Serotonina

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Sinapsis de la Serotonina.

La serotonina son neurotransmisores que se encuentran en varias regiones del sistema nervioso central y que tienen mucho que ver con el estado de animo. El aumento de serotonina en los circuitos nerviosos produce una sensación de bienestar y relajación.

Historia

Se aisló y se nombró la serotonina por primera vez en el año 1948 por Maurice M. Rapport, Arda Green, y Irvine Page de la Clínica de Cleveland, el nombre serotonina es un término equívoco que refleja nada más que las circunstancias en las que se descubrió el compuesto.

Fue inicialmente identificado como una sustancia vasoconstrictora en el plasma sanguíneo o (serum) – de ahí su nombre serotonina, un agente serum que afecta al tono vascular. Este agente fue posteriormente identificado químicamente como la 5-hidroxitriptamina (5-HT) por Rapport, y desde entonces se le han asociado una amplia gama de propiedades fisiológicas, el 5-HT ha sido el nombre más adoptado por la industria farmacéutica.

Funciones

  • Entre las principales funciones de la serotonina esta la de regular el apetito mediante la saciedad, equilibrar el deseo sexual, controlar la temperatura corporal, la actividad motora y las funciones perceptivas y cognitivas.
  • La serotonina interviene en otros conocidos neurotransmisores como la dopamina y la noradrenalina, que están relacionados con la angustia, ansiedad, miedo, agresividad, así como los problemas alimenticios.
  • La serotonina también es necesaria para elaborar la melatonina, una proteína que es fabricada en el cerebro en la glándula pineal, y es la encargada de la regulación del sueño. La serotonina aumenta al atardecer por lo que induce al sueño y permanece elevada hasta el amanecer cuando comienza a descender.
  • Otra función importante de este neurotransmisor, es actuar como el reloj interno de nuestro cuerpo, lo que a su vez determina nuestros ciclos de sueño y vigilia. El reloj interno es el encargado de coordinar varias funciones biológicas como la temperatura corporal, la hormona del estrés, cortisol, y los ciclos del sueño. La correcta coordinación de estos 3 elementos hace que podamos dormir profundamente y despertar descansados. Los hombres producen hasta un 50% más de serotonina que las mujeres, por lo tanto, estas son más sensibles a los cambios en los niveles de serotonina.

Niveles de serotonina

El estrés, los niveles de azúcar en sangre y los cambios hormonales, sobre todo en los estrógenos, son algunas de las causas por las que serotonina se ve alterada.

Los niveles bajos de serotonina, se asocian a desequilibrios mentales como la esquizofrenia, autismo infantil, trastorno obsesivo compulsivo, hiperactividad infantil, depresión, estados de agresividad, migrañas, estrés e insomnio.

El aumento de serotonina en los circuitos nerviosos produce una sensación de bienestar, relajación, mayor autoestima y concentración. La serotonina se puede medir a través de la sangre, aunque no se obtendrá mucha información, debido a que el cerebro y el resto del cuerpo se encuentran separados por la barrera hemato-encefálica, una especie de pantalla que no permite el paso de cualquier sustancia al cerebro. Por eso el cerebro fabrica sus propios neurotransmisores.

Receptores de Serotonina

Estudios farmacológicos y fisiológicos han contribuido a la definición de muchos subtipos de receptores para serotonina. Inicialmente se diferenciaron dos receptores diferentes de 5-HT en el íleon, llamados receptores D (bloqueado por dibencilina) y M (bloqueado por morfina). El receptor D se pensó que estaba en el músculo liso del íleon mientras que el receptor M, se consideró que estaba en la estructura ganglionar.

El desarrollo del ensayo de unión al radioligando fue propuesto por Pertoutka y Snyder en 1979 para etiquetar dos clases de receptores serotoninérgicos en el cerebro. Los lugares de unión con alta afinidad por [3H]5-HT fueron designados como receptor 5-HT1; los lugares de unión etiquetados con alta afinidad por [3H]espiperona fueron denominados como receptor 5-HT2.

La unión de [3H]5-HT a los receptores 5-HT1 fue desplazada por la espiperona de forma bifásica, sugiriendo que el llamado receptor 5-HT1 podía ser una población heterogénea de receptores. El lugar de unión [3H]5-HT que muestra alta afinidad para espiperona fue llamado subtipo 5-HT1A, mientras el componente de unión [3H]5-HT que mostraba baja afinidad para espiperona fue llamado el subtipo 5-HT1B. Se encontró una alta densidad de lugares de unión para [3H]5-HT en el plexo coroideo. Estos sitios de unión a [3H]5-HT fueron denominados subtipo 5-HT1C. Un cuarto lugar de unión para [3H]5-HT fue identificado en el cerebro bovino y fue llamado receptor 5-HT1D. El receptor 5-HT1D fue identificado en cerebros de especies desprovistas de receptor 5-HT1B.

El receptor M de Gaddum y Picarrelli, originalmente descrito en el íleon de cobayas. Bradley y asociados han renombrado a este receptor como 5-HT3. Un subtipo adicional de receptor serotoninérgico ha sido descrito, el receptor 5-HT4.

Tanto en el hipocampo como en el núcleo de Raphe, los receptores 5-HT1A están asociados a la apertura de los canales K+, presumiblemente de forma directa a través de una proteína G. En las áreas del campo terminal como el hipocampo, los receptores 5-HT1A están también asociados mediante una proteína G a la inhibición de la actividad de la adenilciclasa. El receptor 5-HT1A es clasificado como estando asociado a ambos la estimulación y la inhibición de la adenilciclasa, siempre en la misma región cerebral.

En la sustancia negra, demostrada por estudios de unión de radioligandos, una alta densidad de receptores 5-HT1B y 5-HT1D, estos receptores serotoninérgicos están asociados a la inhibición de adenilciclasa a través de la proteína G.

Los receptores 5-HT1C y 5-HT2 están asociados a través de la proteína G a la estimulación de hidrólisis de fosfoinositol (PI)

El receptor 5-HT3 es un ion ligado a la apertura de canal, es un canal iónico tal que la reacción provocada por su activación no es mediada por segundo mensajero o a través de proteínas G.

El receptor 5-HT4 en neuronas del colículo e hipocampo está asociado a la estimulación de la actividad de la adenilciclasa y a la inhibición de canales K+. Se ha demostrado que la inhibición de canales K+ en neuronas del colículo implica la producción de AMPc y la activación de proteínoquinasa A dependiente de AMPc. A pesar de que el sistema del segundo mensajero asociado con el receptor 5-HT4 es AMPc, esto parece ser si otro mecanismo de transducción también se asocia a los receptores 5-HT4.

Los muchos subtipos de receptores para serotonina no son sólo distinguibles por su farmacología y sistemas de segundo mensajero, sino también por su localización en el Sistema nervioso central.

Sinapsis seratoninérgica

La serotonina se sintetiza a partir del triptófano. La triptófano hidroxilasa introduce un OH y da el 5-hidroxitriptófano. Si se descarboxila, queda la serotonina. La serotonina actúa sobre el receptor postsináptico. Hay 7 receptores diferentes para la serotonina: 5HT-1, 5HT-2, 5HT-3, 5HT-4, 5HT-5, 5HT-6 y 5HT-7.

Se degrada a partir de la MAO (monoaminooxidasa), que la transforma en 5-hidroxiindolacético. La degradación se produce en el espacio intersináptico.

Como se esperaba, los terminales serotoninérgicos hacen los contactos usuales sinápticos especializados con las neuronas objetivo y liberan serotonina siguiendo la estimulación nerviosa.

En la mayoría de las áreas del sistema nervioso central de los mamíferos, hay al menos algunos lugares donde la 5-HT es liberada y no se ha encontrado evidencia sobre la especialización sináptica.

En este caso, el neurotransmisor es liberado y difundido a cierta distancia. El porcentaje de terminales 5-HT asociados con especializaciones sinápticas, varía en regiones cerebrales particulares.

La apariencia de contactos sinápticos especializados sugiere asociaciones relativamente estables y fuertes entre una neurona presináptica y su objetivo. A la inversa, la ausencia de especialización sináptica implica una interacción dinámica y quizás menos específica, con las neuronas objetivo.

En este caso, la 5-HT puede actuar como un neuromodulador. La actividad de 5-HT en la sinapsis se termina, primariamente, por su recogida en terminales serotoninérgicos.

Los efectos sinápticos de muchos aminoácidos y neurotransmisores monoaminérgicos, incluida la 5-HT, son terminados por unión de estas moléculas a proteínas específicas de transporte.

El sistema de transporte para la 5-HT esta localizado en las neuronas serotoninérgicas. Las células gliales también parecen ser capaces de coger 5-HT por un sistema de transporte de gran afinidad.

La estructura del transporte de serotonina es bastante diferente de la estructura de los receptores asociados a la proteína. Los medicamentos que son inhibidores selectivos de la recogida de 5-HT, como la fluoxetina o sertralina, son ampliamente usados como antidepresivos.

La clomipramina, que tiene una selectividad moderada in vivo para inhibir la recogida de 5-HT frente a aquellos de NA, es usada para el tratamiento del trastorno de ansiedad, trastorno obsesivo compulsivo. Producen inhibición competitiva de la recogida de 5-HT, y una simple proteína parece ser responsable tanto de la unión de estos medicamentos como de la recogida de 5-HT.

El camino primario catabólico para la 5-HT es la desaminación oxidativa por la enzima monoaminooxidasa.

La monoaminooxidasa (MAO) convierte la serotonina en 5-hidroxi-indoleacetaldehído, y este producto es oxidado por una aldehído deshidrogenasa dependiente de NAD+ para formar ácido 5-hidroxi-indolacético (5-HIAA).

Hay al menos dos isoenzimas de MAO, denominadas como tipo A y tipo B. Estas isoenzimas son completamente flavoproteínas de membranas mitocondriales externas en neuronas, glia y otras células. Existen inhibidores selectivos de cada forma de MAO, ej., clorgilina o maclobemida para el tipo A o deprenil para el tipo B.

El cerebro humano contiene más tipo B, que tipo A. Es interesante que los cuerpos celulares de la serotonina contienen predominantemente MAO tipo B, así los nervios serotoninérgicos (al menos, los somas) contienen la forma de MAO (tipo B) que no metaboliza preferentemente 5-HT. Esto ha llevado a la hipótesis de que la MAO tipo B en las neuronas serotoninérgicas, impide a la célula la acumulación de varios substratos naturales (ej., dopamina) que puede interferir con el almacenamiento, liberación y recogida de 5-HT.

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Véase También

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