T9 - Parte No QCM - Fisiología I

FISIOLOGÍA I TEMA 9 NEUROTRANSMISORES  FÁRMACOS COMO ESCITALOPRAM, SERTRALINA O FLUOXETINA SON COMÚNMENTE UTILIZADOS COMO POTENTES ANTIDEPRESIVOS, ¿CUÁL ES EL MECANISMO DE ACCIÓN DE ESTOS FÁRMACOS? 3 Internal use Uno de los...

FISIOLOGÍA I TEMA 9 NEUROTRANSMISORES  FÁRMACOS COMO ESCITALOPRAM, SERTRALINA O FLUOXETINA SON COMÚNMENTE UTILIZADOS COMO POTENTES ANTIDEPRESIVOS, ¿CUÁL ES EL MECANISMO DE ACCIÓN DE ESTOS FÁRMACOS? 3 Internal use Uno de los problemas más graves que causa la ingesta excesiva de alcohol es el coma etílico. ¿Qué ocasiona dicha situación? 4 use Internal  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 5 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 6 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Repaso: conceptos básicos de la neurotransmisión ✓ Sinapsis química entre dos neuronas o entre una neurona y su órgano efector. ✓ La información es básicamente unidireccional. ✓ Hay una hendidura sináptica entre el elemento pre- y postsináptico. ✓ Actúan mediadores químicos, almacenados en vesículas, denominados neurotransmisores, NT (también hay neuromoduladores y neurohormonas). ✓ Los NT se unen a receptores postsinápticos (también a receptores presinápticos -aprendizaje- y gliales -principalmente astrocitos-). ✓ La unión NT-receptor produce una respuesta: mecanismos de acción intracelular. ✓ Una vez han actuado, los NT son eliminados de la hendidura: - Recaptación por el terminal presináptico o captación por células de glía. - Degradación enzimática en la hendidura. 7 - Difusión a la sangre. Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores 9.4.- Implicaciones médicas: -Patologías relacionadas con la neurotransmisión 8 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Repaso: tipos de receptores Los NT pueden unirse a 4 tipos diferentes de receptores post-sinápticos: I: Receptores ionotrópicos: son canales iónicos activados por el NT. II: Receptores con actividad guanilil-ciclasa intrínseca: generan GMPc tras su activación. III: Receptores con actividad tirosín-kinasa intrínseca: gracias a su autofosforilación activan interacciones entre proteínas citoplasmáticas. IV: Receptores metabotrópicos: son receptores acoplados a proteínas G. Nota: receptores nucleares (neurohormonas…) 9 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Tipos de receptores: receptores ionotrópicos ✓ La unión del neurotransmisor a un receptor ionotrópico modula la permeabilidad iónica de la membrana. ✓ Dependiendo de la selectividad del receptor: - Corriente Inward (negativa): Entrada de Na+ genera despolarización/excitación - Corriente Outward (positiva): Entrada de Cl- o salida de K+ genera hiperpolarización/ inhibición 10 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Repaso: tipos de receptores: receptores metabotrópicos ✓ La unión del neurotransmisor a un receptor metabotrópico puede: 1. Activar-inhibir canales iónicos. 2. Activar-inhibir enzimas transmembrana: fosfolipasa C (PLC) o adenilatociclasas. 3. Activar-inhibir enzimas intracelulares. 4. Activar-inhibir la transcripción génica. 11 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Mecanismos de acción intracelular ▪ Al combinarse un neurotransmisor con su receptor, pone en movimiento una serie de respuestas en la célula postsináptica. ▪ Los receptores ionotrópicos y metabotrópicos determinan la respuesta funcional final a la liberación del neurotransmisor. ▪ Producen acciones postsinápticas que varían desde menos de un milisegundo hasta minutos, horas o incluso días. 12 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 13 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Neurotransmisores. Conceptos generales Son mediadores en la sinapsis química. Existen otras moléculas con funciones muy similares que no son considerados NT: son los neuromoduladores y las neurohormonas. Se unen principalmente a receptores ionotrópicos o metabotrópicos. Para estudiarlos hay que tener en cuenta: - Su síntesis o anabolismo. - Su unión a receptores. - Los mecanismos intracelulares que desencadenan: efectos. - Su catabolismo o reciclaje. - Su localización neuroanatómica. Los NT están implicados en el funcionamiento normal del SN, y también en procesos patológicos (son diana de muchos fármacos/drogas). 14 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Tipos principales de neurotransmisores NT CLÁSICOS Éster Aminoácidos Aminas Acetilcolina Glutamato Dopamina GABA Noradrenalina Glicina Adrenalina Histamina Serotonina NT no CLÁSICOS Purinas Péptidos Endocannabinoides ATP/UTP Neurohormonas Anandamida Adenosina Opiáceos 2-Araquidonilglicerol Neuropéptidos Gases Factores de Crecimiento Óxido nítrico Neurotrofinas Neurokinas GF de fibroblastos … 15 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores NEUROTRANSMISORES NO CLÁSICOS 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 68 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Tipos principales de neurotransmisores NT CLÁSICOS Éster Aminoácidos Aminas Acetilcolina Glutamato Dopamina GABA Noradrenalina Glicina Adrenalina Histamina Serotonina NT no CLÁSICOS Purinas Péptidos Endocannabinoides ATP/UTP Neurohormonas Anandamida Adenosina Opiáceos 2-Araquidonilglicerol Neuropéptidos Gases Factores de Crecimiento Óxido nítrico Neurotrofinas Neurokinas GF de fibroblastos … 69 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores PURINAS 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 70 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Características generales del sistema purinérgico Se co-libera con otros NT clásicos (Ejm: ATP con ACh o NA). No se considera un neurotransmisor clásico, sino un neuromodulador. Normalmente excitatorios. Tiene actividad analgésica, sedante y neuroprotectora. Destaca en las motoneuronas de la médula espinal, en los ganglios autónomos y en el cerebro. Receptores ionotrópicos y metabotrópicos (ej., P1/A, P2…). Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores NEUROTRANSMISORES PEPTÍDICOS 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 72 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Características generales de los neurotransmisores peptídicos Están presentes en todo el organismo. Tipos: Neurohormonas: factores hipotalámicos (CRH, GHRH…), hormonas pituitarias (ACTH, LH, FSH…), hormonas hipofisarias (vasopresina, oxitocina)… Neuropéptidos: neurotensina, sustancia P, neuropéptido Y... Péptidos opioidérgicos: dinorfinas, encefalinas y endorfinas. Implicados en las emociones, la nocicepción y la respuesta al estrés. Anabolismo: similar al de otras proteínas. Catabolismo mediante peptidasas (alojadas en el espacio extracelular). Pueden ser coliberados con NT. Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Características generales de los neurotransmisores peptídicos: sustancia P Hipocampo, córtex, médula espinal y tracto intestinal. Se libera desde las fibras C (fibra aferente de pequeño diámetro que transmite señales de dolor y temperatura). Es un NT sensorial en la médula espinal (inhibición por opiáceos desde interneuronas espinales para la supresión del dolor). Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Características generales de los neurotransmisores peptídicos: sistema opioide endógeno Ampliamente distribuidos en el SNC. También en SNP. Se pueden co-liberar con otros NT como GABA o serotonina. 3 clases: endorfinas, encefalinas y dinorfinas. Opioides sintéticos: metadona o fentanilo (más anestésico que morfina). Adictivos. Receptores metabotrópicos (acoplados a proteínas G principalmente inhibitorias Gi/Go): δ, μ (motivación, adicción), y κ. Rápida liberación del NT. Efectos: analgesia, locomoción, estrés y ansiedad, ingesta, liberación hormonal, etc. Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores FACTORES DE CRECIMIENTO NEURALES 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 77 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Características generales de los factores de crecimiento neuronales Son esenciales para el desarrollo y funcionamiento del sistema nervioso: contribuyen a la diferenciación (neurogénesis-hipocampo), proliferación, migración, plasticidad y supervivencia neuronal. FACTOR DE CRECIMIENTO RECEPTOR Neurotrofinas (NGF, BDNF…) Trk (A, B y C) Neurokinas CNTFR, LIFR, etc Factor crecimiento fibroblastos FGFR (1-4) Neurotrofinas gliales GDNFR Neurogulinas erbB (2, 3 y 4) 78 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores GASES (ÓXIDO NÍTRICO) 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 79 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Características generales del óxido nítrico ¿Segundo mensajero (visto en tema 4) o NT? Regulación sináptica (terminales presinápticas de glutamato). Plasticidad neuronal. Interviene en la formación de radicales libres (envejecimiento). 80 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores ENDOCANNABINOIDES 9.4.- Implicaciones médicas: - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 81 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Características generales de los endocannabinoides Receptores metabotrópicos localizados pre- y postsinápticamente: - CB1 (SNC). Muchos agonistas y antagonistas. - CB2 (sistema inmune y algunas poblaciones neuronales). Endocannabinoides (2-araquidonilglicerol (2-AG), anandamida…) producidos por la degradación enzimática de lípidos de membrana (N-ArPE) en la neurona postsináptica, tras aumento de calcio intracelular. Inhibe la comunicación de célula postsináptica con sus aferencias presinápticas. Se eliminan de la hendidura por recaptación. Efectos: locomoción, ingesta, memoria y aprendizaje, estrés y ansiedad, secreción hormonal… Naturaleza química: lípidos. 82 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Mecanismo de acción de los endocannabinoides Sistema de comunicación retrógrada. Modulación de la liberación del neurotransmisor. 83 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Utilización de endocannabinoides como terapia. Mecanismo citoprotector frente a estímulos nocivos. Los cannabinoides se han investigado en enfermedades neurológicas. Reducción de síntomas, asociados a la modulación farmacológica de sus receptores, mayoritariamente de CB1: Estudio en el tratamiento del vómito y la nausea en quimioterapia. 84 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Contenido 9.1.- Conceptos básicos sobre neurotransmisión 9.2.- Tipos de receptores 9.3.- Tipos de neurotransmisores 9.4.- Implicaciones médicas: DROGADICCIÓN - Efecto de los neurotransmisores - Patologías relacionadas con la neurotransmisión 85 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES SISTEMAS MODULADORES DE LA ACTIVIDAD CONDUCTUAL Y EMOCIONAL Sistemas moduladores difusos que participan en lo que se define como sistema conductual, importante modulador a su vez del procesamiento sensitivo y cognitivo. Son el sistema noradrenérgico, el sistema serotoninérgico, el sistema dopaminérgico y el sistema colinérgico. Estos 4 sistemas moduladores difusos regulan la función cerebral influyendo en la atención, la motivación, el ciclo sueño/vigilia, la memoria, el control motor, el humor y la homeostasia metabólica. 86 Internal use  TEMA 9: NEUROTRANSMISORES Implicaciones médicas: drogadicción Descripción: sobreestimulación de circuitos implicados en la recompensa debido al consumo de drogas: adicción (física y psicológica) y síndrome de abstinencia. Región neuroanatómica: se ven afectadas áreas cerebrales que controlan la motivación y el refuerzo: área tegmental ventral (VTA), núcleo accumbens, ganglios basales, amígdala, hipocampo, septum o córtex. Sistema NT implicado: principalmente DA (ruta Circuitos cerebrales y algunos NT mesocorticolímbica de la recompensa). También GABA, implicados en la drogadicción glutamato, sistema endocannabinoide y opioidérgico. Mouse Party: Tratamiento: diferente según el tipo de adicción. http://learn.genetics.utah.edu/content/addiction/mouse/ 87 Internal use 88 Uno de los problemas más graves que causa la ingesta excesiva de alcohol es el coma etílico. ¿Qué ocasiona dicha situación? 89 use Internal TEMA 8: TRANSMISIÓN SINÁPTICA Bibliografía Boron W, Boulpaep EL. Medical physiology: a cellular and molecular approach. 2ª ed. Elsevier Saunders; 2012. Huether, Sue E. Fisiopatología. Bases biológicas de la enfermedad en adultos y niños. 8ª ed. Editorial Médica Panamericana. 2019 M.I. Colado; M. Farré; J.C. Leza; I. Lizasoain. Drogodependencias. 4º Ed. Editorial Panamericana. 2023. Purves D. Neurociencia. 5ª ed. Editorial Médica Panamericana; 2015. Silverthorn DU. Fisiología Humana, un enfoque integrado. 8ª ed. Editorial Médica Panamericana; 2019. Internal use Internal use