Acetilcolina y Neurotransmisión Colinergica en el SNC

La acetilcolina es un neurotransmisor que, en el sistema nervioso central, actúa en gran medida como un neuromodulador que influye en la atención, el estado de alerta, el aprendizaje y la memoria. Liberada por neuronas del prosencéfalo basal y el tronco encefálico, señaliza a través de receptores nicotínicos rápidos y receptores muscarínicos más lentos. El sistema colinérgico es de particular interés porque su degeneración es una característica destacada en los trastornos cognitivos.

Definition

La neurotransmisión colinérgica central es la señalización por acetilcolina en el cerebro, donde es sintetizada por la colina acetiltransferasa, actúa sobre receptores nicotínicos (canales iónicos activados por ligando) y muscarínicos (acoplados a proteínas G) principalmente en un modo neuromodulador, y es rápidamente inactivada por la acetilcolinesterasa.

Scope

El tema abarca la síntesis y degradación de la acetilcolina, sus receptores nicotínicos (ionotrópicos) y muscarínicos (metabotrópicos), y la organización de las proyecciones colinérgicas centrales como un sistema modulador. Trata la neurotransmisión colinérgica central como conocimiento de referencia en neuropsicofarmacología, sin ofrecer orientación diagnóstica o de tratamiento.

Core questions

• ¿Cómo se sintetiza e inactiva la acetilcolina en el SNC?
• ¿En qué se diferencian los receptores nicotínicos y muscarínicos?
• ¿Qué papeles desempeña la señalización colinérgica central en la cognición y el estado de alerta?
• ¿Por qué es relevante el sistema colinérgico para los trastornos de la memoria?

Key concepts

• Acetilcolina
• Colina acetiltransferasa
• Acetilcolinesterasa
• Receptores nicotínicos de acetilcolina (ionotrópicos)
• Receptores muscarínicos de acetilcolina (metabotrópicos)
• Proyecciones colinérgicas del prosencéfalo basal
• Neuromodulación de la atención y la memoria

Key theories

Neuromodulación colinérgica de la cognición

La explicación de que la acetilcolina central actúa principalmente como un neuromodulador que ajusta la ganancia de los circuitos corticales e hipocampales, apoyando la atención, el estado de alerta y la codificación de la memoria en lugar de transportar señales punto a punto.

Mechanisms

La acetilcolina se sintetiza a partir de colina y acetil-CoA por la colina acetiltransferasa, se libera de las terminales colinérgicas y es rápidamente hidrolizada por la acetilcolinesterasa, lo que confiere al sistema una terminación rápida. Actúa sobre dos clases de receptores: los receptores nicotínicos son canales catiónicos activados por ligando que producen una excitación rápida, mientras que los receptores muscarínicos están acoplados a proteínas G y producen efectos moduladores más lentos. En el SNC, las proyecciones del prosencéfalo basal y el tronco encefálico liberan acetilcolina de forma amplia, por lo que el transmisor funciona en gran medida como un neuromodulador que ajusta la excitabilidad y la relación señal/ruido de los circuitos diana subyacentes a la atención, el estado de alerta y la memoria, como revisaron Picciotto et al. (2012). La inhibición de la acetilcolinesterasa prolonga la acción de la acetilcolina, un mecanismo explotado por varias clases de fármacos.

Clinical relevance

La señalización colinérgica central está estrechamente ligada a la atención y la memoria, y la degeneración de las neuronas colinérgicas del prosencéfalo basal es una característica de algunos trastornos cognitivos, lo que ha convertido a la acetilcolinesterasa y a los receptores colinérgicos en dianas para el desarrollo de fármacos. Esta entrada describe esos mecanismos como material de referencia sobre señalización y no constituye una base para diagnosticar o tratar ninguna afección.

Evidence & guidelines

La clasificación de los receptores colinérgicos sigue la nomenclatura de consenso de la IUPHAR; la revisión citada de Picciotto et al. (2012) proporciona la descripción autorizada del papel neuromodulador de la acetilcolina utilizada aquí.

History

La acetilcolina fue el primer neurotransmisor químico identificado, a principios del siglo XX, originalmente en el sistema nervioso periférico. Sus funciones centrales se elaboraron más tarde a medida que se mapeó el sistema de proyección colinérgica del prosencéfalo basal y se reconoció su contribución a la cognición, estableciendo la señalización colinérgica central como un sistema distinto y farmacológicamente importante.

Seminal works

• picciotto-2012

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre los receptores nicotínicos y muscarínicos de acetilcolina?

Los receptores nicotínicos son canales iónicos rápidos activados por ligando (ionotrópicos), que producen una excitación rápida, mientras que los receptores muscarínicos están acoplados a proteínas G (metabotrópicos) y producen efectos moduladores más lentos.

¿Por qué se describe la acetilcolina como un neuromodulador en el cerebro?

Porque las neuronas colinérgicas centrales se proyectan difusamente y liberan acetilcolina para ajustar la capacidad de respuesta de amplios circuitos diana, apoyando la atención, el estado de alerta y la memoria, en lugar de transmitir señales discretas punto a punto.