Neurotransmisores: qué son, sus funciones y tipos

Los neurotransmisores son mensajeros químicos imprescindibles para el correcto funcionamiento del cuerpo. Su misión es transmitir señales entre una neurona y su célula objetivo, que puede ser otra neurona, una célula muscular o una glándula. En este texto se explican qué son, cómo actúan en la sinapsis, las principales familias y ejemplos, qué ocurre cuando no funcionan adecuadamente y cómo los fármacos pueden modular su acción para tratar diversas condiciones.

Fundamentos de la comunicación neural

La estructura de la neurona y el lugar de los neurotransmisores

Las neuronas, células clave del sistema nervioso, están formadas por tres componentes principales. El cuerpo celular es donde se producen muchos neurotransmisores y se mantiene la función de la célula. El axón transporta la señal eléctrica desde el cuerpo celular hacia la terminal axónica. En la terminal axónica se almacena la señal eléctrica y se transforma en señal química mediante la liberación de neurotransmisores. Estos mensajeros se guardan dentro de vesículas sinápticas, diminutos sacos de pared fina que pueden contener miles de moléculas de neurotransmisor. A medida que la señal eléctrica se acerca a la terminal, las vesículas se fusionan con la membrana y liberan los neurotransmisores en el espacio entre la neurona emisora y la célula receptora.

La sinapsis: el paso de lo eléctrico a lo químico

El lugar donde se produce la transmisión entre una neurona y la siguiente célula objetivo se llama hendidura sináptica. Este espacio es extremadamente estrecho, de menos de 40 nanómetros de ancho. Los neurotransmisores, una vez liberados, atraviesan este espacio y se unen a receptores específicos en la membrana de la célula receptora, como si encajaran en una cerradura. Tras la unión, la célula receptora percibe un cambio que puede generar una respuesta eléctrica o química en la célula objetivo, como la activación de otra neurona, la contracción de un músculo o la liberación de hormonas.

La acción en la célula objetivo: excitatoria, inhibitors y moduladora

• Excitatoria: estos neurotransmisores elevan la probabilidad de que la célula receptora dispare una nueva señal. Un ejemplo destacado es el glutamato.
• Inhibitoria: reducen la probabilidad de que la célula receptora envíe una señal, limitando la transmisión. Unos neurotransmisores inhibidores clave son el GABA y la glycina.
• Moduladora: ajustan la eficacia de la transmisión de otros mensajeros y pueden afectar a muchos neuronas a la vez, modulando la intensidad de la comunicación sin imponer una respuesta única en cada encuentro sináptico.

Familias y ejemplos principales de neurotransmisores

Neurotransmisores de aminoácidos

• Glutamato: es el neurotransmisor excitatorio más común en el sistema nervioso central y la molécula más abundante en el cerebro. Participa en funciones cognitivas como el pensamiento, el aprendizaje y la memoria. Los desequilibrios de glutamato se han asociado con diversas condiciones neurodegenerativas y convulsiones.
• GABA (ácido gamma-aminobutírico): es el neurotransmisor inhibitorio principal sobre el cerebro. Regula la actividad cerebral y ayuda a prevenir la excitabilidad excesiva, con implicaciones en ansiedad, irritabilidad, concentración, sueño, convulsiones y depresión.
• Glicina: es el principal neurotransmisor inhibitorio en la médula espinal. Participa en la modulación de la percepción del tono muscular, transmisión de dolor y gestión del metabolismo en distintas circuits nerviosos.

Monoaminas

• Serotonina (5-HT): es un neurotransmisor inhibitorio que regula el estado de ánimo, los patrones de sueño, la sexualidad, la ansiedad, el apetito y la percepción del dolor. Su desequilibrio está relacionado con trastornos como el trastorno afectivo estacional, la ansiedad y la depresión. Hay fármacos que modulan la serotonina para tratar estos trastornos, como los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) o los inhibidores de la recaptación de serotonina y norepinefrina (IRSN).
• Histamina: regula funciones corporales como la vigilancia, el comportamiento de alimentación y la motivación. está implicada en respuestas inflamatorias y en ciertos procesos neurológicos.
• Dopamina: participa en el sistema de recompensa, la motivación, la atención, la memoria y el estado de ánimo. Su disfunción se asocia con Parkinson, esquizofrenia, trastorno bipolar, síndrome de piernas inquietas y TDAH. Dado su papel en la recompensa, muchos fármacos que actúan sobre la dopamina pueden afectar la motivación y el comportamiento.
• Epinefrina (adrenalina): forma parte de la respuesta de “lucha o huida” junto con la norepinefrina. Aumenta la frecuencia cardiaca, la presión arterial y la liberación de glucosa para preparar al cuerpo ante una amenaza, y también aumenta la atención y el enfoque ante estímulos agudos. En medicina, se utiliza en situaciones de emergencia como la anafilaxia y la parada cardiorrespiratoria.
• Norepinefrina (noradrenalina): potencia la vigilancia, la excitación y la atención. Afecta la presión arterial y el ritmo cardíaco y es un objetivo de varios fármacos para trastornos de atención y depresiones, entre otros.

Péptidos

• Endorfinas: son analgésicos naturales del organismo. Contribuyen a la modulación del dolor y a sensaciones de bienestar; niveles bajos pueden asociarse con ciertos tipos de dolor crónico, como la fibromialgia, y con cefaleas específicas.

Acetilcolina

La acetilcolina es un neurotransmisor excitatorio que se distribuye en el sistema nervioso central y en el sistema nervioso periférico. En el sistema autónomo regula funciones como la frecuencia cardíaca, la presión arterial y la motilidad intestinal. También participa en la contracción muscular, la memoria, la motivación, la sexualidad, el sueño y el aprendizaje. Los desequilibrios en sus niveles se han asociado con trastornos como el Alzheimer, convulsiones y espasmos musculares.

¿Qué ocurre cuando los neurotransmisores no funcionan correctamente?

Varios factores pueden hacer que la transmisión de mensajes no se realice de forma adecuada. Entre ellos se encuentran las siguientes circunstancias:

• Producción o liberación excesiva o insuficiente de uno o varios neurotransmisores.
• Problemas en el receptor de la célula receptora, que impiden que la señal química sea aceptada y convertida en una respuesta adecuada.
• Inflamación o daño en la hendidura sináptica que reduce la captación o transporte de neurotransmisores.
• Recaptación demasiado rápida, que elimina los neurotransmisores de la sinapsis antes de que puedan actuar.
• Enzimas que degradan los neurotransmisores limitando la cantidad de mensajeros disponible para la señalización.

Las alteraciones en otras partes del sistema nervioso, o la interacción con medicamentos que la persona ya toma, también pueden afectar este delicado equilibrio. A modo de ejemplos clínicos derivados de estas disfunciones, se han descrito asociaciones entre ciertos desequilibrios y enfermedades o condiciones específicas:

• Una disminución de la acetilcolina puede contribuir a la pérdida de memoria observada en la enfermedad de Alzheimer.
• Un exceso de serotonina podría estar vinculado a ciertos trastornos del espectro autista, entre otros posibles efectos.
• Un incremento de la actividad de glutamato o una actividad reducida de GABA pueden provocar una excitación excesiva de redes neuronales, aumentando el riesgo de convulsiones.
• Una mayor actividad de noradrenalina y de dopamina junto con una transmisión anómala de glutamato puede contribuir a episodios maníacos.

Cómo influyen los fármacos en la acción de los neurotransmisores

Inhibidores de la degradación de neurotransmisores

Una estrategia farmacológica es bloquear la enzima que descompone un neurotransmisor, de modo que más moléculas estén disponibles para interactuar con sus receptores. Un ejemplo clásico es la inhibición de la acetilcolinesterasa, la enzima que degrada la acetilcolina. Al impedir su acción, se incrementa la cantidad de acetilcolina disponible en la sinapsis, lo que puede estabilizar o mejorar la memoria y la función cognitiva en ciertas enfermedades neurodegenerativas. Entre los compuestos utilizados con este mecanismo se encuentran donepezil, galantamina y rivastigmina.

Bloqueo de la señalización en la membrana receptora

Otra estrategia consiste en impedir que el neurotransmisor sea recibido adecuadamente por su receptor, dificultando su acción. Un ejemplo bien conocido son los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS), que reducen la retirada de la serotonina desde la sinapsis y aumentan su disponibilidad para actuar en las neuronas. Este enfoque se utiliza en el tratamiento de depresión, ansiedad y otros trastornos del estado de ánimo, entre otros. Existen también otros fármacos que influyen en la recaptación de serotonina y noradrenalina (ISRSN o IRSN) para modulación del ánimo y la ansiedad.

Bloqueo de la liberación de neurotransmisores

Algunos medicamentos actúan reduciendo la liberación del neurotransmisor desde la neurona emisora, alterando la transmisión sináptica. Un ejemplo dentro de este grupo es el litio, que en el tratamiento de los trastornos afectivos puede disminuir la liberación de noradrenalina y modular la comunicación entre neuronas durante episodios maníacos, ayudando a estabilizar el ánimo en el trastorno bipolar.

Aplicaciones clínicas y consideraciones prácticas

La neuroquímica de los neurotransmisores no solo explica procesos fisiológicos normales, sino también el fundamento de numerosas condiciones neurológicas y psiquiátricas. Comprender estos mensajeros facilita entender por qué ciertos fármacos pueden ayudar a mejorar síntomas y, en algunos casos, a modificar el curso de la enfermedad. Sin embargo, la modulación de neurotransmisores debe hacerse con cautela, ya que alteraciones en una vía pueden repercutir en otras y producir efectos adversos.

Resumen práctico para comprender la relevancia de los neurotransmisores

• Los neurotransmisores permiten la comunicación entre neuronas y entre neuronas y células diana como músculos o glándulas.
• Se liberan en la hendidura sináptica y se unen a receptores específicos para producir respuestas excitatorias, inhibitorias o moduladoras.
• Las principales familias incluyen neurotransmisores de aminoácidos (glutamato, GABA, glicina), monoaminas (serotonina, histamina, dopamina, epinefrina, norepinefrina), péptidos (endorfinas) y acetilcolina.
• Las disfunciones pueden deberse a desequilibrios en producción, liberación, receptores, recaptación o degradación, y se asocian a diversas condiciones clínicas.
• Los fármacos pueden actuar disminuyendo la degradación de neurotransmisores, bloqueando su acción en receptores o modulando su liberación, entre otros efectos.