Resumen de Fundamentos de Biología Celular - Parcial 2 PDF

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Parcial-2.pdf martaherrero Fundamentos de Biologia Celular 1º Grado en Psicología Facultad de Psicología y Logopedia Universidad de La Laguna Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 COMUNICACION INTERCELULAR COMUNICACIÓN INTERCELULAR Existe una muchas células nerviosas en el cerebro, estas se pueden registrar mediante un microelectrón, que se puede acercar a la célula o introducirla dentro y registra la actividad de cada una de las células del cerebro. Esta técnica se llama “registro unicelular”. Todas las neuronas funcionan transduciendo las señales eléctricas que le llegan de otras células, como impulsos nerviosos. La transducción de una señal es cuando una señal de un tipo pasa a ser de otro tipo diferente, por ejemplo, una señal química se transforma en una señal eléctrica. Aunque las células nerviosas funcionen casi igual, las conductas de los animales y de los humanos son diferentes, esto se debe a la diferencia de los circuitos nerviosos. Las células nerviosas trabajan y se comunican a través de circuitos. Los circuitos se forman por conexiones entre células nerviosas. Según el circuito por el que viaje la información, se producirán diferentes conductas. Además, los circuitos no son permanentes ya que por la experiencia se pueden modificar. Cada neurona puede enviar o recibir información de unas 10.000 células o neuronas. Toda esta información que llega a la neurona tiene que ser integrada, y con ello transducir la información recibida para transformarla en impulsos nerviosos. TIPOS DE COMUNICACIONES INTERCELULARES Según la naturaleza de la señal: - Eléctricas: cambios en el potencial de membrana de la célula. - Químicas: se realiza mediante sustancias químicas liberadas por las células hacia el espacio extracelular o mediante sustancias químicas que se encuentran en la superficie de las membranas celulares que al contactar con otras producen la señal. Son responsables de la mayoría de las comunicaciones intercelulares. La célula que recibe la señal se llama célula diana. Según la distancia entre células: - Gap junctions: las células forman conexiones entre células adyacentes. Son canales de proteínas que atraviesan las membranas de células vecinas, por estos canales fluye información de unas células a otras. Las señales que transfieren pueden ser: eléctricas y químicas. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 - Señales dependientes de contacto: son proteínas que hay en las membranas de células vecinas que al entrar en contacto modifican algo en el interior de ellas. Las células deben interactuar por medio de moléculas de adhesión celular (CAMs) que se encajan para producir el cambio. Las CAMs transfieren señales en ambas direcciones. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. - Comunicación autocrina y paracrina: en la comunicación paracrina, una célula determinada secreta una señal química al exterior que fluye sobre las células vecinas y actúan sobre receptores (proteínas) de esas células dianas. Las células tienen un mecanismo para autorregularse, esto se debe a receptores que se encuentran en la superficie de la membrana. Estos receptores son para las señales autocrinas que actúan sobre la misma célula que libera la señal. - Neurotransmisión: dentro de la comunicación paracrina está la comunicación nerviosa por neurotransmisores. Una neurona libera sus neurotransmisores sobre el axón de células vecinas, este tipo de comunicación se llama neurotransmisión. Puede ocurrir que el cuerpo de la neurona se encuentre en la médula espinal y el axón llegue a liberar el neurotransmisor en los dedos de los pies, hay una gran distancia en el recorrido pero es la propia célula quien manda al axón hasta el pie y aun así la comunicación es cercana. Los neurotransmisores son señales químicas liberadas por las neuronas que se difunden a lo largo de un espacio pequeño hasta la célula diana. Las neuronas también utilizan señales eléctricas. - A larga distancia: la comunicación endocrina se produce a más larga distancia dentro de un mismo individuo. En la comunicación endocrina, una célula situada en las glándulas endocrinas libera sus hormonas a la sangre. Estas hormonas viajan por el torrente sanguíneo y pueden ir por todo el cuerpo. Las dianas de estas hormonas están muy lejos. Cuando la hormona interactúa sobre los receptores de esas dianas, estas responden a las señales. - Hay un tipo intermedio de comunicación entre sistema nervioso y sistema endocrino en el cual hay neuronas situadas en el hipotálamo de nuestro cerebro capaces de liberar sustancias al torrente sanguíneo. Entonces, tenemos una célula nerviosa que se comporta como una célula endocrina. Al tipo de sustancias que libera se les llama neurohormonas. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow Fundamentos de Biologia Celular Banco de apuntes de la a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 SISTEMA ENDOCRINO El sistema endocrino formado por: la glándula pineal, la glándula hipófisis, las glándulas tiroides y paratiroides, el timo, las glándulas suprarrenales, el páncreas y las glándulas sexuales (ovarios, útero, placenta o testículos). Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Las hormonas se pueden clasificar en tres tipos según su naturaleza química: - Peptídicas: son proteínas. (Mayoría de las hormonas). - Derivadas de aminoácidos: las catecolaminas (liberadas por la médula adrenal o suprarrenal), la tiroides y la melatonina que son liberadas por la glándula pineal. - Esteroideas: derivadas del colesterol. Las hormonas sexuales y las liberadas por la corteza adrenal o suprarrenal. Las hormonas se clasifican en 2 grupos según cómo se sintetizan, se almacenan y se liberan: - Peptídicas y catecolaminas: se almacenan dentro de vesículas y se liberan cuando la glándula es estimulada. Son liberadas a la sangre y van hacia sus células dianas respectivas, donde interactúan con los receptores de membrana. - Derivadas del colesterol y tiroideas: no se almacenan en vesículas porque son capaces de atravesar la membrana lipídica. Se sintetizan (pueden estar pre-sintetizadas pero nunca sintetizadas) cuando la glándula es estimulada y se liberan inmediatamente. Van a receptores intracelulares y/o de membrana. Síntesis y liberación de hormonas peptídicas Si son péptidos como cualquier proteína se sintetizan en los ribosomas que están anclados al RER. Se sintetiza un péptido grande llamado preprohormona, a medida que pasa del RER al aparato de golgi y se mete en vesículas, se va haciendo más pequeña durante el proceso. Esto ocurre porque va perdiendo trozos, al final la hormona sintetizada es mucho más pequeña, llamada pro-hormona. La pro-hormona se acorta un poco más y se produce la hormona final. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 Hormonas derivadas de aminoácidos Las catecolaminas y las hormonas tiroideas derivan de la tirosina. Las catecolaminas pueden ser hormonas porque las libera el sistema endocrino, pero también puede ser neurotransmisores utilizados por el sistema nervioso. Las catecolaminas se dividirán en 3 tipos de células que se sintetizan de la siguiente manera: - Dopamina (DA): 2 reacciones. - Noradrenalina o norepinefrina (NA): 3 reacciones. - Adrenalina o epinefrina (A): 4 reacciones. La síntesis sería entonces: Tirosina → L-Dopa → Dopamina → Noradrenalina → Adrenalina Hormonas del colesterol Lípidos formados por muchos anillos. Tenemos las hormonas sexuales y las hormonas de las glándulas de la corteza adrenal o suprarrenal. La glándula suprarrenal tiene dos partes: la médula suprarrenal y la corteza suprarrenal. Ambas liberan hormonas diferentes. La corteza suprarrenal libera hormonas derivadas del colesterol: - Cortisol: hormona del estrés. - Aldosterona: control hídrico. - Corticosterona: varios procesos. Las hormonas esteroideas y las tiroideas son hormonas que no se pueden almacenar. Se disuelven en lípidos pero no en agua y el plasma es medio acuoso, para viajar en la sangre deben ir unidas a una proteína transportadora que las envuelve y la protege del agua, y las lleva hasta sus dianas. Cuando llega a la diana se une a los receptores, o incluso puede atravesar la diana y unirse a receptores internos, o incluso pueden tener receptores en el núcleo de la célula. Pueden actuar a nivel de membrana, de citoplasma o de núcleo. Una vez dentro producen su efecto que puede ser activar la síntesis de una proteína nueva. - Son lipofílicas y pueden entrar al interior de la célula diana. - Pueden tener receptores en la membrana, en el citoplasma o en el núcleo. Hay casos que la misma célula diana tiene receptores en los 3 sitios o en 2 sitios al mismo tiempo. - Son capaces de activar el ADN para la síntesis de proteínas. - Actúan lentamente. Tienen una vida media más larga. Trastornos de las tiroides Cualquier glándula endocrina o cualquier sistema endocrino o las células dianas pueden fallar de manera que el sistema se haga más activo o menos activo, esto cambia la conducta del individuo. Por ejemplo, las hormonas tiroides pueden tener un efecto por debajo del normal. El individuo sufre hipotiroidismo: gordos, metabolismo lento, voz gruesa, etc. También, las hormonas tiroides pueden tener un efecto por encima de lo normal. El individuo sufre hipertiroidismo: delgados, metabolismo rápido, pueden tener los ojos salidos, pueden tener palpitaciones, ansiedad, taquicardias, etc. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 NEUROTRANSMISIÓN CANALES IONICOS Los canales iónicos son proteínas integrales de membrana, atraviesan la membrana de lado a lado. Los canales iónicos son específicos del ion que deja pasar a través de ellos. A pesar de que sean canales específicos de una molécula, de vez en cuando se cuelan moléculas en otros canales, pero sigue siendo menor la cantidad. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. A medida que aumenta la concentración de iones aumenta su flujo a través del canal (a favor de gradiente electroquímico) hasta un punto en el cual se saturan y fluyen a la misma velocidad (velocidad máxima). Existen 2 tipos de canales: Canales activos Son canales que siempre se están abriendo y cerrando, por lo tanto los iones siempre están pasando a través de ellos. Destacamos el canal de fuga de potasio que siempre se abre y se cierra, por esta razón el potasio está siempre fluyendo a favor de gradiente electroquímico. Todas las células tienen canales de fuga de potasio y por lo tanto están dejando fluir libremente el potasio. Canales activables Son canales cerrados que se abren cuando existe un tipo de señal. Si no existe un tipo de señal que abra el canal, los iones no pueden fluir. - Canales dependientes de ligando: son proteínas de membrana de canal cerradas. Su configuración no deja pasar nada a través de ellos, pero si a la proteína se le une una sustancia, cambia la forma de la proteína y el canal se abre. Esta sustancia que se une se llama de manera genérica “ligando” que puede ser un neurotransmisor, una hormona, un fármaco, entre otros. Si el ligando se une a la proteína/canal, este cambia su forma y se abre. Si el ligando pierde la unión con el canal, este se cerrará. - Canales dependientes de voltaje: son canales de proteínas. Consiste en cambiar el voltaje de la membrana para poder abrir y cerrar el canal. Si cambiamos el voltaje, el canal cambia su forma para abrirse y dejar fluir los iones. Si la membrana retoma su voltaje inicial o está en un estado de reposo, el canal se cerrará. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 - Canales activados por estrés o dependientes de estrés: son canales de movimiento mecánico. Un movimiento puede hacer que se abra o que se cierre el canal. Tienen células ciliadas de la cóclea (oído), Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. son necesarios estos canales para oír. El movimiento de los cilios hace que se abra una compuerta mecánica que deja fluir iones y así es como se transmite el sonido al cerebro. POTENCIAL EN REPOSO Potencial de membrana Debido a la semipermeabilidad de la membrana las concentraciones y la composición eléctrica de los medios intracelular y extracelular son diferentes. Si ponemos un electrodo en el interior y otro en el exterior de la célula para medir la diferencia de cargas o diferencia de potencial entre interior y exterior de la célula, nos dará un valor aproximado de -65 milivoltios porque la célula es negativa en el interior con respecto al exterior. Para poder entender cómo se produce un impulso nervioso debemos de comprender varios conceptos: ¿Qué es el gradiente electroquímico? El gradiente electroquímico está compuesto por un gradiente de concentración y un gradiente eléctrico. El movimiento a favor de gradiente de concentración consiste en ir del sitio más concentrado hacia los sitios menos concentrados hasta igualar las concentraciones. El gradiente electroquímico hace referencia a las propiedades eléctricas y químicas de la membrana celular. Un gradiente electroquímico tiene dos componentes, uno eléctrico y otro químico. Los iones en movimiento producen electricidad. ¿Cómo es el gradiente electroquímico en las membranas celulares? El interior de las células tiene una gran carga negativa debido a que en el interior de la célula se encuentra la presencia de proteínas, aminoácidos, fosfatos, etc, cargadas negativamente y que por su tamaño, no pueden salir al exterior. ¿Cómo el gradiente electroquímico lleva al potencial de membrana en equilibrio? La membrana celular está repleta de canales potasio (fugas), por lo tanto, si el potasio está en el medio extracelular tiende a entrar a la célula, atraído por dos fuerzas: el gradiente de concentración y el gradiente eléctrico. Las cargas negativas le atraen porque el potasio es positivo. Llega un punto donde la cantidad de potasio es la misma que entra y que sale, si se mide la diferencia entre el interior y el exterior se puede observar que el interior se mantiene negativo, no se han podido neutralizar del todo. Sin embargo, las concentraciones de potasio son mayores dentro que fuera, es decir, en el equilibrio la diferencia del interior y el exterior (diferencia de potencial) es de -80 milivoltios. ¿Cómo el potencial en equilibrio se hace más negativo por la acción de las bombas sodio-potasio dando lugar al potencial de membrana en reposo? La diferencia de potencial entre el interior y el exterior recibiriá el nombre de potencial de membrana en equilibrio, pero en la membrana celular existen una gran cantidad de bombas sodio/potasio las cuales tienen función en contra gradiente electroquímico: sacan 3 iones sodio hacia fuera y meten 2 iones potasio, Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 consumiendo 1 molécula de ATP. Es contra gradiente electroquímico porque en el medio intracelular hay alta concentración de potasio y se le añaden dos más. En el balance final (nuevo potencial), la célula es más negativa que en estado de equilibrio, recibe el nombre de potencial de membrana en reposo, es el que tiene la neurona cuando no es estimulada. Las cargas como se atraen (positivas y negativas), se disponen a ambos lados de la membrana y quedan colocadas formando dos polos. Las cargas negativas → (+) potasio (- sodio ) → Intracelular Las cargas positivas→ (+) sodio (- potasio)→ Extracelular POTENCIALES POSTSINAPTICOS Si a una neurona (especialmente su soma o sus dendritas) llegan neurotransmisores u otro tipo de ligando, abren canales dependiente de ligando y empiezan a fluir por los canales, los iones (según el canal entrarán o saldrán), el resultado final es que el potencial de membrana en reposo de esos sitios donde se han abierto canales, cambia. Al nuevo potencial se le llama potencial postsináptico (PP). Hay 2 tipos de potenciales postsinápticos (PP), potencial excitador postsináptico (PEP) y potencial inhibidor postsináptico (PIP). Estos potenciales actúan según los cambios que le ocurran a la membrana. Si a una neurona en reposo (potencial en reposo negativo) le llegan neurotransmisores (se acoplan a canales dependientes de ligando) al abrir, dejará fluir al sodio. ¿Qué pasaría? El sodio tiene tendencia a entrar y es de naturaleza positiva por lo que hará el interior menos negativo. Se despolariza la membrana, al nuevo potencial originado se le llamará potencial excitador postsináptico (PEP). ¿Y si se abrieran canales de cloro? Si se libera un neurotransmisor que abre canales dependiente de ligando para el cloro, habrá más cloro fuera, el cual tiene tendencia a entrar y es de naturaleza negativa. Al entrar cargas negativas al interior de la célula, se hará más negativo aún. Al nuevo potencial originado se llamará potencial inhibidor postsináptico (PIP). Si se hace más negativo se hiperpolariza la membrana. ¿Y si se abrieran canales de potasio? El potasio tiene tendencia a salir y es de naturaleza positiva, la membrana se hiperpolariza produciendo un potencial inhibidor postsináptico (PIP), porque el potasio está más concentrado dentro que afuera. Tenemos un potencial en reposo que según la neurona y el sitio de la neurona puede variar. En las imágenes se pueden observar en reposo distintos números negativos. Cuando se produce un PEP, el potencial pasa de ser -65 a ser más positivo produciendo la curva en la gráfica, a lo largo del tiempo los canales se cierran, las bombas de sodio y potasio devuelven todo el potencial a su sitio y desaparece el PEP. En el caso del PIP, sucedería al contrario, es decir, la curva sería hacia abajo. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 Características de los PP Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. - Se propagan. Se mueven desde el sitio donde se produce hacia todos lados. - Su amplitud (lo grande que sea la curva) disminuye con el tiempo y a medida que se propagan. - Cuando se encuentran dos PP, se suman. La neurona naranja va a liberar neurotransmisores sobre las dendritas de la neurona azul. En la imagen se observa que está en reposo porque aún no han liberado nada. Al estar en reposo las cargas positivas están en el exterior y las negativas en el interior. Ahora, se descargan neurotransmisores que van a unirse a canales de sodio dependiente de ligando. Antes de liberar el neurotransmisor, si la membrana está en reposo, los canales están cerrados porque son activables, es decir, el sodio no puede entrar. Se libera el ligando y se une al canal, el canal cambia de forma y se abre. El sodio está más concentrado fuera, comienza a entrar a favor de gradiente electroquímico. El potencial de membrana varía, nunca va a ser el mismo, en este caso se encontraba en -70 mv y al entrar sodio varía a -65 mv subiendo, se produjo una despolarización y por lo tanto un PEP. El sodio que ha entrado es atraído por las cargas negativas del interior de la célula y comienza a fluir por todas partes esparciéndose. En la curva inicial habían PEP formando una curvatura grande, pero va disminuyendo con el tiempo porque el sodio se va diluyendo y se hace cada vez más pequeña (amplitud). El sodio, al fluir a todos lados, el potencial que se había producido (primera curva de la gráfica) se va propagando y ocurre que cada vez que aumenta la distancia, aumenta también la dilución del sodio. A medida que viaja el potencial por todas las direcciones, su amplitud también disminuye. Por lo tanto, la amplitud del potencial postsináptico disminuye con el espacio y con el tiempo. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 Supongamos que se produce un PEP porque llegó el neurotransmisor y abrió el canal. El PEP producido va viajando y se tropieza con otro PEP porque se ha abierto otro canal. Cuando dos potenciales postsinápticos se tropiezan, estos se suman e inician de nuevo el proceso de disolución. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Los dos potenciales postsinápticos se suman en tiempo y espacio. Si al mismo canal llega un neurotransmisor que produce un PEP, el canal se cierra porque el neurotransmisor se libera y se inactiva, pero puede abrirse el canal siempre que se vayan a liberar neurotransmisores. En el mismo canal se pueden producir, uno tras otro, varios PEP o varios PIP cuando esto ocurre se suman los PEP o los PIP y esa suma es temporal, esto significa la suma en el tiempo de los potenciales postsinápticos. Se suman con sus signos respectivos, el PEP con su signo positivo y el PIP con su signo negativo. POTENCIAL DE ACCION Integración de los PP A una neurona le van a llegar miles y miles de contactos postsinápticos desde otras neuronas que van a generar PEPs y PIPs, por la propiedad que estos poseen fluyen a todas las direcciones, entre ellas el cono axónico. Dependiendo del resultado de la suma del potencial postsináptico (suma PEP y PIP) puede generar o no un pulso nervioso, dependiendo de cuanto llegue de la suma al cono axónico. La suma total es la integración de todos los potenciales postsinápticos que se han producido. El potencial de acción es un cambio muy rápido del potencial de membrana, desde su valor negativo en reposo, hasta un valor positivo y la recuperación inmediata del potencial en reposo. Si la suma de todos los PPs en el cono axónico da como resultado un PEP y tiene un valor determinado, se producirá un PA (potencial de acción). Si no se llega al valor determinado, no se produce el potencial de acción. A la despolarización mínima que tiene que producirse en el cono axónico para que se produzca un PA, se le llama valor umbral. Fases del potencial de acción: 1. Despolarización: se debe a la apertura de canales de sodio (Na+) voltaje dependientes. 2. Repolarización: se debe a la apertura de canales de potasio (K+) voltaje dependientes. 3. Hiperpolarización. 4. Recuperación del potencial de membrana a su valor en reposo. Al cono axónico, la suma de PEPs y PIPs da lugar a una despolarización de un valor determinado llamado valor umbral, cuando ocurre se abren canales de sodio voltajes dependientes y el sodio al tener tendencia a entrar, entra a la célula haciéndola más positiva. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 Los canales de sodio voltaje dependientes tienen una característica: al abrir unos cuantos canales, se va haciendo positivo el interior y esto produce que se abran más canales, entra un poco de sodio que da paso a más. Esto ocurre hasta alcanzar un voltaje determinado, este voltaje cierra los canales de sodio y deja de entrar sodio. El voltaje alcanzado es positivo, de +40 mv aproximados. Esta primera etapa del potencial de acción se le llama “despolarización”. A los +40 mv ocurrirá que se abre los canales de potasio voltajes dependientes, el potasio tiene tendencia a salir, comienza a hacerlo y deja el interior de la célula negativo porque el potasio es positivo. Esta etapa de salida de potasio se llama repolarización. Los canales de potasio son lentos para abrirse y para cerrarse. Cuando se llega al potencial de reposo, en vez de quedarse quietos y volver a la normalidad, como los canales de potasio son lentos en cerrarse, hay un tramo (final) en donde sale más potasio de la cuenta y por lo tanto, la membrana se hace más negativa que el valor en reposo (valor inicial). A ese tramo se le llama hiperpolarización, se debe a la lentitud de los canales de potasio para cerrarse y deja salir más potasio. Una vez cerrado los canales, las bombas de sodio/potasio devuelven todo a sus valores de reposo. Canales responsables del potencial de acción Canales de sodio voltaje dependientes Los canales de sodio pueden estar en 3 estados: cerrado, abierto y cerrado inactivo. Cuando la membrana está en reposo, los canales de sodio están cerrados pero activos, de tal forma que cuando hay cambio de potencial de membrana y se llega a un valor umbral, se abre y el sodio comienza a entrar en la célula, y esta se hace positiva (se despolariza). Cuando se llega a +40 mv, el canal se cierra, pero esta vez adquiere una configuración diferente, denominado: cerrado inactivado, porque no se puede volver a abrir hasta que pase un tiempo y luego vuelve a adquirir la configuración de inicio. Canales de potasio voltaje dependientes Lentos para abrirse y cerrarse. Características del potencial de acción 1. Ley del todo o nada, para que se produzca un PA hay que llegar al umbral, si se llega al umbral se dispara PA y si no se llega al umbral no se dispara PA. Si un PA se dispara tendrá siempre la misma amplitud. 2. Períodos refractarios, período de tiempo en el que la célula, aunque es estimulada no responde a los estímulos. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 - Absoluto, es el período de tiempo desde el inicio de potencial de acción hasta que el canal de sodio recupera su actividad. No responde a ningún estímulo hasta recuperar su configuración inicial del canal. - Relativo, es el período de tiempo que dura la hiperpolarización en donde sí se pueden abrir los canales de sodio pero como la membrana es más negativa, está hiperpolarizada con respecto al reposo. Ahora, para estimular de aquí y llegar al umbral, el estímulo debe superar el umbral, es decir, superumbral. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. CONDUCCION DEL POTENCIAL DE ACCION - Unidireccional, desde el cono axónico hasta los pies terminales del axón. - El potencial de acción viaja más rápido: ¥ Cuanto mayor sea el diámetro del axón. ¥ En los axones mielinizados (con vainas de mielina): viaja saltando de nódulo de Ranvier en nódulo (conducción saltatoria). En el cono axónico van a llegar las sumas (PEPs y PIPs), las dendritas y el soma. Si el resultado es una despolarización que llega a un valor umbral, entonces en el primer punto del cono axónico se va a producir un primer potencial de acción. Si no se llega al umbral, no se produce. Entra el sodio y se produce el primer potencial de acción, el sodio se ve atraído por cargas negativas de los laterales, por lo tanto la membrana hacia el soma como hacia el axón va a alcanzar el valor umbral. Sin embargo, en dirección al pie terminal, se va a producir otro potencial de acción al llegar al umbral, pero hacia el soma no. Esto ocurre porque en el soma no hay canales de sodio dependientes de voltaje, sino canales dependientes de ligando. Sin embargo, en la figura se observa agrupamientos de sodio en el cono axónico, que quiere decir que más adelante si hay canales dependiente de voltaje, por lo tanto cuando llegue al umbral, se abren y dejan entrar sodio, ahí sí se puede producir un potencial de acción. El sodio que entra fluye hacia adelante y hacia atrás. Luego, se generará otro potencial de acción, luego otro y así sucesivamente hasta llegar al pie terminal. Al comienzo del axón, se produce potenciales de acción pero a pesar de fluir hacia adelante y atrás, solo genera más potenciales de acción hacia adelante y no hacia atrás. Se debe a que los canales de sodio están cerrados (inactivos) porque se acaba de originar potenciales de acción, debe pasar un tiempo para que se vuelvan a activar. Esa es la razón por la que los potenciales de acción siempre viajan hacia adelante y no hacia atrás. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 TRANSMISIÓN SINÁPTICA La sinapsis es el lugar donde se comunica una neurona con otra célula. Existen dos tipos de sinapsis: Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Según la proximidad entre los elementos pre y postsinápticos Sinapsis eléctricas Los elementos pre y postsináptico están pegados unos a otros. Se comunican mediante gap junctions. Es un tipo de sinapsis muy primitiva, abundante en invertebrados. No obstante, los seres humanos las tienen en menor medida y son utilizadas por el sistema nervioso para sincronizar neuronas vecinas que sintetizan el mismo neurotransmisor y van a activar al mismo núcleo. Se sincronizan unas neuronas con otras y se descargan al mismo tiempo aumentando la eficacia de la sinapsis. Sinapsis químicas Los elementos pre y postsináptico están separados por un pequeño espacio llamado hendidura sináptica, se llama así porque la comunicación debe ser mediante sustancias químicas. En la sinapsis química (la más abundante del sistema nervioso humano) existen elementos presinápticos y elementos postsinápticos. - Presináptico: es el pie terminal de la neurona. Contiene: muchas mitocondrias, filamentos de actina y microfilamentos. Tiene gran cantidad de vesículas sinápticas que contienen en su interior neurotransmisores. La zona de la membrana presináptica se le llama zona densa o zona activa, es tan gruesa porque es rica en proteínas. En esa zona hay proteínas para recaptar y liberar neurotransmisores o autorreceptores. - Postsináptico: existe la zona densa, rica en receptores postsinápticos. - El espacio que hay entre el elemento presináptico y el elemento postsináptico, se llama hendidura sináptica, rico en matriz extracelular. Toda sinapsis está acompañada de astrocitos. La sinapsis tripartita hace referencia a la participación de los elementos presinápticos, elementos postsinápticos y el astrocito que los acompaña. Las membranas presináptica y postsináptica que están enfrentadas, son de mayor grosor que el resto de la membrana célular. Según cómo se comuniquen entre sí las neuronas - Sinapsis axo-dendríticas: El axón de una neurona hace sinapsis sobre las dendritas de otra neurona. - Sinapsis axo-somática: El axón de una neurona hace sinapsis sobre el soma de otra neurona. - Sinapsis axo-axónica: El axón de una neurona hace sinapsis sobre el axón de otra neurona. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 Pueden existir diferentes tipos de combinaciones, por ejemplo, la sinapsis dendro-dendrítica que suelen ser eléctricas. NEUROTRANSMISORES Los neurotransmisores son sustancias químicas liberadas por las neuronas, que se difunden a través del espacio extracelular y se unen a sus receptores en las células diana. La molécula del neurotransmisor puede ser de diferentes tamaños: neurotransmisores pequeños como el ácido glutámico, la acetilcolina, el gaba y la noradrenalina, y neurotransmisores de gran tamaño como los neurotransmisores peptídicos. VIDA DE UN NEUROTRANSMISOR Síntesis y almacenamiento Según la naturaleza química del neurotransmisor, se pueden sintetizar en unos sitios u otros de la neurona. Los neurotransmisores pequeños y difusibles se sintetizan en cualquier lugar de la neurona a partir de sustancias precursoras (moléculas que forman parte de la célula), estas sustancias precursoras pueden sufrir una o varias transformaciones dentro de la neurona. Estas transformaciones son químicas y dan lugar al neurotransmisor. Los neurotransmisores peptídicos se sintetizan en el soma (RER, aparato de Golgi…). Muchas veces las sustancias precursoras deben venir por el torrente sanguíneo, atravesar transportadores de la barrera hematoencefálica y llegar a la neurona. De la actividad de los transportadores y de la concentración en sangre de las sustancias precursoras va a depender la síntesis del neurotransmisor. Regulando la actividad de las enzimas que catalizan las reacciones químicas que dan lugar al neurotransmisor, se puede controlar la síntesis del neurotransmisor. Generalmente, la primera enzima de la cadena de reacciones químicas suele ser donde se ejerce mayor regulación de la síntesis de los neurotransmisores. Una vez sintetizados los neurotransmisores pequeños deben ser almacenados en vesículas. Para meterlos en vesículas (fase 5), a partir de la membrana de la neurona se producen vesículas rodeadas de clatrina, que termina estrangulada por la dinamina para formar una vesícula vacía. Fase 1: La vesícula vacía va a ser rellenada por protones. Mediante bombas de protones (con gasto de ATP), van a coger protones (iones de hidrógeno) del citoplasma y se llena la vesícula. Al principio costará poco, pero cuando la concentración de protones aumenta, cada vez hará falta más energía, para eso hay que utilizar bombas con gastos de ATP. Fase 2: Una vez que la vesícula está repleta de protones o de antiporte (tipo de transporte acoplado), los protones salen a favor de gradiente, la energía que lleva ese protón se aprovecha para meter dentro de la vesícula al neurotransmisor. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 Fase 3 y 4: Cuando llega un impulso nervioso, las vesículas se aproximan a la membrana de la neurona y expulsan por exocitosis el neurotransmisor al exterior. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. En caso de que el neurotransmisor sea un péptido, su síntesis y almacenamiento es parecida a la síntesis de hormonas peptídicas. En el interior del soma, en el RER se produce la síntesis de proteínas. Las proteínas con el fin de secretar terminan dentro del RER, del RER pasan al aparato de Golgi y del aparato de Golgi sale el neurotransmisor metido en vesículas. Estas vesículas que se han formado en el soma de la neurona tienen que ser transportadas al botón terminal, esto se hace mediante transportadores específicos que caminan encima de los microtúbulos que están en el axón. Al igual que ocurre en las neuronas peptídicas, aquí se sintetiza un prepropéptido. A medida que el prepropéptido pasa al RER y al aparato de Golgi, se corta un trozo y se forma el propéptido. Luego se vuelve a cortar y forma el péptido definitivo, el neuropéptido. La razón por la que un trozo de péptido se va cortando hasta dejar un péptido final más pequeño es porque a partir de un prepropéptido (misma información genética), distintos tipos de neuronas o de células del sistema endocrino, son capaces de formar distintos neuropéptidos (según por donde lo corten). ¿De qué depende que cada neurona sintetice un péptido diferente? De las enzimas peptidasa que cortan el prepropéptido, unas neuronas tendrán peptidasa que lo cortará de una manera determinada y dará lugar a un neuropéptido. Otras cortarán por otro sitio y darán a otro distinto. Es típico de los neuropéptidos, por ejemplo, los neuropéptidos opiáceos, se forman a partir de información que está en un solo gen, y de este gen, por este procesamiento, se pueden formar distintos neuropeptidos en distintas celulas. Dentro de una neurona podemos encontrar todas las vesículas iguales, y hay otras neuronas que tienen en su interior dos tipos de vesículas: vesículas grandes o vesículas pequeñas. Cuando la neurona tiene vesículas grandes y pequeñas, en la pequeña suele ir el neurotransmisor de esa neurona y en las grandes suelen ir neuropéptidos neuromoduladores. Los neuromoduladores se les llama positivos cuando aumentan la acción del neurotransmisor y negativo cuando disminuye la acción del neurotransmisor. Los neurotransmisores difusibles (gases y derivados de lípidos) se sintetizan cuando la neurona es estimulada y se liberan inmediatamente, porque no puede almacenarse o acumularse en vesículas. Liberación La liberación de los neurotransmisores que se han almacenado en vesículas, se liberan mediante un proceso llamado exocitosis calcio dependiente. Consta de 6 fases: 1. En el botón terminal hay una gran cantidad de vesículas, a este botón terminal llega un potencial de acción. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 2. En el potencial de acción se abren canales de calcio voltaje dependientes. Suele haber más calcio fuera que dentro, tiene tendencia a entrar y es positivo (se produce la despolarización en el potencial de acción). 3. Entra el calcio (Ca2+) al botón terminal. El calcio actúa dentro de la célula como un catión señalizador porque va a producir una serie de cambios que no producen los otros iones. 4. La subida de calcio dentro de la célula se va a asociar con una proteína que está disuelta en el citoplasma y que es inactiva, llamada calmodulina. Al complejo calmodulina se le pueden unir hasta 4 calcios y forman el complejo calcio calmodulina. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. 5. El complejo calcio calmodulina activa las proteínkinasas que fosforilan proteínas del botón terminal, esto produce que se suelten las vesículas y se dirijan a la membrana presináptica. 6. Las vesículas se dirigen a la membrana y provocan la exocitosis (liberación) del neurotransmisor. El almacenamiento y la liberación de los neurotransmisores se hace desde el botón terminal por medio de vesículas. Pero hay neuronas donde las vesículas están en unos abultamientos a lo largo del axón, llamados varicosidades. Todas las neuronas pueden liberar pequeñas cantidades de neurotransmisores desde el soma y las dendritas. Acción sobre los receptores Los receptores son proteínas y para distintos neurotransmisores pueden estar en la membrana, en el citosol o en el núcleo. Los receptores de membrana tienen un lado que da al espacio extracelular, y ahí es donde está el sitio de interacción del neurotransmisor con el receptor. Hay receptores que pueden entrar a la célula, como es el caso de los difusibles, que los receptores están en el citoplasma o en el núcleo. Los receptores de membrana pueden ser de 4 tipos: - Ionotropos: el receptor está asociado a un canal dependiente de ligando. - Metabotropos: cuando el neurotransmisor se une a estos receptores, produce dentro de la célula un cambio del metabolismo celular. Hay dos tipos de receptores: asociados a un neurotransmisor, son enzimas que catalizan reacciones químicas (receptores enzima) y receptores asociados a proteína G. - Integrinas: son receptores que están asociados al citoesqueleto. Cuando el neurotransmisor se une, se produce una interacción con el citoesqueleto y cambia la forma de la célula. Los receptores asociados a enzima, son receptores muy activos durante el desarrollo del sistema nervioso y en el sistema inmune. Los receptores más comunes son los ionotropos y los asociados a proteína G. Proteína G La proteína G es una proteína móvil anclada a la cara interna de la membrana. Cuándo la proteína G es activada puede abrir canales iónicos en la membrana produciendo PEPs o PIPs, o alterar la actividad enzimática (síntesis) del interior celular: segundos mensajeros. El receptor asociado a la proteína G, es una proteína transmembrana con 7 dominios que entran y salen de la célula, específicamente de la membrana. Una parte de la proteína da lugar al espacio extracelular y otra al espacio intracelular. Son muy importantes fisiológicamente, el 40% de todas las drogas y fármacos actúan sobre ellos (uniéndose al receptor). Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 La proteína G está compuesta por 3 subunidades: alfa, beta y gamma. Alfa tiene pegada un nucleótido de guanina (GDP → dinúcleotido fosfato de guanina), este nucleótido es lo que le da el nombre a la proteína. La proteína efectora (enzima), al activarse, cataliza reacciones químicas. Componentes: receptor metabotropo, proteína G y proteína efectora. Las etapas de la síntesis de segundos mensajeros: 1. El neurotransmisor u hormona se une al receptor que cambia de forma y se ancla a la proteína G. 2. La proteína G cambia su GDP por GTP. Este cambio hace que la proteína se active porque el GTP le da energía. La activación va a romper la proteína G en dos. 3. La subunidad alfa, con el GTP, se separan de las otras subunidades (beta y gamma). Tanto el complejo beta y gamma como alfa con GTP pueden interaccionar con proteínas y activarlas. 4. En este caso, alfa con el GTP interactúa con una proteína efectora (enzima) y comienza a catalizar la síntesis de segundos mensajeros. El primer mensajero es el neurotransmisor que se une al receptor. Los segundos mensajeros, una vez sintetizados modifican la célula. 5. El proceso termina cuando la subunidad alfa que tenía un GTP pierde un fosfato y se convierte en GDP. 6. Alfa se separa de la proteína efectora. 7. Las tres subunidades vuelven a asociarse (alfa, beta y gamma). Tipos de proteínas G y segundos mensajeros Las proteínas G tienen la misma forma espacial, pero existen distintos tipos, las que activan las síntesis de mensajeros y las que lo inhiben. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 Se distinguen 3 tipos de proteínas G: - Gs: activa la enzima adenilato ciclasa, y por tanto, unos segundos mensajeros llamados AMP cíclicos. - Gi: cuando el neurotransmisor se une a los receptores que atrapan la Gi, se produce la inhibición o inactivación de la adenilato ciclasa. - Gq: activa la enzima fosfolipasa C. Proteínas activadoras Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. De las proteínas G que activan la síntesis de segundos mensajeros, la Gs va a producir el segundo mensajero AMPc porque se activa la enzima adenilato ciclasa y se sintetiza AMPc a partir de ATP. Hay otra vía que sintetiza dos segundos mensajeros, porque la enzima que sintetiza es la proteinlipasa C y los dos segundos mensajeros que sintetizan son el inositol trifosfato (IP3) y el diacilglicerol (DG). AMPc La proteína Gs actúa sobre la adenilato ciclasa (proteína efectora), que convierte (sintetiza) ATP en AMPc, el segundo mensajero. El AMPc dentro de la célula activa a la protein cinasa A. La protein cinasa A, fosforila proteínas dentro de la célula (modifica su función y forma) dando lugar a una respuesta celular amplificada. La célula recibe el neurotransmisor, actúa sobre el receptor metabotropo, activa a la proteína Gs, su subunidad alfa unida al GTP activa el adenilato ciclasa y a partir de ATP se sintetiza AMPc. La protein kinasa A es una enzima que está en el citoplasma de forma inactiva, se une a ella el AMPc (se pueden unir hasta 4) y se activa la protein kinasa A, dispuesta a fosforilar proteínas. IP3 y DG En este caso, se activa la proteina Gq. El neurotransmisor activa el receptor, el receptor atrapa la proteína Gq que cambia su GDP por GTP y se activa. La proteína Gq activa una proteína efectora que en este caso es la fosfolipasa C, la fosfolipasa C va a catalizar la síntesis de 2 segundos mensajeros y lo hace a partir de fosfolípidos de membranas. Hay unos fosfolípidos especiales en las membranas que se llaman IPP2, la fosfolipasa C rompe al IPP2. Una vez cortada la cabeza del IPP2 se obtienen los segundos mensajeros: DG e IP3. Uno de los segundos mensajeros continua en la membrana porque está conformado por las colas del fosfolípido (se llevan mal con el agua), este será el diacilglicerol (DG). La cabeza (se lleva bien con el agua) sale flotando por el agua, este segundo mensajero será el inositol trifosfato (IP3). El DG se mueve por la membrana y activa la proteinkinasa C (proteína de membrana). La proteinkinasa C fosforila a otras proteínas que cambian la forma, la función y el metabolismo. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 En el citoplasma hay poca cantidad de calcio porque tiene la costumbre de asociarse a la calmodulina. Si fallara el control de las concentraciones del calcio en el interior de la célula, la célula entra en apoptosis (se suicida), el calcio debe estar controlado. Para controlar el calcio, se mete en mitocondrias o en el REL, utilizando bombas y gasto de ATP o lo manda fuera de la célula mediante bombas con gasto de ATP. En las membranas del REL hay receptores que son dependientes de ligando para el calcio. Para que estos Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. canales se abran, el inositol trifosfato (IP3) se une al canal para que el calcio salga del REL al citoplasma. Cuando el calcio sale al citoplasma va hacia la calmodulina, se unen y forman el complejo calcio calmodulina, que activa una proteinkinasa calcio calmodulina dependiente. Todas proteinkinasas fosforilan proteínas que cambian la forma, la función y el metabolismo. De esta forma llega el mensaje del neurotransmisor al interior de la célula, a través del segundo mensajero inositol trifosfato (IP3). Inactivación del neurotransmisor Cuando un neurotransmisor es liberado, está siendo inactivado. Hay neuronas que utilizan los 3 tipos de inactivación, hay otras que utilizan 2 y otras que solo utilizan 1. Existen 3 tipos de inactivación: - Extracelular, hay enzimas asociadas a la membrana postsináptica en dirección a la hendidura sináptica que interactúan con el neurotransmisor y lo inactivan. La inactivación ocurre en la hendidura sináptica. - Recaptación por la neurona, la misma célula que lo liberó se lo vuelve a comer, recaptándolo. Una vez dentro de la célula: se vuelve a meter en vesículas y se recicla, o se degrada mediante enzimas. - Captación por astrocitos, los astrocitos que están en la sinapsis captan los neurotransmisores y los degradan en su interior. El producto de la degradación se deshace, o puede sacar precursores para la neurona y con ello sintetizar un neurotransmisor. FARMACOLOGIA - Agonista: son sustancias que pueden activar la acción del neurotransmisor activando su síntesis, su liberación, su acción sobre los receptores, incluso haciéndose pasar por ellos y uniéndose al receptor y haciendo más efecto. - Antagonista: son sustancias que inhiben la síntesis del neurotransmisor, o aceleran su inactivación, o se atraviesan en el receptor y no los dejan actuar. CLASIFICACION DE LOS NEUROTRANSMISORES Acetilcolina (ACh) En 1904, Elliot hipotetizó que las neuronas se comunican mediante señales químicas. Henry Hallett Dale encontró que la acetilcolina, provoca efectos similares a los provocados por la estimulación del sistema parasimpático. Estas moléculas se aplicaban externamente, no se sabía si había acetilcolina en el cuerpo de forma natural. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 El descubrimiento de Otto Loewi dio origen al nacimiento de la teoría química de la trasmisión nerviosa, según la cual, la corriente nerviosa provoca en el extremo de las fibras nerviosas la liberación de una sustancia química que se llamó neurotransmisor. El experimento de Otto Loewi consistía en poner un corazón aislado conectado a su nervio vago e inserto en una solución salina/fisiológica, estimulaba el nervio vago mientras observaba como el corazón comenzaba a latir más despacio. Luego extrajo el líquido donde estaba el corazón y en él puso un segundo corazón donde estaba el nervio vago sin estimular, el segundo corazón con solo el líquido, comenzó a latir más despacio. Con este experimento demostró que el nervio vago había liberado acetilcolina, que había quedado en el líquido y que hacía efecto en el corazón. La acetilcolina se sintetiza de la Colina proveniente de la dieta y de AcetilCoA proveniente de las mitocondrias. En una sola reacción enzimática, se sintetiza a partir de estos dos compuestos, la Acetilcolina y se libera CoA (Coenzima A). La regulación de la síntesis se hace regulando la enzima acetilcolintransferasa. La acetilcolintransferasa es una enzima no saturada (su actividad no depende de la concentración de sustrato, siempre tienen suficiente). Las enzimas saturadas, dependen de la concentración de sustrato para regular la velocidad, si hay poco sustrato van despacio y si hay mucho van rápido. Es una enzima que depende de su fosforilación, los inhibidores o que sea activada por diferentes activadores. Una vez sintetizada la acetilcolina, dentro de las neuronas colinérgicas, el acetilcolina es almacenada dentro de vesículas en los botones terminales de las neuronas, a la espera de que llegue un potencial de acción. Cuando llega un potencial de acción al botón terminal, la acetilcolina se libera por exocitosis calcio dependiente. La acetilcolina es un neurotransmisor que se inactiva extracelularmente. Se inactiva por la reacción de la acetilcolinesterasa que se encuentra anclada a la membrana postsináptica y rompe la acetilcolina en colina y ácido acético. El 50% de la colina generada por la inactivación de la acetilcolina es reincorporada otra vez a la célula y puede ser reutilizada para la síntesis de más acetilcolina. El acetilcoenzima A se pierde. Una vez liberada la acetilcolina, hace efecto sobre los receptores. Los receptores de la acetilcolina se clasifican en 2 tipos: - Nicotínicos, Ionotropos. Asociados a canal de sodio. Cuando el acetilcolina se une producen PEP. - Muscarínicos, Metabotropos. Asociados con la síntesis y la inhibición de segundos mensajeros. Generalmente los receptores de los neurotransmisores se han descubierto antes que el neurotransmisor. Estudiando el efecto de la nicotina se descubrieron los receptores nicotínicos y después se vio que a los receptores nicotínicos se les unían la acetilcolina, pero ya tenían este nombre. En el caso de los muscarínicos se llaman así porque un extracto de un hongo, hace efecto tóxico uniéndose a los receptores muscarínicos. Los receptores muscarínicos están ahí porque son receptores para la acetilcolina. Lugares donde se encuentra la acetilcolina en el sistema nervioso: - Unión neuromuscular. La acetilcolina se encuentra en la unión neuromuscular, las neuronas motoras que inervan músculos utilizan co-neurotransmisor, la acetilcolina (así se contraen los músculos). - SN Autónomo. Relacionado con el control de la musculatura lisa que cubre los vasos sanguíneos, el intestino, las glándulas, las pupilas y los esfínteres. - SNC. Existen neuronas colinérgicas pequeñas formando parte del núcleo (interneuronas) y neuronas de axones largos que proyectan a núcleos alejados (neuronas de proyección). Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 El 10-15% del total de las neuronas del cerebro son colinérgicas. Son las interneuronas (de pequeño tamaño), su función están relacionadas con el aprendizaje, memoria, sueños. Las neuronas de proyección, se encuentran en unos núcleos, como el núcleo Basal de Meynert y desde ahí proyecta a la corteza (hipocampo). Otro ejemplo es el núcleo tegmental pedunculopontino que se proyecta a distintos sitios incluidos cerebelos y médula espinal. Sus funciones están relacionadas con conductas motoras, aprendizaje y memoria. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. De los trastornos asociados a la acetilcolina destaca el Alzheimer. Es una enfermedad neurodegenerativa (las neuronas van muriendo poco a poco). El enfermo pierde progresivamente la memoria y la razón. Análisis postmortem, es el examen que se realiza para saber que una persona padece de alzheimer o no. En este análisis se observa: - Pérdida de neuronas colinérgicas en los núcleos telencefálicos, comienza con el núcleo basal de Meynert. - Células con desorganización neurofibrilar. - Formación de placas seniles o neuríticas. Acúmulos de lípidos y proteínas. A los enfermos de Alzheimer se les da inhibidores de la acetilcolina transferasa, que inhiben la enzima cuya función es inactivar la acetilcolina, para que la poca acetilcolina que queda en el cerebro pueda actuar. Existen otras enfermedades relacionadas con la acetilcolina como miastenia gravis o la enfermedad de huntington. Monoaminas Contiene 2 grupos de neurotransmisores: - Catecolaminas: Dopamina (DA) y Noradrenalina (NA). Además de neurotransmisores, son hormonas. - Serotonina. Dopamina Fue descubierta en 1939. Hasta los 50 no se la consideró un neurotransmisor porque se pensaba que era precursora de la noradrenalina. La dopamina se sintetiza en las neuronas dopaminérgicas a partir del aminoácido Tirosina. La tirosina es un aminoácido semiesencial, significa que somos capaces de sintetizarlo, se hace su síntesis a partir de la fenilalanina y se sintetiza en el hígado. Sin embargo, la cantidad de tirosina que sintetizamos no es suficiente y por ende es necesario tomarlo en las dietas. La tirosina llega al cerebro, atraviesa la barrera hematoencefálica y entra a las neuronas por transporte activo. La tirosina en su primera reacción se convierte en L-Dopa (L-dihidroxifenilalanina), esta reacción está catalizada por la tirosina hidroxilasa, la cual controla la síntesis de dopamina. La tirosina hidroxilasa es el factor limitante de su síntesis. Es una enzima saturada (tiene sustrato suficiente para actuar). La actividad de la enzima se hace por inhibición (L-Dopa y la dopamina), retroalimentación, fosforilación y la acción sobre autorreceptores, es decir, una vez liberada la dopamina se une a sus propios receptores (autorreceptores) y desencadena una serie de procesos que inhiben la tirosina hidroxilasa. La L- Dopa por acción de la Dopa descarboxilasa da lugar a la dopamina. La dopamina se mete en vesículas (proceso de llenado de vesículas vacías de pequeño tamaño). Fenilalanina (hígado) → Tirosina → Barrera hematoencefálica (neuronas dopaminérgicas) → Dopa → Dopamina → Vesículas. La dopamina se sintetiza en cualquier sitio de la neurona, y luego las vesículas son transportadas a los axones (botón terminal). También se puede ver un cúmulo de vesículas formando las varicosidades. Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 En las neuronas dopaminérgicas podemos encontrar dos tipos de vesículas: pequeñas y grandes. Las pequeñas tienen dopamina y ATP. Las grandes tienen dopamina y colecistoquinina, que es un péptido y un modulador negativo de la dopamina, es decir, si se libera mucha dopamina, se liberan las vesículas grandes y por ende colecistoquinina. La colecistoquinina modula retrasando la acción de la dopamina. Cuando llega un potencial de acción al axón, se libera la dopamina mediante exocitosis calcio dependiente. Una vez liberada, actúa sobre los receptores, y al mismo tiempo, se produce la inactivación inmediata de la dopamina. La dopamina se inactiva por los 3 mecanismos de inactivación que se utilizan: extracelularmente, Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. captación por astrocitos y recaptación presináptica. En la inactivación intervienen 3 enzimas: el aldehído deshidrogenasa (ALDH), la Catecol-O-metiltransferasa (COMT) y la monoaminooxidasa (MAO). La monoaminooxidasa (MAO) inactiva las 3 monoaminas: la dopamina, la noradrenalina y la serotonina. Se inactivan extracelularmente mediante la COMT que se encuentra asociada a la membrana externa de la neurona postsináptica, ataca la dopamina y la inactiva. Se puede inactivar dentro de los astrocitos por acción de las 3 enzimas que puede dar lugar al ácido homovanílico o puede reciclarse metiéndose dentro de vesículas vacías. Un neurotransmisor puede hacer el efecto contrario dependiendo del tipo de receptor al que se una, es decir, todo los neurotransmisores se pueden unir a distintos tipos de receptores y lo que haga el neurotransmisor sobre la célula va a depender del receptor más que del neurotransmisor. En el caso de la dopamina que tiene 2 subfamilias de receptores: D1 y D2. La subfamilia D1 está asociada a la proteína Gs (favorece la formación de AMPc y activan canales de sodio) y la subfamilia D2 está asociada a la proteína Gi (disminuye la formación de AMPc y activan canales de potasio). En la subfamilia D1 tenemos 2 receptores: los d1 son muy abundantes en el caudado-putamen y los receptores d5 son frecuentes en el sistema límbico. En la subfamilia D2 tenemos los d2 que son autorreceptores (cuando la dopamina se une a ellos desencadena la inhibición de la síntesis de dopamina) y los d3 son frecuentes en el sistema límbico. Las vías dopaminérgicas son ultracortas (tienen un axón pequeño y están en un circuito muy reducido), intermedias (mandan al axón a núcleos cercanos) y largas (mandan al axón lejos de donde se encuentran los cuerpos de las neuronas). - Ultracortas, se divide en la retina y los bulbos olfatorios que poseen neuronas dopaminérgicas. - Intermedias, se divide en las tuberoinfundibular (del hipotálamo a la hipófisis) y las incertohipotalámico (del septum al hipotálamo). - Largas, se divide en el mesolimbocortical (vías que salen del mesencéfalo y van al sistema límbico y la corteza cerebral) y el nigroestriatal (las neuronas están en la sustancia negra del mesencéfalo y mandan los axones al estriado). En el área tegmental ventral parten neuronas dopaminérgicas tanto al sistema límbico como a la corteza cerebral, esta vía está relacionada con el estado de ánimo. En el sistema nigroestriatal las neuronas dopaminérgicas tienen sus cuerpos en el mesencéfalo encima del área Deja que el Latin Spirit de Desperados te lleve a elrow a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-4049296 tegmental ventral, en la sustancia negra y mandan sus axones al estriado, esta vía está relacionada con el control del movimiento. Procesos a los que están asociados la dopamina: - Conducta motora - Motivación - Producción de leche materna - Sueño - Humor - Atención - Aprendizaje Trastornos y procesos asociados a los sistemas dopaminérgicos. El parkinson es una enfermedad neurodegenerativa donde las neuronas de la sustancia negra comienzan a degenerarse, el paciente presenta síntomas cuando el 80% de sus células están dañadas. No existe cura par