Nuestro cerebro es un órgano tan complejo como extraordinario, para su correcto funcionamiento requiere de distintos elementos y procesos que puedan hacerlo posible. No cabe duda que los neurotransmisores son muy importantes y juegan un papel crucial en los procesos mentales, en la gestión de las emociones, en el comportamiento y el movimiento, entre otros. El día de hoy abordaremos la función de los neurotransmisores, los tipos de neurotransmisores que hay, y sus principales características.

¿Qué son los neurotransmisores?

Neurotransmisores - neuronas - NeuroClass

Los neurotransmisores son aquellas sustancias químicas que genera nuestro cerebro y que cumplen la función de mensajeros. Es decir, se encargan de transmitir las señales de una neurona a otra. Estas señales se conocen como impulsos nerviosos. Dicho proceso ocurre por medio de la sinapsis, que es un pequeño espacio entre la membrana presináptica y la membrana postsináptica, donde los neurotransmisores se dispersan por la hendidura sináptica para completar la transmisión sináptica.

Es importante mencionar que los neurotransmisores se van formando a partir de los aminoácidos. Aquí, podemos encontrar dos grupos. En primer lugar, los aminoácidos esenciales, que son aquellos que el mismo cuerpo es capaz de producir. En segundo lugar, los no esenciales, que son resultado de la producción del cuerpo a través de la dieta.

Tipos de neurotransmisores: El sistema nervioso y los neurotransmisores

El Sistema Nervioso (SN) presenta dos tipos de células: las células neuronales y las células neurogliales (glía). Las primeras son las encargadas de conducir mensajes bioeléctricos, mientras que la glía da soporte. No obstante, ambas células están involucradas en la producción y control de los neurotransmisores.

El cerebro pesa alrededor de 1,100 y 2,000 g y contiene 100 billones de neuronas. La neurona promedio tiene hasta 10,000 sinapsis. Al menos un tercio de este complejo sistema está dedicado al funcionamiento de la conducta. (Clark, Boutros y Mendez, 2018, p.52)

Clasificación de los neurotransmisores

La clasificación de los neurotransmisores se diferencia entre excitadores e inhibidores. Los primeros tipos de neurotransmisores tienden a despolarizar la célula postsináptica mientras que los inhibidores hacen lo contrario.

Neurogénesis - Neurona - NeuroClass

Asimismo, es importante mencionar que algunos de los neurotransmisores pueden ser aminas biógenas endógenas. Es decir, se forman a partir de la degradación de las moléculas biológicas como los aminoácidos y las proteínas. Su principal función es la neuromodulación. En otras palabras, son las encargadas de recibir y liberar la sustancia sináptica. Se distribuyen en todo el Sistema Nervioso Central (SNC) y el Sistema Nervioso Periférico (SNP). A su vez, las monoamias se dividen en dos grupos:

  • Catecolaminas: Grupo de sustancias conformado por la norepinefrina, epinefrina o adrenalina y dopamina. Estas sustancias se derivan de la tirosina, la cual obtenemos a través de la alimentación y tiene como característica tener un núcleo catecol y una amina en su estructura.
  • Indolaminas: A este grupo pertenece la serotonina. Este tipo de neurotransmisores contiene un grupo indol en su estructura y, en el caso específico de la serotonina, se sintetiza a partir de la transformación de un aminoácido denominado triptófano.

Principales neurotransmisores: Función y clasificación

Para empezar, es necesario aclarar que la clasificación de los neurotransmisores es amplia, pues existen más de cien. No obstante, en esta ocasión, nos enfocaremos en los principales: la acetilcolina (ACh), serotonina o hidroxitriptamina (5-HT), norepinefrina (NE), glutamato, dopamina (DA) y ácido gamma-aminobutírico (GABA). Veamos más sobre la función de los neurotransmisores mencionados a continuación.

Tipos de neurotransmisores: Acetilcolina (ACh)

Fue descubierta por Otto Loewi, fisiólogo y premio Nobel, en 1921. Es un neurotransmisor excitador y se encuentra en las neuronas sensoriales y sistema nervioso autónomo. La acetilcolina actúa a través de la estimulación de dos receptores, el nicotínico y muscarínico. Dentro de las principales funciones encontramos la estimulación de los músculos (incluye los músculos gastrointestinales) y la participación en la programación del sueño REM. Existen toxinas que afectan la acción sináptica de la acetilcolina. Por ejemplo, la toxina butulínica que se encuentra en aquellos alimentos mal conservados. Esta toxina bloquea a la acetilcolina, causando parálisis.

Un dato interesante sobre este neurotransmisor es que “existe un vínculo directo entre la acetilcolina y la enfermedad de Alzheimer. En esta enfermedad hay una pérdida cercana al 90% de la acetilcolina en los cerebros de las personas que la padecen.” (Zepeda, 2008. p.111). En consecuencia, niveles bajos de acetilcolina están relacionados con la pérdida de la memoria, concentración, velocidad de procesamiento y aprendizaje. Algo más que añadir, es que el tratamiento farmacológico para la enfermedad de Alzheimer consiste en incrementar los efectos de este neurotransmisor. Algunos de los fármacos que cumplen con tal función son el Donepezilo, Galantamina y Rivastigmina.

Serotonina o hidroxitriptamina (5 -HT)

En 1903, el farmacólogo y químico Vitorio Esparmer descubrió este importante neurotransmisor. La serotonina es un neurotransmisor excitador relacionado con la emoción, regulación del estado de ánimo, deseo sexual, apetito y vigilia. Asimismo, ayuda en la modulación de la ansiedad y agresividad. Las neuronas cerebrales que se encargan de producir la serotonina se localizan en la sustancia gris central alrededor de la formación reticular en grupos neuronales llamados “núcleos del rafe”.

Neurotrasmisores Serotonina NeuroClass

Por otro lado, las neuronas que sintetizan serotonina se encuentran en el tallo cerebral y ayudan a cumplir muchos procesos autónomos. Adicionalmente, estas neuronas actúan en partes cerebrales como el hipocampo, el septum, la amígdala, el hipotálamo y el neocortex.

También, podemos encontrar serotonina en las células enterocromafin (células de Kulchistsky) y en el tracto gastroinpruebainal que se genera a partir del triptófano.

Estudios indican que niveles altos de serotonina producen una sensación de bienestar, relajación, mejor autoestima y concentración. Por otro lado, Zepeda (2008) señala que, niveles bajos de serotonina, pueden producir problemas de sueño, del estado de ánimo, depresión, pérdida del control de la ira y trastorno obsesivo compulsivo.

Tipos de neurotransmisores: Norepinefrina

La norepinefrina fue descubierta, en 1946, por Von Euler, médico, farmacólogo, profesor universitario y premio Nobel. Tiene dos funciones, por un lado, es un neurotransmisor excitador y, por otro, una hormona que se encuentra en las células endocrinas. La norepinefrina (llamada también noradrenalina) se sintetiza a partir de la dopamina y es liberada por el SN simpático.

Neurotrasmisores Norepinefrina NeuroClass

No obstante, las neuronas que liberan norepinefrina se distribuyen en grupos en el tronco encefálico. Específicamente, en el núcleo locus coeruleus de la protuberancia, y en los núcleos reticulares laterales, donde surgen los fascículos noradrenérgico dorsal y ventral. Por otro lado, este neurotransmisor inerva regiones cerebrales como el: córtex orbitrofrontal, cíngulo anterior, hipotálamo, amígdala, cerebelo y corteza prefrontal dorsolateral.

Cumple con funciones importantes como la regulación del sueño y del apetito. Asimismo, ayuda a modular la motivación, toma de decisiones, velocidad de procesamiento, memoria y estado de ánimo. En consecuencia, niveles bajos, en conjunto con otros neurotransmisores, pueden ser responsable de la depresión.

Función de neurotransmisores: Glutamato

En 1908, el profesor de química Kikunae Ikeda aisló el glutamato. Este forma parte de los neurotransmisores excitadores y es el más común en el SNC. Dentro de las funciones que cumple encontramos la plasticidad sináptica, con una participación activa en el aprendizaje y la memoria.

Por otra parte, es importante mencionar que el glutamato en cantidades excesivas resulta tóxico para las neuronas. Este efecto se conoce como excitotoxicidad. Es decir, que cuando hay un golpe o un daño cerebral como por ejemplo, un ictus, trauma craneoencefálico o estatus epiléptico, se incrementa notablemente. En consecuencia, la toxicidad del glutamato puede contribuir a aumentar la lesión celular, ya que interfiere en la producción de radicales libres en las células.

Neurotrasmisores glutamato NeuroClass

Autores como Clark, Boutros y Méndez (2018) afirman que el incremento de la actividad de receptores de glutomato puede producir muertes neuronales. En consecuencia, el glutomato guarda relación con algunas enfermedades neurodegenerativas. Por ejemplo, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Huntington y la demencia asociada con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

Tipos de neurotransmisores: La dopamina (DA)

Dentro de los neurotransmisores inhibidores encontramos la dopamina, que fue descubierta por Arvid Carlsson (neurocientífico y premio Nobel) y Nils-Ake Hillarp (científico), en 1952.

Es importante mencionar que, existen principalmente dos receptores de la dopamina. El primero, denominado como D1, que se encuentra en las neuronas intrínsecas del cuerpo estriado. El segundo, llamado D2, que sirve como autorreceptor en las neuronas mesolímbicas y nigroestriadas. No obstante, dentro de las neuronas dopaminérgicas se conforman algunos circuitos neuronales principales.

Neurotransmisores - dopamina - NeuroClass

Circuito nigroestriado

El primero es el circuito nigroestriado que circula a través de la sustancia negra hasta los ganglios basales. Este circuito se relaciona, especialmente, con el control motor, siendo una de las vías que más genera dopamina en todo el cerebro. Si llega a destruirse este circuito, puede dar lugar a la enfermedad de Parkinson.

El principal tratamiento farmacológico para la enfermedad de Parkinson, es la administración del precursor de dopamina. Por ejemplo, la Levodopa (L-DOPA). Además, esta atraviesa la barrera hematoencefálica donde las neuronas dopaminérgicas, que aún no se han degenerado, forman dopamina. Es importante mencionar que, después de un largo lapso del consumo de dicho fármaco, este pierde eficacia y, además, como efecto secundario se produce la discinesia tardía (DT). El DT es un trastorno de movimientos involuntarios causado por el consumo crónico de fármacos. No obstante, la administración de fármacos antagonistas del receptor D2 como la Bromocriptina pueden producir buenos resultados para contrarrestar la DT.

Circuito mesolímbico

El circuito mesolímbico comienza en el área tegmental ventral. Sus axones forman el haz mesecenfálico medial que ascienden a través del hipotálamo lateral y se dirigen hacia el núcleo accumbens y la corteza frontal. Cuando este circuito se encuentra alterado, se producen trastornos del estado de ánimo, psicosis y trastornos por abuso de sustancias. Y es que, la dopamina está fuertemente asociada con los mecanismos de recompensa del cerebro. De hecho, drogas como la cocaína, el opio, la heroína, el alcohol y la nicotina promueven la liberación de dopamina, produciendo una adicción a estas sustancias.

Zepeda (2008) indica que este neurotransmisor está asociado a la esquizofrenia como consecuencia de las grandes cantidades de dopamina en los lóbulos frontales. Cabe mencionar que el tratamiento para las personas que padecen este trastorno, consiste en la administración de fármacos que disminuyan la concentración de la dopamina en el cerebro. No obstante, niveles bajos de dopamina se relacionan con la depresión, desmotivación, problemas en la toma de decisiones y descenso de la líbido.

Circuito mesocortical

El circuito mesocortical empieza en el área tegmental ventral y llega a la corteza cerebral. Interviene en funciones cognitivas, sobre todo en las funciones ejecutivas. Además, se vincula a la regulación emocional. En el caso de que se disminuyan los niveles de dopamina, la persona puede tener dificultades en la abstracción, juicio social y fluidez verbal. Asimismo, los síntomas negativos de la esquizofrenia se relacionan con la disminución de la dopamina en este circuito.

Circuito tuberoinfundibular

Conecta diferentes partes del hipotálamo y la glándula pituitaria. Dentro de sus funciones está contribuir a la hipófisis en el proceso de secreción de hormonas. Una de las hormonas en las que más influencia tiene es la prolactina, ya que inhibe su síntesis afectando a la producción de leche.

Función de los neurotransmisores: Ácido gamma- aminobutírico (GABA)

En 1950, los neurocientíficos Eugene Roberts y Jorge Awapara descubrieron que el GABA funciona como un “freno” de los neurotransmisores excitadores. Es decir, es un neurotransmisor inhibidor en el SNC y se sintetiza a partir del aminoácido precursor glutamato, por medio de la enzima descarboxilasa del ácido glutámico.

Neurotransmisores - GABA - NeuroClass

Otra característica de las neuronas gabaérgicas es que pueden hacer sinapsis con las neuronas de su misma naturaleza, produciendo así excitación mediante el proceso de desinhibición. Las neuronas que son sensibles al GABA se encuentran en el tálamo, el hipotálamo y los lóbulos occipitales. Este neurotransmisor juega un papel importante en la cognición, comportamiento y respuesta frente al estrés. Asimismo, se relaciona con algunas psicopatologías ya que inhibe la actividad neuronal.

De lo anterior resulta que, niveles bajos de GABA, incrementan la actividad neuronal y también ocasionan ansiedad. En consecuencia, los trastornos de ansiedad se tratan con benzodiacepinas como Valium o Xanax, que incrementan la actividad del GABA (Ballenger, 1999; Gerrg, Zimbrado, 2005). Por otro lado, cuando el GABA está ausente en algunas zonas del cerebro puede dar lugar a la epilepsia.

Tipos de neurotransmisores GABA

Adicionalmente, es importante mencionar que existen tres clases de receptores GABA:

  • GABA A: Estos receptores son más comunes y están ligados de manera directa a un canal iónico, por lo que operan con rapidez. Además, se reconocen tres receptores principales GABA A (alfa, beta y gamma).
  • GABA B: Son metabotrópicos y utilizan un segundo mensajero. En consecuencia, operan de manera más lenta.
  • GABA C: Receptores, casi exclusivos, de las células horizontales de la retina. Son receptores inotrópicos.

Conclusión

Conocer la clasificación de neurotransmisores, los tipos de neurotransmisores que hay, y la función de los neurotransmisores es necesario si hablamos de que juegan un papel muy importante en el estado de ánimo, memoria, comportamiento, aprendizaje y en el bienestar en general. Con todo lo planteado hasta ahora, podemos decir que los neurotransmisores cumplen un papel crucial en las funciones cognitivas y motoras, Adicionalmente, son la base de un adecuado funcionamiento del cerebro. Conocer e investigar sobre este tema nos abre la puerta para descubrir el mundo fascinante de nuestro organismo.

Referencias Bibliográficas:

  • Clark, L., Boutros, N. y Méndez, M. (2018). The Brain and Behavior: An Introduction to Behavioral Neuroanatomy. Cambridge University Press.
  • Gerrg, R. y Zimbrado, P. (2005). Psicología y vida. México: Pearson.
  • Guevara, M., Pérez, M. y Hernández. M. (2019). De la actividad neuronal a la conducta. México: Universidad de Guadalajara.
  • Orueta-Sánchez, R. (2019). Los medicamentos para la enfermedad de Alzheimer a debate. El papel del médico de familia. Revista Clínica Médica Familiar, 12(3), 113-114.
  • Redolar, D. (2014). Neurociencia Cognitiva. Madrid: Editorial medica panamericana.
  • Zepeda, F. (2008). Introducción a la psicología. México: Pearson.