Sistemas de Neurotransmisores y Receptores
Los sistemas de neurotransmisores son las vías de señalización química a través de las cuales las neuronas se comunican en las sinapsis: una célula presináptica libera un transmisor que se une a los receptores de una célula diana, cambiando su estado eléctrico o bioquímico. Esta área examina las principales familias de transmisores del sistema nervioso central y las proteínas receptoras sobre las que actúan, ya que estos sistemas son los objetivos moleculares de la mayoría de los fármacos psicoactivos y neurológicos.
Definition
Un sistema de neurotransmisores comprende una molécula señalizadora (el transmisor), las enzimas y transportadores que lo sintetizan, almacenan y eliminan, y los receptores a través de los cuales actúa; los receptores son, en términos generales, ionotrópicos (canales iónicos regulados por ligando que proporcionan una señalización rápida) o metabotrópicos (acoplados a proteínas G, que proporcionan una señalización más lenta y moduladora).
Scope
Esta área orienta al lector sobre cómo se organiza la neurotransmisión química y por qué es relevante para la farmacología. Agrupa el campo en las monoaminas, los principales neurotransmisores de aminoácidos rápidos (GABA inhibidor y glutamato excitador), el sistema de péptidos opioides endógenos y la señalización colinérgica central. Trata estos sistemas como conocimiento de referencia subyacente a la neuropsicofarmacología, no como una guía clínica o de prescripción.
Sub-topics
Core questions
- ¿Qué familias de transmisores operan en el SNC y qué funciones desempeñan?
- ¿En qué se diferencian los receptores ionotrópicos y metabotrópicos en cuanto a mecanismo y escala temporal?
- ¿Cómo se sintetiza, libera e inactiva un transmisor, y dónde pueden intervenir los fármacos?
- ¿Por qué los receptores de neurotransmisores son las dianas dominantes de los medicamentos psicoactivos?
Key concepts
- Transmisión sináptica química
- Receptores ionotrópicos (regulados por ligando)
- Receptores metabotrópicos (acoplados a proteínas G)
- Neurotransmisión excitadora e inhibidora
- Transportadores de recaptación y degradación enzimática
- Agonistas, antagonistas y moduladores de receptores
- Neuromodulación
Mechanisms
En todos los sistemas, la lógica compartida es la liberación, el reconocimiento y la terminación. Un transmisor se sintetiza, se empaqueta en vesículas y se libera en la hendidura sináptica, donde se une a los receptores de la membrana postsináptica (y a veces presináptica). Los receptores ionotrópicos son en sí mismos canales iónicos y producen corrientes excitadoras o inhibidoras rápidas, como se observa en los receptores de glutamato y GABA-A; los receptores metabotrópicos se acoplan a proteínas G y producen efectos moduladores más lentos, como en el caso de los receptores de dopamina, muscarínicos y opioides. La señal se termina mediante transportadores de recaptación o por degradación enzimática, y estos pasos de eliminación son en sí mismos importantes dianas farmacológicas. Beaulieu y Gainetdinov (2011), Traynelis et al. (2010), Olsen y Sieghart (2008), y Picciotto et al. (2012) describen familias de receptores representativas que abarcan estos mecanismos.
Clinical relevance
La mayoría de los fármacos utilizados en psiquiatría y neurología actúan alterando la neurotransmisión, ya sea imitando o bloqueando un receptor, inhibiendo un transportador de recaptación o modulando un canal. Por lo tanto, la comprensión de estos sistemas es fundamental para interpretar cómo se cree que funcionan dichos agentes. Esta área es material de referencia descriptivo sobre señalización y no constituye una base para seleccionar, dosificar o ajustar ningún tratamiento.
Evidence & guidelines
La clasificación y nomenclatura de los receptores en esta área siguen síntesis de consenso como las revisiones de receptores de la IUPHAR; los artículos citados de Pharmacological Reviews representan esa literatura de revisión autorizada para los sistemas de dopamina, glutamato y GABA-A.
History
La neurotransmisión química se estableció a principios del siglo XX, y la segunda mitad del siglo vio la identificación sistemática de las familias de transmisores y la clonación de sus receptores. El reconocimiento de que los receptores se dividen en clases ionotrópicas y metabotrópicas, y de que subtipos de receptores distintos median acciones diferentes, transformó la farmacología en una disciplina centrada en los receptores y subyace a la neuropsicofarmacología moderna.
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Seminal works
- beaulieu-2011
- traynelis-2010
- olsen-sieghart-2008
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre los receptores ionotrópicos y metabotrópicos?
- Un receptor ionotrópico es en sí mismo un canal iónico que se abre cuando el transmisor se une, produciendo una señalización rápida; un receptor metabotrópico está acoplado a una proteína G y desencadena cascadas de señalización intracelular más lentas que modulan la célula.
- ¿Por qué los sistemas de neurotransmisores son tan importantes en farmacología?
- Debido a que la mayoría de los fármacos psicoactivos y neurológicos actúan alterando la neurotransmisión, los transmisores, sus receptores y sus vías de eliminación son las principales dianas moleculares a través de las cuales se entiende que actúan estos medicamentos.