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Tema 2
Acetilcolina
Dopamina
Noradrenalina
Serotonina
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Acetilcolina
Presente en los sistemas nerviosos perifrico y central, est
relacionado con funciones
autnomas, activacin cerebral, atencin, aprendizaje, memoria,
sueo (fases S y,
especialmente, D), movimientos.
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Sntesis y almacenamiento de la acetilcolina Se sintetiza en los
botones terminales de las neuronas colinrgicas a partir de dos
sustratos:
1.- la colina, derivado lipdico procedente de la dieta; es
incorporado desde el
plasma a las neuronas colinrgicas mediante un mecanismo de
transporte de alta afinidad
dependiente de las concentraciones extracelulares de Na+
La colina tambin procede del metabolismo de la fosfatidilcolina,
componente de las
membranas celulares. Otra importante fuente de colina (hasta el
50%) la constituye el
reciclado de la acetilcolina que se realiza en las sinapsis
colinrgica
2.- el acetato procede del acetil-CoA mitocondrial
CoA
Colina + Acetil-CoA Acetilcolina
Colinacetiltransferasa
Una parte de la acetilcolina permanece libre en el citoplasma,
pero la mayor parte es almacenada
en dos tipos de vesculas sinpticas:
a) De almacenamiento lbil: se encuentra asociada debilmente a la
membrana de la vescula, y
b) De almacenamiento ms resistente, asociada a otras molculas y
neurotransmisores: ATP,
neuropptido Y, sustancia P, opioides, galanina...
La concentracin de acetilcolina dentro de las vesculas es muy
alta, en torno a 100 mmol/l.
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Liberacin de acetilcolina
La llegada de un potencial
de accin al botn terminal
favorece la entrada de
calcio y, con ella, el
desplazamiento de las
vesculas sinpticas hacia
la membrana presinptica,
lugar en el que se produce
la exocitosis, con una
descarga hacia la
hendidura sinptica de 100
o ms vesculas (cuantos)
de acetilcolina
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Receptores de acetilcolina
Receptores muscarnicos: M1, M2, M3, M4, M5
Receptores nicotnicos: N1(Nm), N2(Nn)
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Receptores de acetilcolina: muscarnicos Acoplados a protenas
G
La accin de la Ach sobre M1, M3 y M5 induce la activacin de
fosfolipasa y la sntesis de IP3,
DAG y el consiguiente incremento de las concentraciones
intracelulares de Ca2*
La accin de la Ach sobre los receptores M2 y M4 induce la
inhibicin de la adenilatociclasa y
la disminucin del AMPc, seguida de un aumento de la
permeabilidad al K+
M1 En nervios perifricos y en el sistema nervioso central
M2 En nervios perifricos, cerebro, corazn y musculatura lisa
M3 En msculo liso, cerebro, endotelio de los capilares y
glndulas exocrinas
M4 En cerebro
M5 En cerebro
Amanita muscaria
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Receptores de acetilcolina: nicotnicos Son receptores
ionotrpicos
La accin de la Ach sobre los receptores N1 (Nm) y N2 (Nn) induce
la transformacin de la
estructura proteica del receptor, abriendo un canal para
cationes monovalentes y divalentes como el Na+,
el K+, el Ca2+
Nicotiana tabacum
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Receptores de acetilcolina: nicotnicos Los receptores nicotnicos
pueden clasificarse en dos grupos
Corteza cerebral, tlamo, hipotlamo,
hipocampo, ganglios basales, mesencfalo,
romboencfalo
Frecuentemente considerados un tipo de
receptor diferente a los Nn perifricos
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ACh
Neurotransmisores y periodos crticos
*Presencia temprana de CAT.
*Altos niveles prenatales de nAChr en hipocampo y neocrtex.
en el nacimiento.
*Regula: la expresin gnica
la migracin
los conos de crecimiento
*Efectos adversos de la nicotina sobre la formacin del
cerebro:
anormalidades conductuales
dficits cognitivos
% de muerte sbita
predisposicin a la adiccin
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Cuando un axn motor en desarrollo se acerca a su diana (una
fibra muscular), ninguno de los dos est equipado para transmitir
seales a travs de una sinapsis.
Una forma primitiva de transmisin sinptica se establece desde el
momento en el que el axn alcanza la diana muscular. Esta forma de
interaccin primitiva requiere de dos caractersticas
importantes.
ACh
Neurotransmisores y periodos crticos
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1. El axn de la neurona presinptica debe de ser capaz
de liberar su neurotransmisor, la ACh antes de que
pueda contactar con su diana.
2. La membrana de la clula postsinptica debe de ser
capaz de responder a la ACh antes de ser alcanzada
por el axn.
ACh
Neurotransmisores y periodos crticos
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Antes de establecerse la inervacin los receptores para ACh se
distribuyen de manera relativamente uniforme sobre la superficie de
la fibra muscular.
Cuando el axn alcanza al msculo, la densidad de receptores para
ACh se incrementa en los lugares de inervacin, mientras que
disminuyen en los lugares extrasinpticos.
Lo que ocurre es que los receptores se mueven en el plano de la
membrana y quedan inmovilizados en la sinapsis.
Al final la densidad de receptores en la placa terminal
es miles de veces superior que en los lugares extrasinpticos
(20.000 molculas/micrmetro cuadrado).
ACh
Neurotransmisores y periodos crticos
Redistribucin de receptores
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Lo hace mediante la liberacin de protenas:
1. Agrina, que causa el agrupamiento de los receptores. 2.
Neurregulina, que aumenta el nmero de receptores existentes.
Todo indica que el terminal nervioso controla tanto la sntesis
como la distribucin de los receptores postsinpticos.
Otros cambios de influencia presinptica:
- Los receptores pierden la capacidad de moverse en el plano de
la
membrana.
- Tienen una vida media ms larga.
- Cambian sus propiedades elctricas: Aumentan su conductancia y
permanecen menos tiempo abiertos.
Neurotransmisores y periodos crticos
ACh
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Bajo la unin neuromuscular, los receptores de ACh se agrupan por
la interaccin de la agrina con la protena receptora Musk. La
liberacin de neurregulina desde el axn estimula la trascripcin de
genes para receptores de la ACh. La actividad muscular en otras
regiones alejadas de la sinapsis inhibe la sntesis de receptores
para esas regiones.
Neurotransmisores y periodos crticos
ACh
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Atropa belladona
Antagonista de los receptores colinrgicos. Bloquea la unin
neuromuscular
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Curare (Chondodendron tomentosum)
Antagonista de los receptores colinrgicos. Bloquea la
unin neuromuscular, induciendo una intensa parlisis
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Inactivacin de la acetilcolina
La acetilcolina es inactivada en la
hendidura sinptica por la enzima
acetilcolinesterasa
Acetilcolina colina + Ac. actico
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La galantamina, alcaloide terciario
derivado de los bulbos de las flores de
las plantas de la familia Amarilidcea
que incluye los narcisos y las
campanillas, es un inhibidor de la
AchE.
Galanthus nivalis
Leucojum aestivum
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Enfermedad de Alzheimer.
Patologa de los sistemas colinrgicos
Prdida progresiva de la memoria, de la razn y de la
capacidad para desarrollar una vida independiente
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Patologa de los sistemas colinrgicos Anlisis postmortem:
- Prdida de neuronas colinrgicas en los ncleos telenceflicos,
Comienza en el ncleo basal de Meynert.
- Clulas con desorganizacin neurofibrilar.
- Formacin de placas seniles o neurticas. Acmulos de lpidos y
protenas.
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Patologa de los sistemas colinrgicos
Enfermedad de Huntington
Alteracin gentica causada por una mutacin en el gen de la
huntingtina, localizado en el cromosoma 4. Se inicia con una
proceso
degenerativo de los ganglios basales que avanza de forma
importante
hasta causar demencia y la muerte
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MIASTENIA GRAVIS
Ptosis parpebral (cada
de los prpados Visin doble
Dificultad para masticar
y tragar Laxitud de msculos
respiratorios
Laxitud de los msculos
de las extremidades
Enfermedades neurodegenerativas del sistema nervioso
perifrico
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Patologa de los sistemas colinrgicos
Miastenia gravis
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Mistenia gravis
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Mistenia gravis
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Mistenia gravis
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Mistenia gravis
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Mistenia gravis
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Mistenia gravis
