Neurotransmisor

Un neurotransmisor es una biomolécula, sintetizada generalmente por las neuronas, que se vierte, a partir de vesículas existentes en la neurona presináptica, hacia la brecha sináptica y produce un cambio en el potencial de acción de la neurona postsináptica. Los neurotransmisores son por tanto las principales sustancias de las sinapsis. (con muchos organos)

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Los procesos bioquímicos asociados con la neurotransmisión son:

Síntesis del neurotransmisor por las neuronas presinápticas. A veces participan las células gliales. Según la naturaleza del neurotransmisor, éste se puede sintetizar en el soma neuronal o en las terminaciones nerviosas. Algunos neurotransmisores se sintetizan directamente en las terminaciones nerviosas gracias a enzimas que se han sintetizado en el soma y se han transportado a estas terminaciones. A través del interior del axón fluye una corriente de sustancias libres o encerradas en vesículas, que pueden ser precursores tanto de los neurotransisores o sus enzimas, llamada flujo axónico.

Almacenamiento del neurotransmisor en vesículas sinápticas.
Liberación del neurotransmisor por exocitosis, que es calciodependiente. Cuando llega un impulso nervioso a la neurona presináptica, ésta abre los canales de calcio, entrando el ion en la neurona y liberándose el neurotransmisor en el espacio sináptico. El calcio además de iniciar la exocitosis, activa el traslado de las vesículas a los lugares de su liberación con la ayuda de proteínas de membrana plasmática y de la membrana vesicular. Cuando entra el calcio en la neurona se activa una enzima llamada calmodulina que es una proteinquinasa, encargada de fosforilar a la sinapsina I situada en la membrana de las vesículas y que las une a los filamentos de actina. Cuando la sinapsina I es fosforilada las vesículas sinápticas se despegan de la actina y se movilizan hacia los sitios donde deban vaciarse. La fusión de la membrana vesicular con la membrana plasmática es un proceso complejo en el que intervienen varias proteínas como la sinaptobrevina, sinaptotagmina, rab-3 (de la membrana vesicular) sintaxina, SNAP-25, n-sec 1 (de la membrana plasmática) y factor sensile a n-etilmaleimida (NSF) con actividad ATP-asa. Este conjunto de proteínas forman el complejo SNARE que forma un poro en la membrana plasmática que permite la fusión de ambas membranas y la salida del contenido vesicular al espacio sináptico.
Activación del receptor del neurotransmisor situado en la membrana plasmática de la neurona postsináptica. El receptor postsináptico es una estructura proteica que desencadena una respuesta. Los neurorreceptores pueden ser:

Receptores ionotrópicos: Producen una respuesta rápida al abrir o cerrar canales iónicos, que producen despolarizaciones o generando potenciales de acción o respuestas excitatorias o producen hiperpolarizaciones o respuestas inhibitorias.En el primer caso actúan canales de cationes monoiónicos como los de Sodio y Potasio, mientras que en segundo caso son los canales de Cloruro los que se activan.

Receptores metabotrópicos: Liberan mensajeros intracelulares, como AMP cíclico, calcio, y fosfolípidos por el mecanismo de transducción de señales.Estos segundos mensajeros activan proteínas quinasas las cuales fosforilan activando o desactivando canales al interior de la célula. En el caso de una despolarización, son los canales de potasio que se cierran, en caso de hiperpolarización, los mismos canales son abiertos produciendo el aumento de cationes intracelulares.

Iniciación de las acciones del segundo mensajero.
Inactivación del neurotransmisor, ya sea por degradación química o por reabsorción en las membranas. En el espacio sináptico existen enzimas específicos que inactivan al neurotransmisor. Además las neuronas presinápticas tienen receptores para el neurotransmisor que lo recaptan introduciéndolo y almacenándolo de nuevo en vesículas para su posterior vertido.

Existen Superfamilas de receptores para cada los diferentes tipos de neurotransmisores.

Las drogas de acción cerebral actúan en alguna o algunas de estas etapas. Los neurotransmisores más conocidos son la acetilcolina, la norepinefrina, la dopamina y la serotonina. El gas óxido nítrico es también un neurotransmisor, con un especial mecanismo de acción que no cumple todas las características de los neurotransmisores.