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Neuroquímica 
Las neuronas presinápticas y postsinápticas se pueden comunicar de dos maneras, la más 
frecuente es mediante un leguaje químico donde hay intermediarios que de la neurona 
presináptica modulan la actividad de la postsináptica. 
Comenzando con los primeros neurotransmisores que son las catecolaminas: derivadas de un aa, 
la tirosina. La tirosina es un aminoácido que es atacado por una enzima, la tirosina hidroxilasa y la 
transforma en DOPA, el cual no es todavía un neurotransmisor. Este intermediario de la vía es una 
catecolamina, y ¿Por qué llamamos catecolamina? El catecol es un benceno con dos OH y si 
sumamos un grupo amino = CATECOL-AMINA. 
Luego la DOPA es atacada por la enzima DOPA decarboxilasa convirtiéndola en Dopamina, la cual 
ya es un neurotransmisor... existen neuronas donde la biosíntesis se detiene acá, neuronas 
estrictamente dopaminergicas. Pero hay otras donde la biosíntesis continua por la enzima 
dopamina β hidroxilasa y transforma la dopamina en Norepinefrina (Noradrenalina) que es un 
neurotransmisor excitatorio muy potente del sistema nervioso y que en algunos tejidos sobre todo 
periféricos la norepinefrina no va a ser el neurotransmisor el que se libera sino que va a ser 
atacado por la enzima Feniletanolamina N-Metiltransferasa convirtiéndolo en Epinefrina 
(Adrenalina). Esta ultima enzima esta sobre todo presente en la medula suprarrenal. 
 
Los receptores para catecolamina pertenecen a la clase 7TMS acoplados a segundos mensajeros, 
de manera que van a estimular o inhibir, de acuerdo al tipo de receptor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
La síntesis y la liberación de catecolaminas está altamente regulada por los mismos receptores, 
por ejemplo tenemos: 
Esta es una neurona 
presináptica donde tenemos a 
la Norepinefrina almacenada 
en vesículas sinápticas, se 
libera y va a encontrarse en la 
post sinapsis con sus 
receptores. También existen 
receptores presinápticos que 
son beta 2 y alfa 2. ¿Para qué? 
Supongan que esta el conejito 
corriendo por que lo corre un 
zorro, se necesita estimular el 
sistema nervioso, la 
norepinefrina se libera, se 
encuentra con receptores alfa 
1 y beta 1,2 excitatorios y esta 
se libera rápidamente porque 
al principio de la neurotransmisión este receptor, el beta 2 (presináptico), que es de alta afinidad 
capta a la norepinefrina, acoplado a una proteína Gs estimulatoria que provoca la mayor descarga 
al principio de la neurotransmisión. Es como un feedback positivo, la norepinefrina liberada se une 
a este receptor presináptico provocando mayor liberación. Luego cuando ya se encuentra en un 
lugar seguro la norepinefrina que se encuentra en el espacio presináptico se une ahora al receptor 
alfa 2 presináptico, unido a una proteína Gi inhibitoria que impide la nueva salida de norepinefrina 
(feedback negativo). 
 
DEGRADACION DE CATECOLAMINAS 
 
 
Patología: 
Se había postulado hace mucho años que las catecolaminas tenían que ver con el estado 
excitatorio o depresivo del sistema nervioso y se llamo en ese momento la hipótesis aminergica de 
los trastornos afectivos. Es decir, cuando existía depresión había menos producción de 
catecolaminas y cuando había mania, estado exitatorio de un paciente, había un aumento de 
catelaminas. Como tratamiento se pensó en preservar la cantidad de catecolaminas, 
disminuyendo su metabolismo. Las catecolaminas se van a destruir por dos enzimas: “catecol-O-
Metil-Transferasa” (COMT) y Monoamino oxidasa (MAO). La MAO es una enzima mitocondrial que 
destruye las catecolaminas y empezaron a utilizar en la psiquiatría inhibidores para ella, tratando 
de prevenir el metabolismo de epinefrina y Norepinefrina preservando las cantidades suficientes, 
como para que el enfermo depresivo volviera “a la normalidad”. Esta teoría es antigua, ya no se 
considera vigente, pero de cualquier manera da una idea de que las catecolaminas son 
neurotransmisores excitatorios. 
 
Neurotransmisión dopaminergica 
Receptores: 
 D1, D5: Gs, estimulan Adenilato ciclasa 
 D2, D3, D4: Gi, inhiben Adenilato ciclasa 
¿A qué se debe el Parkinson? Se debe a la ausencia de dopamina. La dopamina, relacionado con el 
Parkinson se produce en una parte muy atrás del cerebro en lo que se llama la sustancia nigra, ahi 
se encuentran estas neuronas dopaminergicas. En los pacientes con Parkinson se puede notar una 
gran disminución de sustancia nigra. Otra característica es que las neuronas dopaminergicas 
restantes presentan unos cuerpos llamados “cuerpos de Lewy” que son inclusiones 
citoplasmáticas Alfa-sinucleina (altamente mutada) y otras proteínas. Las mutaciones de Alfa-
sinucleina causa una forma familiar de la enfermedad de Parkinson, estas proteínas pueden 
agruparse formar fibrillas y forma los cuerpos de lewy que producen un estrés oxidativo y 
terminan lesionando las mitocondrias y finalmente la neurona. 
El Parkinson es una enfermedad neurodegenerativa con pérdida de neuronas dopaminergicas. Se 
observan los cuerpos de lewy formados por inclusiones de la proteína alfa sinucleina. Mutaciones 
de alfa sinucleina promueven su agregación y formación de filamentos. 
Entonces si estas neuronas dopaminergicas mueren va a faltar la inhibición por parte de la 
sustancia nigra hacia el cuerpo estriado (caudado y putamen) produciendo movimientos 
anormales. 
¿Por qué cuando falla la dopamina tenemos un problema de excitación? Esto se debe a que las 
neuronas del cuerpo estriado se encuentran en equilibrio, presentan una inhibición dopaminergica 
y una acción excitatoria de la acetil colina por neuronas colinérgicas. Entonces si tenemos 
excitación e inhibición tenemos un balance, si falla la inhibición queda la excitación. Por lo tanto 
lo que tenemos en el Parkinson es una pérdida del balance. 
TRATAMIENTO: 
Si lo que falla es la dopamina lo que se pensaba era que la solución era administrarla, pero el 
problema estaba en que cuando se administraba por vía oral no atravesaba la barrera hemato 
encefálica, entonces se pensó que el precursor DOPA si atraviesa entonces administrando DOPA 
puede llegar a la sustancia nigra convertirse en dopamina y de esa manera atenuar los síntomas y 
signos de esta enfermedad. 
Otro problema es que en el Hígado existe la enzima que la convierte en dopamina, de manera que 
además de administrar L-DOPA se debe administrar un inhibidor de la decarboxilasa periférica. 
ALZHEIMER 
Enfermedad típica del envejecimiento. 
El problema de esta enfermedad es que ataca una zona del sistema límbico, el Hipocampo el cual 
es el centro de la memoria y del aprendizaje; y junto con la sustancia nigra son zonas muy 
vulnerables del sistema nervioso, donde hay pérdida neuronal en el curso de la vida. 
Las dos cosas patognomónicas de la anatomía patológica del Alzheimer es la presencia de placas 
de beta-amiloide y de las neurofibrillas formadas por una proteína llamada TAU. Estas placas se 
llamaban hace muchos años placas seniles, porque ocurrían con cierta frecuencia en el cerebro de 
personas viejas pero cuando se hicieron reacciones de inmunohistoquímica daba una reacción 
similar a la del Almidón razón la cual su nombre, aunque no tenga nada que ver con este 
polisacárido. 
Nosotros tenemos una proteína precursora denominada APP (proteína precursora de Amiloide) en 
nuestro cerebro, de la cual no sabemos su función. Esta proteína va a ser atacada por enzimas 
llamadas secreteasas que en realidad son proteasas, entonces normalmente esta proteína está 
cortada por una primera proteasa llamada alfa-secretasa y después por otra que se llama gamma-
secretasa. Este es el procesamiento normal, pero existe otra enzima que se llama beta-secretasa,que si corta ella y luego la gamma-secretasa tenemos la formación de beta-amiloide que va a 
formar la placa típica del Alzheimer. Entonces en conclusión es un problema de corte de una 
proteína. 
Ahora vamos a ver otro neurotransmisor que también se relaciona con el Alzheimer… 
Se había encontrado que los animales a los cuales se les destruye de alguna manera las neuronas 
que producen acetil colina perdían la memoria, entonces se pensó que de alguna manera 
promoviendo la concentración de acetil colina se podía mejorar la memoria. Y ¿Qué es la acetil 
colina? Es un neurotransmisor que se forma a partir de colina y acetil-coa por la enzima colina 
acetil-transferasa. La acetil colina va a ser rápidamente destruida por la acetilcolinesterasa, una 
enzima que la destruye en sus componentes, es decir que vive poquito, se forma y se destruye. 
Como tratamiento entonces se pensó administrar un inhibidor de la acetilcolinesterasa central, el 
cual mejora la memoria de los pacientes. Por ejemplo: Tacrina, fue el primero que se utilizo pero 
resulto ser hepatotoxica; Galantamina, Donezepil, Rivastigmina. 
El acetilcolina tiene 2 tipos de receptores: Muscarínicos y Nicotínicos. Los muscarínicos son 
receptores que están muy concentrados en el sistema nervioso central y que tienen que ver con la 
proteína Gq y con intermediarios como fosfatidilinositol trifosfato, IP3 y Diacilglicerol. 
Receptores ionotrópicos: ubicados sobretodo en la periferia en la placa neuromuscular y tienen un 
canal importante para el ingreso de sodio. 
MIASTENIA GRAVIS: es una enfermedad autoinmune debida a anticuerpos anti-receptor nicotínico 
para la Acetilcolina. Estos anticuerpos anti-receptor se unen al receptor imposibilitando el 
contacto del neurotransmisor, que por lo tanto no ingrese sodio, y por lo tanto que no se produzca 
la contracción muscular. El paciente presenta una debilidad muscular. 
El tratamiento es con inhibidores de acetilcolinesterasa periféricas (NEOSTIGMINA). Al mantener 
las concentraciones de acetilcolina más elevadas en el espacio presináptico se hace más factible la 
unión a algún receptor que no se encuentre bloqueado por un anticuerpo. 
NEUROTRANSMISION GLUTAMATERGICA 
En el sistema nervioso los aminoácidos pueden ser precursores de neurotransmisores o a veces los 
aminoácidos son neurotransmisores por sí mismos como es el caso del acido glutámico. El 
glutamato también se deposita por neuronas glutamatérgicas en vesículas presinápticas y se libera 
al espacio sináptico. Se considera que es el principal neurotransmisor excitatorio del sistema 
nervioso. 
Tiene dos tipos de receptores: metabotrópicos e ionotrópicos. 
Los receptores ionotrópicos están en la neurona postsináptica y de acuerdo al tipo de inhibidor 
que tiene reciben sus nombres: NMDA, AMPA y KAINATO. 
AMPA y KAINATO tiene sobretodo canales para NA, y NMDA tiene para Ca y Na. 
Normalmente al unirse a la neurona produce un estado excitatorio, pero si se liberan en 
cantidades excesivas se hiperestimula produciendo: 
 KAINATO, AMPA: Ingreso de Na arrastra el de Cloro y H20 produciendo edema, y como 
resultado lisis y muerte celular. 
 NMDA: Activación de proteasas, lipasas y nucleasas; generación de niveles tóxicos de NO, 
estrés oxidativo, necrosis, apoptosis. 
De manera que la liberación excesiva de glutamato es totalmente nociva. 
Esto puede producirse en el accidente cerebro vascular (ACV). ¿Qué sucede? Se genera un bloque 
y se produce un infarto. Las neuronas ubicadas en la zona del infarto no reciben sangre O2 y no 
pueden retener al glutamato, ya que su retención requiere energía y que la célula se encuentre en 
una situación fisiológica. Si esta célula esta hipoxica empieza a liberar todo su glutamato, 
afectando a aquellas neuronas que se encontraban bien a su alrededor (Zona penumbra), reciben 
una excitación glutamatérgica excesiva. Entonces lo que iba a ser una pequeña zona de infarto es 
mucho mayor, porque todas esas neuronas en la zona de penumbra reciben el impacto del exceso 
de glutamato generando una excitotoxicidad. 
ENFERMEDAD POR PRIONES O CREUTZFELDT-JACOB 
Stanley Prusiner, neurólogo estadounidense, descubrió que estas sustancias denominadas priones 
eran proteínas y producían una lesión en el cerebro el cual parecía esponjoso, razón la cual se la 
denomina Encefalopatía espongiforme. 
Nosotros en el cerebro presentamos una proteína denominada PrP que fisiológicamente tiene 
cadenas de alfa hélice, pero existe la posibilidad de que haya un cambio conformacional donde la 
cadenas pasan a ser beta hélice, y esto ya es una proteína infectiva llamada Prpsc. ¿Qué pasa con 
este prion? Si nosotros comemos este prion las proteasas nuestras digestivas no la reconocen, por 
lo tanto se reabsorbe, la captan los linfocitos, la llevan a los ganglios, y de ahí al sistema nervioso 
lesionándolo. 
 
 
C W.