissors. En alguns casos, es divideixen simplement en monoamines, aminoàcids i pèptids.

Els neurotransmissors també es poden classificar en un dels sis tipus:

Aminoàcids

• L'àcid gamma-aminobutírico (GABA) actua com a missatger químic inhibidor principal del cos. GABA contribueix a la visió, el control del motor i juga un paper important en la regulació de l'ansietat. Les benzodiazepinas, que s'utilitzen per ajudar a tractar l'ansietat, funcionen augmentant l'eficiència dels neurotransmissors GABA, que poden augmentar els sentiments de relaxació i calma.
• El glutamat és el neurotransmissor més abundant que es troba en el sistema nerviós on juga un paper en les funcions cognitives com la memòria i l' aprenentatge . Les quantitats excessives de glutamat poden excitotoxicitat produint la mort cel·lular. Aquesta excitotoxicidad causada per l'acumulació de glutamat està associada amb algunes malalties i lesions cerebrals, incloent la malaltia d'Alzheimer, accidents vasculars cerebrals i atacs epilèptics.

Pèptids

• L'oxitocina és alhora una hormona i un neurotransmissor. Està produït per l'hipotàlem i té un paper en el reconeixement social, l'adhesió i la reproducció sexual. L'oxitocina sintètica com la pitocina s'utilitza sovint com una ajuda en el treball i el part. Tant l'oxitocina com la pitocina fan que l'úter es contregui durant el treball.
• Les endorfines són neurotransmissors que inhibeixen la transmissió de senyals de dolor i promouen sentiments d'eufòria. Aquests missatgers químics són produïts de forma natural pel cos en resposta al dolor, però també poden ser activadors per altres activitats com l'exercici aeròbic. Per exemple, experimentar un "corredor elevat" és un exemple de sentiments agradables generats per la producció d'endorfines.

Monoamines

• L'epinefrina es considera tant una hormona com un neurotransmissor. En general, l'epinefrina (adrenalina) és una hormona de l'estrès que és alliberada pel sistema suprarenal. Tanmateix, funciona com un neurotransmissor en el cervell.
• La norepinefrina és un neurotransmissor que juga un paper important en la vigilància que està involucrat en la lluita del cos o en la resposta del vol . El seu paper és ajudar a mobilitzar el cos i el cervell per prendre mesures en temps de perill o estrès. Els nivells d'aquest neurotransmissor solen ser més baixos durant el son i el més alt durant els moments d'estrès.
• La histamina actua com un neurotransmissor al cervell i la medul·la espinal. Té un paper en les reaccions al·lèrgiques i es produeix com a part de la resposta dels sistemes immunològics als patògens.
• La dopamina juga un paper important en la coordinació dels moviments corporals. La dopamina també participa en recompenses, motivacions i addicions. Diversos tipus de fàrmacs addictius augmenten els nivells de dopamina en el cervell. La malaltia de Parkinson, que és una malaltia degenerativa que causa temblores i deficiències del moviment motor, és causada per la pèrdua de neurones que generen dopamina en el cervell.
• La serotonina juga un paper important en la regulació i la modulació de l'estat d'ànim, el somni, l'ansietat, la sexualitat i l'apetit. Els inhibidors selectius de la recaptació de la serotonina , generalment anomenats ISRS, són un tipus de medicació antidepressiva que es prescriu habitualment per tractar la depressió, l'ansietat, el trastorn de pànic i els atacs de pànic. Els ISRS treballen per equilibrar els nivells de serotonina bloquejant la recaptació de la serotonina al cervell, que pot ajudar a millorar l'estat d'ànim i reduir els sentiments d'ansietat.

Purines

• L'adenosina actua com un neuromodulador al cervell i està involucrat en la supressió de l'excitació i la millora del son.
• El trifosfat d'adenosina (ATP) actua com un neurotransmissor en els sistemes nerviós central i perifèric . Té un paper en el control autònom, la transducció sensorial i la comunicació amb les cèl·lules glials. La investigació suggereix que també pot tenir part en alguns problemes neurològics com el dolor, el trauma i els trastorns neurodegeneratius.

Gasotransmissors

• L'òxid nítric juga un paper en l'afectació dels músculs llisos, relaxant-los per permetre que els vasos sanguinis es dilaten i augmenti el flux sanguini a determinades àrees del cos.
• El monòxid de carboni sol ser conegut com un gas incolor i inodor que pot tenir efectes tòxics i potencialment fatals quan la gent està exposada a alts nivells de la substància. Tanmateix, també és produït naturalment pel cos on actua com un neurotransmissor que ajuda a modular la resposta inflamatòria del cos.

Acetilcolina

• L'acetilcolina és l'únic neurotransmissor de la seva classe. Es troba en els sistemes nerviós central i perifèric, és el neurotransmissor principal associat amb les neurones motores. Té un paper en els moviments musculars, així com la memòria i l'aprenentatge.

Què passa quan els neurotransmissors no funcionen correctament

Igual que amb molts processos del cos, de vegades, les coses poden desaparèixer. Potser no és sorprenent que un sistema tan vast i complex com el sistema nerviós humà sigui susceptible de problemes.

Algunes de les coses que poden sortir malament són:

• Les neurones poden no fabricar prou d'un neurotransmissor en particular
• Es pot alliberar massa d'un neurotransmissor en particular
• Es poden desactivar massa neurotransmissors per enzims
• Els neurotransmissors poden ser reabsorbits amb massa rapidesa

Quan els neurotransmissors són afectats per malalties o fàrmacs, hi pot haver diversos efectes adversos sobre el cos. Les malalties com l'Alzheimer, l' epilèpsia i el Parkinson estan associades a dèficits en determinats neurotransmissors.

Els professionals sanitaris reconeixen el paper que els neurotransmissors poden jugar en condicions de salut mental, per la qual cosa sovint es recomana medicaments que influeixen en les accions dels missatgers químics del cos per tractar diverses condicions psicològiques .

Per exemple, la dopamina està associada a coses com l'addicció i l'esquizofrènia. La serotonina juga un paper en els trastorns de l'humor incloent la depressió i l'OCD. Les drogues, com els ISRS, poden ser prescrites per metges i psiquiatres per ajudar a tractar símptomes de depressió o ansietat. Sovint, els medicaments solen ser utilitzats, però també es poden utilitzar en combinació amb altres tractaments terapèutics com la teràpia cognitiu-conductual .

Drogues que influeixen en els neurotransmissors

Potser la major aplicació pràctica per al descobriment i la comprensió detallada de com funcionen els neurotransmissors ha estat el desenvolupament de fàrmacs que afecten la transmissió química. Aquests fàrmacs són capaços de canviar els efectes dels neurotransmissors, que poden alleujar els símptomes d'algunes malalties.

• Agonistes vs antagonistes: Alguns fàrmacs es coneixen com a agonistes i funcionen augmentant els efectes de neurotransmissors específics. Altres fàrmacs i anomenats antagonistes i actuen per bloquejar els efectes de la neurotransmissió.
• Efectes directes vs indirectes: aquests fàrmacs neuroactius es poden dividir més a partir de si tenen un efecte directe o indirecte. Els que tenen un efecte directe funcionen simulant els neurotransmissors perquè són molt similars en l'estructura química. Els que tenen un impacte indirecte treballen actuant sobre els receptors sinàptics.

Els fàrmacs que poden influir en la neurotransmissió inclouen medicaments que s'utilitzen per tractar malalties com la depressió i l'ansietat, com els ISRS, els antidepressius proccíclics i les benzodiazepinas .

Els fàrmacs il·lícits com l'heroïna, la cocaïna i la marihuana també tenen un efecte en la neurotransmissió. L'heroïna actua com un agonista d'acció directa, imitant els opioides naturals del cervell prou com per estimular els seus receptors associats. La cocaïna és un exemple d'un fàrmac actiu indirecte que influeix en la transmissió de la dopamina.

Identificació de neurotransmissors

La identificació real dels neurotransmissors pot ser bastant difícil. Tot i que els científics poden observar les vesícules que contenen els neurotransmissors, esbrinar quins productes químics s'emmagatzemen a les vesícules no és tan senzill.

Per això, els neurocientífics han desenvolupat una sèrie de pautes per determinar si un producte químic s'ha de definir com un neurotransmissor:

• La substància química s'ha de produir dins de la neurona.
• Els enzims precursors necessaris han d'estar presents a la neurona.
• Hi ha d'haver prou present químic que realment tingui efecte sobre la neurona postsinàptica.
• El químic ha de ser alliberat per la neurona presinàptica, i la neurona postsinàptica ha de contenir els receptors a què s'adhereix la química.
• Hi ha d'haver un mecanisme de recaptació o enzim present que atura l'acció de la substància química.

Una paraula de

Els neurotransmissors tenen un paper fonamental en la comunicació neuronal, que influeixen en tot, des dels moviments involuntaris fins a l'aprenentatge de l'estat d'ànim. Aquest sistema és complex i molt interconnectat. Els neurotransmissors actuen de manera específica, però també poden veure's afectats per malalties, drogues o fins i tot les accions d'altres missatgers químics.

> Fonts:

> Benarroch, EE. Trifosfat d'adenosina: senyal químic multifacètic en el sistema nerviós. Neurologia. 2010; 74 (7). DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e3181d03762.

> Kring, A M., Johnson, SL, Davison, GC, & Neale, J M. Psicologia anormal . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2010.

> Magon, N & Kalra, S. La història orgàsmica de l'oxitocina: Amor, luxúria i mà d'obra. Indian J Endocrinol Metab. 2011; 15: S156-S161. doi: 10.4103 / 2230-8210.84851.

> Verkhratsky, A & Krishtal, OA. Trifosfat d'adenosina (ATP) com a neurotransmissor. En Encyclopedia of Neuroscience, 4th Ed. Elsevier: 115-123; 2009.