Mediadores del sistema nervioso periférico
En las sinapsis del sistema nervioso periférico (SNP), dos mediadores principales desempeñan un papel clave: la acetilcolina y la noradrenalina.
Los efectos de estas sustancias dependen estrictamente de la parte del sistema en la que se liberen y de los receptores con los que interactúen. Por ejemplo, en el sistema nervioso somático, la acetilcolina es un mediador exclusivamente excitador. Sin embargo, en las sinapsis neuroórganas del sistema nervioso autónomo (SNA), tanto la acetilcolina como la noradrenalina pueden provocar tanto excitación como inhibición; el resultado final depende exclusivamente de las propiedades fisiológicas de los receptores postsinápticos.
Localización de la liberación de acetilcolina:
- Sinapsis neuromusculares del sistema nervioso somático.
- Sinapsis ganglionares de todo el sistema nervioso autónomo.
- Sinapsis neuroórganas de la división parasimpática.
- Sinapsis neuroórganas de la división simpática, pero únicamente en las glándulas sudoríparas y los vasos sanguíneos del músculo esquelético.
Localización de la liberación de noradrenalina:
- La mayor parte de las sinapsis neuroórganas del sistema nervioso simpático.
Mediadores del sistema nervioso central
En el SNC, los mediadores realizan tareas más complejas y se dividen en tres grupos funcionales:
- Mediadores excitadores. El principal representante es el glutamato. Es el principal agente excitador, encargado de la transmisión de la gran mayoría (hasta el 80%) de las señales en el sistema nervioso central.
- Mediadores regulatorios. Su tarea es ajustar la excitabilidad de las neuronas, determinar el nivel de vigilia y establecer el fondo motivacional y emocional.
- La acetilcolina mantiene el tono basal de los centros nerviosos independientemente de que el organismo esté durmiendo o despierto.
- La noradrenalina activa adicionalmente los centros durante el estrés y la tensión intensa.
- La dopamina es críticamente importante para la regulación de los movimientos y el mantenimiento del tono muscular normal.
- La serotonina actúa como un fusible, conteniendo la excitación excesiva dentro de los límites necesarios.
- Mediadores inhibidores. Estos incluyen el GABA (ácido gamma-aminobutírico) y la glicina. Son capaces de bloquear de manera selectiva y temporal el paso del impulso nervioso, adaptándose al estado funcional actual del organismo.
Comediadores y neuromoduladores
Además del transmisor principal, las terminaciones presinápticas suelen liberar sustancias adicionales: comediadores (o cotransmisores). Su función principal consiste en el ajuste fino (modulación) de la sensibilidad de la membrana postsináptica.
- En las sinapsis adrenérgicas, la dopamina, el ATP, el neuropéptido Y y el gonadotropina pueden actuar como comediadores.
- En las sinapsis colinérgicas, esta función la realiza el polipéptido intestinal vasoactivo (VIP).
Se distinguen por separado los neuromoduladores, que son compuestos biológicamente activos que modulan la fuerza de acción de los mediadores principales:
- La histamina aumenta la susceptibilidad de los centros nerviosos a los mediadores basales.
- La sustancia P participa directamente en la conducción de la excitación dolorosa y emocional, modulando de diversas formas la transmisión sináptica.
- Las encefalinas y endorfinas son una parte fundamental del sistema antinociceptivo. Inhiben eficazmente la liberación de los mediadores principales durante la excitación dolorosa intensa.
Clasificación de los receptores
Los receptores de la membrana postsináptica se clasifican según su sensibilidad a sustancias químicas específicas. En el SNC están presentes absolutamente todos los tipos de receptores, mientras que en la periferia se observa una estricta especialización.
| Tipo de receptor | Por qué es excitable | Localización principal (SNP) |
|---|---|---|
| Receptores nicotínicos (N-colinorreceptores) | Alcaloide del tabaco — nicotina (en dosis bajas) | Sinapsis neuromusculares, ganglios autónomos, sinapsis colinérgicas simpáticas |
| Receptores muscarínicos (M-colinorreceptores) | Toxina de crustáceos y hongos — muscarina | Sinapsis neuroórganas del sistema nervioso parasimpático |
| Adrenoceptores ($\alpha$, $\beta_1$, $\beta_2$) | Noradrenalina | Sinapsis neuroórganas del sistema nervioso simpático |
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué enzimas participan en la síntesis y degradación de la acetilcolina?
En el metabolismo de la acetilcolina participan dos enzimas principales que aseguran su formación y descomposición.
- Colina acetiltransferasa (colina acetilasa): enzima que cataliza la biosíntesis de acetilcolina a partir de colina y acetil-CoA en el citoplasma de las terminaciones de los nervios colinérgicos.
- Acetilcolinesterasa: enzima de las terminaciones postsinápticas que lleva a cabo la hidrólisis rápida del mediador en la hendidura sináptica con la formación de colina y ácido acético.
¿En qué subtipos se dividen los adrenoceptores y qué efectos fisiológicos provocan?
Los adrenoceptores se dividen en subtipos alfa y beta, que provocan diversos efectos metabotrópicos.
- $\alpha_1$ y $\beta_1$: provocan la excitación de la célula postsináptica.
- $\alpha_2$ y $\beta_2$: provocan inhibición.
La reacción del órgano efector a la noradrenalina depende directamente del tipo predominante de receptores en la membrana postsináptica (por ejemplo, la relajación de los bronquios o la vasoconstricción).
¿Qué tipos de receptores de glutamato existen en el SNC?
Los receptores de aminoácidos excitadores para el glutamato se dividen en tres tipos principales dependientes de ligando.
- Kainatos: uno de los tipos de receptores de glutamato.
- AMPA (ácido $\alpha$-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico): tras su activación, abren canales iónicos de sodio, desencadenando la despolarización de la membrana.
- NMDA (N-metil-D-aspartato): receptores cuyo canal iónico está bloqueado en reposo por iones de magnesio y que solo se abren tras una despolarización previa por los receptores AMPA.
¿De qué formas se elimina el mediador de la hendidura sináptica?
La eliminación y la inactivación del neurotransmisor ocurren de varias maneras:
- Recaptación: las proteínas de transporte de la membrana presináptica devuelven el mediador a la terminación presináptica; en el caso de la noradrenalina, el 80% del mediador se somete a recaptación.
- Destrucción enzimática: por ejemplo, la acetilcolina es degradada por la acetilcolinesterasa, y la noradrenalina, por la MAO y la COMT.
- Difusión: una parte del mediador se pierde debido a la difusión desde la hendidura sináptica.
- Endocitosis: es posible la absorción del complejo molécula señal-receptor.
Para memorizar la localización de los colinorreceptores: los receptores N responden a la nicotina y se encuentran en las sinapsis neuromusculares. Los receptores M responden a la muscarina y proporcionan una regulación moldeable o parasimpática de los órganos.
Preguntas de clases y exámenes
¿Puede una neurona sintetizar varios mediadores diferentes?
No, según el principio clásico de Dale, cada célula nerviosa sintetiza solo un mediador principal. Sin embargo, junto con este se pueden liberar sustancias adicionales: los comediadores.
¿De qué depende el efecto del neurotransmisor: habrá excitación o inhibición?
En las sinapsis neuroefectoras del sistema nervioso autónomo, el efecto final del mediador (acetilcolina o noradrenalina) depende por completo de las propiedades de los receptores en la membrana postsináptica. Sin embargo, en el sistema somático, la acetilcolina siempre produce únicamente excitación.
¿Para qué sirven las encefalinas y las endorfinas?
Estas sustancias forman parte del sistema antinociceptivo (analgésico) del organismo. Inhiben la liberación de los principales transmisores en las sinapsis durante la excitación dolorosa, disminuyendo la intensidad del dolor.
¿Dónde se ubican los receptores colinérgicos M?
Se localizan en los órganos diana en las sinapsis neuroefectoras del sistema nervioso parasimpático y son estimulados específicamente por la muscarina.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de acción de los mediadores sobre la membrana postsináptica
- Propiedades específicas de los adrenorreceptores $\alpha$ y $\beta$
- El papel de la dopamina en la regulación del tono muscular y los movimientos
- Principio de funcionamiento del sistema antinociceptivo
- Diferencias en el funcionamiento de los receptores colinérgicos N y M
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