MedicinABC

23/10/2012

La acetilcolina, el primer neurotransmisor que fue descubierto

Los neurotransmisores son las sustancias que facilitan la transmisión de los impulsos nerviosos a través de la sinapsis a otra neurona u órganos efectores como, por ejemplo, músculos y glándulas. Actualmente se conocen alrededor de 50 neuropéptidos y otras sustancias que cumplen la función de un neurotransmisor.
Una de las más importantes, la acetilcolina (ACh) es una molécula producida por las neuronas colinérgicas, el tipo de neuronas que tienen ACh como neurotransmisor.  


¿Dónde se encuentra?




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Es sintetizada por la enzima acetilcolina transferasa a partir de acetil coenzima A (Acetil-CoA) y colina. La síntesis ocurre mayormente en los terminales nerviosos donde posteriormente se almacena en vesículas en el citoplasma. Una sola sinapsis dispone de cerca de 1'000'000 vesículas que contienen entre 5'000 y 10'000 moléculas ACh cada una. Encontramos la acetilcolina en el sistema nervioso vegetativo como neurotransmisor postganglionar del parasimpático, en todas las neuronas preganglionares del simpático y en las neuronas que inervan directamente los músculos, además de algunas neuronas del SNC.

Acetilcolina
Estructura química de la acetilcolina.

¿Cómo funciona la transmisión y qué receptores hay?


Cuando una señal eléctrica llega a la sinapsis, las vesículas que contienen el neurotransmisor fusionan con la membrana presináptica (ver gráfica abajo) así que el neurotransmisor es liberado al espacio sináptico. Luego se une a sus receptores específicos en la membrana de la célula receptora cercana, también llamada membrana postsináptica, y activa dichos receptores. Dicha activación provoca una reacción en la célula diana, que puede ser contracción (músculo), segregación (glándula) o una nueva señal eléctrica (neurona).

Existen dos tipos de receptores para la acetilcolina: el muscarínico con sus 5 subtipos y el nicotínico del que se conocen 2 subtipos.



Receptor ionotrópicoLos receptores nicotínicos (nAChR) se encuentran en la membrana de las células musculares (subtipo Nm) y en las neuronas postganglionares que reciben los señales de las neuronas colinérgicas preganglionares (subtipo Nn). La diferencia entre los dos consiste mayormente en la afinidad que tienen para los fármacos.

Son receptores ionotrópicos, es decir son canales de iones que se abren cuando un agonista se une a ellos. El movimiento de los iones a través del canal produce un cambio del potencial en la célula receptora lo que corresponde a la nueva señal. Los receptores nicotínicos reciben su nombre de la nicotina que es un agonista de este tipo de receptores, es decir, es capaz de activarlos.


receptor muscarínico

Los receptores muscarínicos (mAChR) son acoplados a una poteína G cuya activación inicia unas reacciones en cadena que resultan en el aumento de la concentración intracelular de un segundo mensajero.  Los mAChR se dividen en dos familias, familia M1 y familia M2. La familia M1 abarca los receptores m1, m3 y m5 que están acoplados a una proteina G estimulante llamada Gq, mientras que los receptores de la familia M2 (m2 y m4) están acoplados a la proteina Gi que es inhibidora. 

Se encuentran en el sistema nervioso central, en las glándulas sudoríparas, lacrimales, salivales, del intestino y de los bronquios. Su activación favorece la segregación. Además están en el músculo liso de los bronquios, vasos sanguíneos, del tracto intestinal y en el corazón para dar respuesta a la inervación parasimpática. El receptor se llama muscarínico porque también se activa por la acción de la muscarina, un tóxico que se encuentra en algunos hongos.


¿Cómo se elimina del espacio sináptico?


Normalmente, la acetilcolina se elimina muy rápidamente del espacio sináptico mediante la acetilcolinesterasa (específica para la ACh) u otras enzimas inespecíficas. La hidrolizan en colina y acetato. La membrana presináptica dispone de un simportador de colina/sodio por el que la colina entra otra vez en su neurona de procedencia (ver gráfica arriba).

Una inhibición de esta enzima causa síntomas como sudación, salivación, defectos visuales, convulsiones, broncoconstricción, parálisis y puede llevar a la muerte. Muchos gases neurotóxicos y algunas pesticidas actúan mediante este mecanismo. Como antídoto en este caso sirve la atropina, un antagonista competitivo de la acetilcolina que es capaz de desplazar ACh de su receptor muscarínico. 

Aunque la inhibición irreversible de la acetilcolinesterasa es tan peligrosa, es posible de beneficiar de una inhibición transitoria. De esa manera funcionan unos medicamentos que se utilizan en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y de la miastenia grave, una enfermedad autoinmune en la que el cuerpo produce anticuerpos contra los nAChR en los músculos. Unos medicamentos conocidos que inhiben la acetilcolinesterasa son la fisostigmina y la rivastigmina.

Conviene mencionar que en el cuerpo la acetilcolina nunca aparece como hormona porque se elimina muy rapidamente en la sangre y el los espacios sinápticos, por lo que tampoco puede usarse como fármaco.



Fuentes:

Farmacología y Toxicología. Thomas Herdegen, Editorial Thieme.
Dr. Emma Meagher: Curso introductorio en la farmacología. (2012)
Neuroscience Online
Wikimedia Commons
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Acerca del Autor:

Dorina Ferrario es la fundadora de MedicinABC y estudiante de Medicina Humana en la Universidad Humboldt de Berlín. Su reto es conseguir la difusión de información médica gratuita y de calidad a sus lectores. Bloguera en formación continua para una continua difusión de información. Sígue MedicinABC en Twitter.

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