Glutamato y su Función en el SNC

Study Notes

Glutamato y su Función

El glutamato es el principal neurotransmisor excitatorio del cerebro y la médula espinal.
Representa aproximadamente el 75% de la transmisión excitatoria en el sistema nervioso central (SNC).
La síntesis de glutamato ocurre principalmente a través de dos vías:
- Conversión de α-cetoglutarato en glutamato mediante la enzima GABA transaminasa (GABA-T).
- Liberación de glutamato en la hendidura sináptica por exocitosis dependiente de Ca2+, seguido de la recaptación en la glía y su conversión a glutamina por la enzima glutamina sintetasa.

Mecanismo de Recaptación

La glutamina se difunde de regreso a la terminal nerviosa, donde se convierte nuevamente en glutamato por la enzima glutaminasa.
El glutamato también puede ser devuelto directamente a la terminal nerviosa mediante un transportador de membrana.
El glutamato se encuentra altamente concentrado en vesículas sinápticas a través de un transportador específico.

Receptores de Glutamato

El glutamato actúa sobre receptores ionotrópicos y metabotrópicos en el SNC.
Existen tres subtipos principales de receptores ionotrópicos:
- AMPA (α-amino-3-hidroxi-5-metilisoxazol-4-propionato).
- Kainato.
- NMDA (N-metil-D-aspartato).
Los receptores ionotrópicos son tetrámeros con diferentes subunidades que abarcan la membrana celular tres veces y forman el poro del canal.

Subunidades de Receptores

Receptores AMPA: Cuatro subunidades (GluR1–GluR4).
Receptores Kainato: Cinco subunidades (GluR5–GluR7, KA1, KA2).
Receptores NMDA: Seis subunidades (NR1, NR2A–NR2D).
Cada subunidad de receptor está codificada por un gen diferente.

Efectos de la Activación de Receptores

Unión de glutamato a receptores AMPA o kainato provoca una rápida entrada de Na+ y salida de K+, generando un potencial postsináptico excitatorio (PSPE).
La mayoría de los receptores AMPA presentan baja permeabilidad al Ca2+, pero algunos pueden permitir su entrada, contribuyendo al efecto excitotóxico del glutamato.
Activación del receptor NMDA permite la entrada de Ca2+ y Na+, siendo la base principal de las acciones excitotóxicas del glutamato cuando está en exceso en la hendidura sináptica.

Características del Receptor NMDA

La glicina es esencial para la respuesta del receptor NMDA al glutamato.
Un bloqueo por Mg2+ extracelular impide la acción del receptor en potenciales de membrana normales; este bloqueo se elimina con la despolarización parcial de la neurona.
El potencial excitatorio postsináptico (EPSP) inducido por NMDA es más lento que el provocado por AMPA o kainato.

Distribución y Función de Receptores

Todos los tipos de neuronas en el SNC poseen receptores de AMPA y NMDA.
Los receptores de kainato están presentes presinápticamente en terminaciones nerviosas que secretan GABA y postsinápticamente en diversas áreas, incluyendo el hipocampo y la médula espinal.
La alta concentración de receptores NMDA en el hipocampo es crucial para la potenciación a largo plazo (LTP), un proceso de fortalecimiento duradero en la transmisión neuronal tras estimulación de alta frecuencia.

Description

Este cuestionario explora el papel del glutamato como neurotransmisor excitatorio en el sistema nervioso central. Aborda su síntesis, mecanismos de recaptación y la importancia de sus receptores. Ideal para estudiantes de neurociencia o biología.