NEURO BIOQUIMICA DE LA CONDUCTA

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1 NEURO BIOQUIMICA DE LA CONDUCTA

2 SE HAN ESTABLESIDO VARIOS CRITERIOS PARA DEFINIR UN NEUROTRANSMISOR
NEUROTRANSMISORES SE HAN ESTABLESIDO VARIOS CRITERIOS PARA DEFINIR UN NEUROTRANSMISOR Es una molécula sintetizada y liberada por las neuronas. Se libera en las terminaciones nerviosas en una forma química o farmacológicamente identificable. Presenta interacción con los receptores postsinápticos y desencadena los mismos efectos que se observan tras la estimulación de la neurona presináptica. Su interacción con el receptor postsináptico da lugar a modificaciones farmacológicas especificas. Sus procesos son anulados por procesos activos (Kandel et ad., 2000; Nestler et al., 2001).

3 NEUROTRANSMISORES Sin embargo los conocimientos cada vez mayores del SNC y de la existencia de numerosas moléculas que ejercen efectos neoromoduladores y neurohormonales han difuminado en cierta medida la definición clásica de los neurotransmisores, de manera que incluso algunos bien conocidos no cumplen todos estos criterios en algunas situaciones concretas(Cooper et al., 2001).

4 Transmisores pequeños Péptido vaso-activo intestinal
Neurotransmisor Localización Función Transmisores pequeños Acetilcolina Sinapsis con músculos y glándulas; muchas partes del sistema nervioso central (SNC) Excitatorio o inhibitorio Envuelto en la memoria Aminas Serotonina Varias regiones del SNC Mayormente inhibitorio; sueño, envuelto en estados de ánimo y emociones Histamina Encéfalo Mayormente excitatorio; envuelto en emociones, regulación de la temperatura y balance de agua Dopamina Encéfalo; sistema nervioso autónomo (SNA) Mayormente inhibitorio; envuelto en emociones/ánimo; regulación del control motor Epinefrina Areas del SNC y división simpática del SNA Excitatorio o inhibitorio; hormona cuando es producido por la glándula adrenal Norepinefrina Excitatorio o inhibitorio; regula efectores simpáticos; en el encéfalo envuelve respuestas emocionales Aminoácidos Glutamato SNC El neurotransmisor excitatorio más abundante (75%) del SNC GABA El neurotransmisor inhibitorio más abundante del encéfalo Glicina Médula espinal El neurotransmisor inhibitorio más común de la médula espinal Otras moléculas pequeñas Óxido nítrico Incierto Pudiera ser una señal de la membrana postsináptica para la presináptica Transmisores grandes Neuropéptidos Péptido vaso-activo intestinal Encéfalo; algunas fibras del SNA y sensoriales, retina, tracto gastrointestinal Función en el SN incierta Colecistoquinina Encéfalo; retina Sustancia P Encéfalo;médula espinal, rutas sensoriales de dolor, tracto gastrointestinal Mayormente excitatorio; sensaciones de dolor Encefalinas Varias regiones del SNC; retina; tracto intestinal Mayormente inhibitorias; actuan como opiatos para bloquear el dolor Endorfinas

5 Serotonina (5-HT) Monoamina neurotransmisora sintetizada en las neuronas serotoninérgicas en el Sistema Nervioso Central (SNC). La serotonina también se encuentra en varias setas y plantas, incluyendo frutas y vegetales. 5-Hidroxitriptamina

6 Las neuronas de los núcleos del rafé son la fuente principal de liberación de la 5-HT en el cerebro.
Los núcleos del rafé son conjuntos de neuronas distribuidas en nueve grupos pares y localizadas a lo largo de toda la longitud del tronco encefálico, centrado alrededor de la formación reticular.

7 Receptores Los receptores de 5-HT están localizados en la membrana celular de las células nerviosas y de otros tipos celulares en animales y median los efectos de la serotonina como el ligando endógeno y de un amplio rango de drogas farmacéuticas y alucinógenas. Con la excepción del receptor de 5-HT3, un canal iónico asociado a ligando, los demás receptores están acoplados a receptores de siete dominios transmembranales de proteína G (o heptahelíticos) que activan una cascada de segundos mensajeros intracelulares.

8  Los receptores 5-HT1A están presenten en alta densidad en el hipocampo, séptum, amígdala, hipotálamo y neocórtex.

9 la síntesis de la Serotonina, que se lleva a cabo en un proceso de doble paso, intervienen dos enzimas: la Triptofano-hidroxilasa, que cataliza la conversión del Triptofano en 5- hidroxitriptofano; y la DOPA- descarboxilasa, que convierte el compuesto anterior en Serotonina. La biodegradación de la Serotonina, se lleva a cabo tanto a nivel intracelular como en la hendidura sináptica,, dando origen a su principal metabolito inactivo, el äcido 5-hidroxi- indolacético, por la acción enzimática de la MAO. 

10 Acetilcolina (ACh) La Acetilcolina, es la sustancia encargada de la transmisión de impulsos nerviosos de las neuronas pre a las postganglionares, en los ganglios del Sistema Nervioso Autónomo. La síntesis de acetilcolina resulta de la combinación de acetil coenzima A con colina en una reacción catalizada por la enzima acetiltransferasa de colina (acetilcolintransferasa).

11 En cuanto a su degradación, es necesaria la intervención de la acetilcolinesterasa (AChE) postsináptica, que se une específicamente a la acetilcolina y la rompe en dos moléculas, liberando los propios precursores de su síntesis, es decir, el acetato y la colina.

12 Los receptores colinérgicos
Existen dos familias de receptores colinérgicos: los muscarínicos y el nicotínico. Se conocen cinco subtipos de receptores muscarínicos, que se designan con una M (muscarínicos) seguido por un número: Receptor M1, abunda en el encéfalo y en las ECL (células semejantes a los enterocromafines) (aumenta el IP3 y calcio) Receptor M2, abunda en el corazón (disminuye el AMPc) Receptor M3, se encuentra en el tejido glandular y el músculo liso Receptor M4, abunda en el páncreas y el pulmón Receptor M5, se cree que actúa a nivel de las glándulas salivales y el músculo ciliar Los receptores colinérgicos

13 Los receptores de acetilcolina de tipo nicotínico (nAChR) está involucrado en varias funciones centrales, entre las cuales se incluyen: control voluntario del movimiento, memoria y ate nción, sueño y alerta, dolor  y ansiedad.(Le Novère, 2002). Los receptores nicotínicos se encuentran en los músculos esqueléticos (N1) y en los ganglios periféricos (N2).

14 La Acetilcolina ha sido considerada mediador de los procesos de aprendizaje y memoria en el sistema nervioso central. Ha sido vinculada con los procesos cognitivos como la atención y el aprendizaje, aunque otros sistemas neurotransmisores, como el serotoninérgico, que aisladamente sólo posee efectos menores sobre la función cognitiva, al actuar con la función colinérgica y combinar sus efectos, pueden tener una marcada acción conductual.

15 Funciones de acetilcolina
Es la responsable de mucha de la estimulación sistema nervioso periférico que controla los movimientos del músculo esquelético responsables del movimiento Comparte con la norepinefrina, la responsabilidad de controlar los músculos lisos (las paredes de los órganos internos y los vasos sanguíneos) y el músculo cardíaco, incluyendo los músculos del sistema gastro-intestinal, activación cortical, el paso de sueño a vigilia y procesos de memoria y asociación. También se encuentra en neuronas sensoriales y en el sistema nervioso autónomo, y participa en la programación del sueño REM.

16 Dopamina Dopamina (C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2) es una catecolamina que cumple funciones de neurotransmisor en el sistema nervioso central. Es uno de los neurotransmisores más importantes. Del contenido total de catecolaminas del cerebro, la Dopamina representa más del 50%.

17 Dopamina ¿Dónde se forma? El principal tracto dopaminérgico en el cerebro se origina en la zona compacta de la sustancia negra, y proyecta axones que proporcionan una densa inervación al núcleo caudado y al putamen del cuerpo estriado; aproximadamente un 80% de toda la dopamina que se encuentra en el cerebro se halla en el cuerpo estriado.

18 ¿Cuáles son sus receptores?
Hay 2 tipos de receptores de la dopamina los D1- y D2- a su ves cinco subtipos de receptores, D1, D2, D3, D4, y D5. Los receptores D1 y D5 son miembros de la familia D1-(exitatorios), mientras que los receptores D2, D3 y D4 son miembros de la familia D2- (inibidores). Regiones de alta Densidad D1 Neoestriado – Movimiento fino D2 Hipotálamo- Memoria y emocion D3 Noestriado – Movimiento fino D4 Paleoestriado - Movimiento D5 Corteza frontal - Memoria, Emocion atención, y resolución de problemas.

19 Dopamina Efectos La dopamina es el neurotransmisor primario implicado en la recompensa en el cerebro, las drogas que aumentan la señal de la dopamina pueden producir efectos eufóricos. La Dopamina está implicada en: control y regulación del movimiento expresión de los estados afectivos capacidad de proposición y juicio

20 Movimiento: La activación física dopaminérgica parece ser crucial con respecto a una duradera codificación interna de habilidades motoras. Cognición: participa en las funciones neurocognitivas, especialmente la memoria, atención, y resolución de problemas (corteza central). Motivación y placer: La dopamina en exceso se asocia con la esquizofrenia y la psicosis, y en decremento con el Parkinson

21 Los sistemas de recompensa en el cerebro
El área tegmental ventral y el núcleo acumbens constituyen los centros de recompensa. Son centros liberadores de dopamina y se ha implicado este neurotransmisor como el principal modulador de las respuestas en los centros de recompensa. Otros neurotransmisores y receptores implicados en los sistemas de placer y recompensa incluye los opioides, el glutamato, la serotonina y la acetilcolina.

22 Los sistemas de recompensa en el cerebro
El núcleo acumbens y el área tegmental ventral tienen conexiones recíprocas con la corteza prefrontal y la región límbica que son centros poderosos moduladores de la conducta y las emociones. Los estímulos que producen recompensa son diversos e incluyen sustancias como el alcohol, la nicotina, el opio y sus derivados, la cocaína, los canabinoides y las anfetaminas. Los sistemas de recompensa también son estimulados en forma natural por los alimentos, el sexo y el afecto.

23 Las vías dopaminérgicas se han clasificado en 4 diferentes tipos de vías:
Tracto nigroestriatal (A9), responsable de los efectos extrapiramidales de los antipsicóticos convencionales. Tuberoinfundibular (A12), responsable del aumento de prolactina con los mismos medicamentos y risperidona. Tractos masolímbicos y mesocorticales (A10), cuyo antagonismo se asocia a los efectos antipsicóticos y a las alteraciones cognoscitivas, motivacionales y afectivas, respectivamente.

24 La NORADRENALINA (también conocida como norepinefrina) es un neurotransmisor de la misma familia que la dopamina .

25 ¿Dónde se forma? Los cuerpos celulares que contienen noradrenalina están ubicados en la protuberancia y la médula, y proyectan neuronas hacia el hipotálamo, el tálamo, el sistema límbico y la corteza cerebral. Se originan a expensas de los aminoácidos aromáticos fenilalanina y tirosina; el primero por oxidación pasa al segundo y una posterior oxidación origina dioxo-p-fenilalanina (DOPA). Para las neuronas que sintetizan adrenalina o noradrenalina, la dopamina-b-hidroxilasa es el siguiente paso en la ruta biosintética.

26 Tipos de receptores Clase Distribución Papeles postulados Alfa1
Cerebro, corazón, músculo liso Vasoconstricción, control del músculo liso Alfa2 Cerebro, páncreas, músculo liso Vasoconstricción, efecto presináptico en GI (relajante) Beta1 Corazón, cerebro Frecuencia cardíaca (aumento) Beta2 Pulmones, cerebro, músculo esquelético Relajación bronquial, vasodilatación Beta3 Células efectoras postsinápticas Estimulación de células efectoras

27 Efectos que produce ---De menos:
+++De más: ->hay mayor aumento de la presión arterial (debe estarse revisando constantemente cuando se administra NA) ->corren peligro algunos órganos (como los riñones o los intestinos) debido a que se reduce el flujo sanguíneo a esas áreas. ---De menos: ->Un bajo nivel de noradrenalina produce depresión y un bajo nivel de atención.

28 ¿Cómo se elimina? MAO COMPT
Enzimas que intervienen en la degradacion de la NA MAO Monoamino oxidasa -elimina la NA que no esta dentro de las vesiculas de almacenamiento COMPT Catecol-O-metiltransferasa

29 ¿Que es el Gaba? Es un neurotransmisor inhibitorio que se produce a partir del acido glutamatico. Inhibe la transmisión de señales a las terminaciones nerviosas. Se encuentra en todo el cerebro, pero su mayor concentración esta en el cerebelo.

30 Tipos de receptores Inotrópicos
Los receptores de GABA ionotrópicos (GABA.A) median la inhibición sináptica rápida en el SNC. Muchos agonistas del receptor de GABA.A son anticonvulsivantes, antidepresivos e incluso analgésicos, como el alcaloide muscimol. La bicuculina y la picrotoxina son también enérgicos antagonistas que bloquean los canales de Cl- abiertos por los receptores de GABAA. Por lo que respecta a la localización subcelular, los receptores de GABA.A se concentran principalmente en la membrana postsináptica de las sinapsis GABAérgicas, aunque también se encuentran en menor densidad en la membrana extrasináptica de las neuronas.

31 Metabotropicos El GABA también puede mediar sus efectos en el SNC por medio de receptores asociados a proteínas G, denominados receptores de GABAB. Hasta la fecha se han identificado dos subunidades de este receptor: GABA.BR1 y GABA.BR2. Estudios funcionales han puesto de manifiesto que los receptores de GABAB se encuentran distribuidos tanto a nivel postsináptico, activando canales de potasio, como presináptico, inhibiendo canales de Ca2+. Por lo que se refiere a la localización subcelular, los receptores de GABAB se asocian principalmente con sinapsis glutamatérgicas, y en menor extensión con sinapsis GABAérgicas. En su asociación con sinapsis glutamatérgicas, los receptores de GABAB se localizan mayoritariamente en la membrana extrasináptica de las espinas dendríticas y en menor proporción, a nivel sináptico. ,

32 Existe una serie de medicamentos que intervienen en el ciclo del Gaba e imitan su acción, como lo hacen también la mayoría de los calmantes (ansiolíticos, sedantes) y somníferos, entre ellos también el grupo más conocido las benzodiazepinas (y su más popular representante el Valium). También el alcohol penetra en los sitios de unión de Gaba en el cerebro. De allí sus efectos sedantes en el sistema nervioso central.

33 Efectos que provocan GABA tiene efectos positivos en el organismo, puede tener un efecto sobre la presión arterial, reduce la ansiedad y mejora la calidad del sueño. Por otra parte, regula el apetito y así ayudar a mantener un peso óptimo.

34 Glutamato El glutamato es el neurotransmisor excitatorio más importante del cerebro humano, es especialmente importante en relación con la memoria y la cognición. No tiene una localización especifica en el SNC, se encuentra en la gran mayoría del encéfalo. Células gliales Glutamina Glutaminasa Glutamato

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36 Receptores del glutamato
Su papel como neurotransmisor está mediado por la estimulación de receptores específicos que se clasifican en:  Ionotrópicos producen una respuesta rápida y corta MNDA (n-metil-D- aspartato) son los únicos entre todos los receptores de neurotransmisores en los que se requiere la acción simultánea de dos agonistas diferentes para su activación: glutamato y glicina AMPA (a-amino-hidroxi-metil-isoxazolpropionato) Kainato Metabotrópicos producen una respuesta lenta y duradera ACPB el receptor agonista metabotropico más importante

37 Funciones Aprendizaje (liberación corta y rápida)
La larga y lenta liberación en mayor presencia ocasiona enfermedades neurodegenerativas agudas y crónicas Participa en los procesos de la memoria a nivel del hipocampo, no de evocación sino de almacenaje Participa en la nocicepción a nivel de la transducción del dolor en el nivel espinal.

38 ¿Que es la glicina? La Glicina es un aminoácido neutro sintetizado a partir de la Serina que a su vez , deriva del metabolismo de la Glucosa. La glicina actúa como neurotransmisor inhibitorio mas abundante en el sistema nervioso central. Se encuentra en la medula espinal y partes bajas del cerebro. La glicina inhibe la descarga de las neuronas motoras

39 Receptores La glicina ejerce su acción inhibidora por unión a su receptor que está ampliamente localizado en las membranas neuronales postsinápticos . La señal inhibidora postsináptica bloquea la acción despolarizadora de la neurotransmisión por incremento de la permeabilidad al Cloro a través de la membrana neuronal postsináptica.

40 Estudios funcionales posteriores demostraron que la glicina hiperpolariza las neuronas motoras postsinápticas por incremento de la conductancia al cloro; así, el receptor de la glicina es a menudo referido como un canal de cloro unido o sensible a la glicina.

41 Efectos Posee efectos citoprotectores, antiinflamatorios e inmunomoduladores. Su efecto antiinflamatorio depende de la activación de un canal iónico de cloro receptor de glicina. Se está estudiando si la glicina puede ser útil en el tratamiento de la hipertensión que acompaña al síndrome metabólico.

42 NMDA N-metil-D-aspartato
El receptor NMDA es una proteína muy compleja y tremendamente regulada . Son los receptores NMDA además de ser muy abundantes en el sistema nervioso, están implicados en numerosas funciones, algunas de ellas tan importantes para el buen funcionamiento del cerebro como el aprendizaje o la memoria, mientras que en otras ocasiones están implicados en mecanismos de muerte neuronal o en enfermedades como la epilepsia.

43 Uno de esos aspectos, quizá el más significativo, es que el canal formado por el receptor permite el paso de los iones Ca2+, además del Na+ y K+, lo que implica un incremento de la concentración de Ca2+ intracelular en la neurona postsináptica cada vez que el receptor se activa.

44 Uno de los procesos más estudiados en el que los receptores NMDA parecen jugar un papel clave es la plasticidad sináptica. La maduración de los circuitos nerviosos (establecimiento de conexiones funcionales) durante el desarrollo, y también en el adulto, depende de la activación y consolidación de ciertas sinapsis, mediante mecanismos de plasticidad en el que están involucrados los receptores NMDA

45 Histaminia ¿Que es? La histamina (C5H9N3) es un compuesto que actúa en el organismo como hormona y como neurotransmisor.

46 Histaminia ¿Dónde se forma?
La mayor parte de la histamina en el tejido corporal se encuentra en gránulos de células llamadas mastocitos o en los basófilos (tipo de células blancas en la sangre, las mas comunes). Los mastocitos son especialmente numerosos en sitios de lesiones potenciales (la nariz, la boca y los pies), superficies internas del cuerpo, y en los vasos sanguíneos. La histamina que no proviene de los mastocitos se encuentra en varios tejidos, incluyendo el cerebro, donde funciona como un neurotransmisor, en el del núcleo posterior del hipotálamo se sintetizan y libera la histamina

47 Receptor de histamina H1
Tipo Localización Función Receptor de histamina H1 Se encuentra en el músculo liso, endotelio y en el tejido del sistema nervioso central. Causa vasodilatación, bronco-constricción, activación del músculo liso, separación de las células endoteliales, y dolor y picor ante la picadura de insectos. Son los principales receptores implicados en los síntomas de la rinitis alérgica y en el mareo por movimiento. Receptor de histamina H2 Localizado en las células parietales. Regula principalmente la secreción de ácidos gástricos. Receptor de histamina H3 En el tejido del Sistema Nervioso Central, especialmente los ganglios basales, el hipocampo y la corteza. Disminuye la liberación de los neurotransmisores histamina, acetilcolina, norepinefrina y serotonina. Receptor de histamina H4 Se encuentra principalmente en el timo, intestino delgado, bazo y colón. Función fisiológica desconocida por el momento, aunque se sugiere que podría ser el reclutamiento de células generadoras de sangre (hematopoyéticas) como los eosinófilos.

48 Efectos La histamina incrementa la excitabilidad de las neuronas del sistema nervioso central. Está regulando funciones hipotalámicas, relación vigilia/sueño, hambre y funciones vegetativas (control de la presión sanguíneae, regulación de glucosa y lípidos). Un exceso de histamina puede estar relacionado con una contracción permanente de un músculo o grupo de músculos provocando distonía. Además de su papel en funciones fisiológicas, se ha pensado que la histamina juega un papel en enfermedades degenerativas (esclerosis múltiple, Alzheimer, Parkinson).

49 Histaminia En el sueño: las células histaminérgicas se activan rápidamente al despertar, mientras que lo hacen de forma más lenta durante períodos de relajación o cansancio, y paran totalmente su actividad durante las fases de sueño REM. Respuesta sexual: la histamina se libera como parte del orgasmo humano en los mastocitos presentes en los órganos genitales. La falta de orgasmo puede ser una muestra deficiencia de histamina.

50 Histamina La histamina intervine decisivamente en las reacciones de hipersensibilidad inmediata y alérgica. La secreción de Ácido del estómago. Tambien afecta al Aparato cardiovascular, como la vasodilatación y la contractibilidad y los fenómenos eléctricos del corazón. Músculo liso extravascular: La histamina contrae y en cierta medida relaja diversos músculos lisos.

51 Endorfina ¿Que es? Endo (interior)+morfina (analgésico), también llamadas hormonas de la felicidad. Uno de los más importantes grupos de péptidos es el de los opiáceos endógenos, cuyo nombre se debe a que actúan produciendo los mismos efectos que los analgésicos opiáceos derivados del opio.

52 ¿Dónde se forma? son sustancias químicas que se segregan en la glándula pituitaria, en el hipotálamo y en la hipofisis. ¿Cuáles son sus receptores? Los receptores de endorfinas están  principalmente localizados en el cuerpo calloso del cerebro. Este es el centro que genera  las emociones más fuertes del ser humano como son: el amor, la excitación, la depresión, el miedo, la ira etc. En el tálamo medio cerebral, las endorfinas también ocupan receptores y transmiten al cerebro los impulsos dolorosos que pudieran generarse en el organismo.

53 La mayoría de los opioides usados clínicamente son selectivos por los receptores u (Mu).La endorfina tiene gran afinidad por estos receptores que incrementan la sedación. Otras consecuencias de la activaci ón de los receptores mu, incluyen depresión respiratoria, miosis, reducción de la motilidad gastrointestinal y sensación de bienestar y placer (euforia). SUBTIPOS u-1: Desencadena analgesia a nivel suprarraquídeo, incrementa la descarga de prolactina e inhibe la acetilcolina. u-2 : Desencadena analgesia a nivel raquídeo, disminuye la función respiratoria, disminuye el transito del tubo digestivo, aumenta la descarga de la hormona de crecimiento e inhibe la dopamina.

54 Endorfina La endorfina administrada intracerebralmente provoca durante varias horas rigidez muscular profunda y catatonia. Dependiendo del lugar y de las condiciones de administración, puede dar lugar a estimulación locomotora y del comportamiento, catalepsia, hiperactividad, convulsiones o sedación. Se cree que ejerce un papel modulador en el control neuroendocrino de la liberación de insulina (aumenta los niveles base de insulina en los diabéticos.) Las endorfinas pueden desempeñar un papel en el control del apetito y, al parecer, lo estimularían. Las endorfinas han sido utilizadas también en experimentos comportamentales en relación al aprendizaje y la memoria.

55 NEUROTRANSMISORES

56 EQUIPO 2 ESPERANZA PEREZ BEJARANO IGNACIO GARCIA FRANCO JOHANA VIANNEY MONTES RAMOS GRACIAS