Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas
description
Transcript of Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas
![Page 1: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/1.jpg)
Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas
Mg Inés Arnao Salas
Maestría en Neurociencias
2009
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA)
FACULTAD DE MEDICINAUNIDAD DE POST GRADO
![Page 2: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/2.jpg)
Aceticolina
![Page 3: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/3.jpg)
Acetil colina
• NT del SNP y SNC• Regulación de la activación cortical, el paso de
sueño a vigilia, y procesos de memoria y asociación.
• 5 a 10% de sinapsis en el SNC son de tipo colinérgico.
• Presenta receptores ionotrópicos y metabotrópicos
• Alteraciones de la transmisión colinérgica ha sido asociada a enfermedades como Parkinson, Alzheimer
![Page 4: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/4.jpg)
Cómo se sintetiza?
CAT: colina acil transferasa
CH3-CO-O-CH2-CH2-N+-(CH3)3
![Page 5: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/5.jpg)
Almacenamiento de acetil colina
• Vesículas con proteína transportadora que usa gradiente de H+.
• 90% vesículas que contienen NT se unen a través de sinapsinas I y II al citoesqueleto.
• Las sinapsinas-P mediante PK I y II dep de Ca+2 y PK-AMPc debilitan su unión al citoesqueleto, facilitando su transporte para la exocitosis.
• La sinaptotagmina es una proteína sensora de Ca+2 que termina la fusión de la vesícula a la membrana presináptica
![Page 6: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/6.jpg)
Metabolismo de la acetilcolina
![Page 7: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/7.jpg)
Cómo se hidroliza?
![Page 8: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/8.jpg)
Colinesterasas
• ACE• Asociada a la
sinapsis colinérgicas• Eritrocitos• Específica para Acetil
colina y esteres de colina
• BuCE• (pseudocolinesterasa)• Plasmática• Menor especificidad
por sustratos que ACE (acetil colina, esteres de colina, procaína, succinil colina)
![Page 9: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/10.jpg)
Metabolismo de la acetilcolina
Hendidura sináptica
Recaptación
Síntesis de acetilcolina
empaquetado Almacenamiento
Vaciamiento
Acetilcolinesterasa
Axón pre-sináptico
![Page 11: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/11.jpg)
Tipos de receptores
Muscarínicos:Amanita muscaria(muscarina)
Nicotínicos:Nicotiana tabacum(nicotina)
ACh ACh
ganglios parasimpáticosganglios simpáticos
ACh
ACh
médula adrenal
ACh uniónneuromuscular
![Page 12: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/12.jpg)
Receptor nicotínico de acetil colina
• Constan de 5 subunidades, Consiste en alfa2 (P y glicosilada), beta, gamma y delta.
• Cada una de ellas forma 4 hélices transmembrana.
• La segunda de cada una participa en el poro central.
• En la placa motora terminal la disposición es αβγαδ.
![Page 13: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/13.jpg)
Estructura de los receptores nicotínicos
![Page 14: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/14.jpg)
• La Ach se une a las subunidades α y abre los poros (1-2 ms).
• Hay 3 residuos con carga – dispuestas en forma de anillo (especificidad iónica del receptor).
• La unión NT-R dilata los poros.
• La Ach se disocia con rapidez y es inactivada.
Receptores nicotínicos de la aceticolina
![Page 15: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/15.jpg)
Receptor nicotínico
![Page 16: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/16.jpg)
Estructura de receptores de nicotínicos de acetil colina
![Page 17: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/18.jpg)
Receptores muscarínicos de la acetil colina
• Son metabotrópicos.• Su nombre proviene del
alcaloide muscarina el que no es degradado
(excitación más duradera de la musculatura).
• Influyen en la concentración de AMPc de las células post-sinápticas.
![Page 19: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/19.jpg)
Receptor muscarínico de acetil colina
![Page 20: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/20.jpg)
Receptores muscarínicos
M1 M2 M3 M4 M5
agonista Oxotremorina Betanecol L689660 McN-A-343
-
Antagonista Pirenzepina Metoctramina Darifenacina Himbacina AFDX250
Mecanismos efectores
Gq/11
IP3/DAG
Gi/G0
AMPc/K
Gq/11
IP3/DAG
Gi/G0
AMPc
Gq/11
IP3/DAG
![Page 21: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/21.jpg)
Consecuencias de la activación muscarínica
![Page 22: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/22.jpg)
Señalización por AMPc
![Page 23: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/23.jpg)
Señalización por IP3 y DAG
![Page 24: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/24.jpg)
Receptores como dianas farmacológicas
• El bloqueo de gen que codifica la subunidad α4 de receptores nicotínicos capacidad antinociceptiva reducida.
• Esto confirma la potencialidad de los receptores nicotínicos que contienen esta subunidad como posibles dianas farmacológicas en el tratamiento del dolor.
• Receptor nicotínico α4β2 tiene mayor sensibilidad a los anestésicos generales volátiles, que el receptor GABA.
![Page 25: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/25.jpg)
Catecolaminas
![Page 26: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/26.jpg)
Dopamina
• De entre todas las catecolaminas, el 50% corresponde a la dopamina
• Controla funciones: emocionales, cognitivas y motoras.
• Precursor metabólico inmediato de la Adrenalina y nor adrenalina
• Se han identificado 7 tipos de receptores metabotrópicos: D1, D2, D3, D4, D5, D6, y D7.
![Page 27: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/27.jpg)
Precursores de síntesis de catecolaminas
dihidrobiopterina + NADH = tetrahidrobiopterina + NAD
![Page 28: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/28.jpg)
Síntesis de dopamina
![Page 29: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/29.jpg)
• La dopamina (DA) se sintetiza a partir de la tirosina:
• La tirosina-hidroxilasa (TH) convierte la tirosina en DOPA (I);
• La DOPA-descarboxilasa la convierte en dopamina (2).
• La DA puede almacenarse (3) para de allí liberarse (4).
• Una vez liberado el NT puede ocupar receptores postsinápticos (5), metabolizarse, recaptarse (6) u ocupar autorreceptores (AR) (7).
• Dentro de la terminal, la DA puede metabolizarse por la monoamino-oxidasa mitocondrial (8).
La sinapsis dopaminérgica
![Page 30: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/30.jpg)
• El término de la fase de estimulación termina por recaptura por un transportador de dopamina (70%) y por acción de la MAO-B (30%)
• El transportador es una proteína que actúa acoplada a gradiente de concentración de Na+ y Cl- (electrogénico).
• Cocaína es un bloqueador de la recaptura presináptica.
• Los inhibidores de la bomba tienen acción antidepresiva.
![Page 31: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/31.jpg)
Metabolismo de la dopamina
(-) cocaína-
![Page 32: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/32.jpg)
Dopamina: activa o inhibe?
![Page 33: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/34.jpg)
Catecolaminas
Estas hormonas incrementan la frecuencia y la fuerza del latido cardíaco, la presión sanguínea, la respiración y dilatan las vías respiratorias. También incrementan la concentración de glucosa en el torrente sanguíneo
![Page 35: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/35.jpg)
Nor adrenalina y adrenalina
• NA: Neurotransmisor, neuromodulador y hormona.
• Es el NT de las fibras post-ganglionares del sistema nervioso simpático
• Su principal acción es neuromoduladora. Se ha implicado esta sustancia en la vigilia y en los estados de activación, en la autoestimulación intracraneal y en el aprendizaje y la memoria.
• A: Este neurotransmisor se encuentra distribuido por todo el organismo. En el SNC lo encontramos en el Hipotálamo, Tálamo, sustancia gris periacueductal, médula espinal.
![Page 36: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/36.jpg)
corticoesteroides
+
La dopamina-b-hidroxilasa contiene Ca2+, los quelatos de cobre tales como el dietilditiocarbonato son potentes inhibidores de la DBH. La feniletanolamina N-metiltransferasa ( PNMT) , donador de metilos : SAMReacciones DBH y PNMT en vesículas de almacenamiento.
Síntesis de catecolaminas
*
![Page 37: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/37.jpg)
Síntesis de NA y A
• La dopamina ingresa a las vesículas de almacenamiento mediante una bomba de H+ y ATP.
• Recaptación es de amplia especificidad, compiten con triptamina, tiraminas y anfetaminas.
• Reserpina es un inhibidor específico e irreversible de la bomba de aminas vesicular.
• Se almacenan conjugadas a una proteína ácida: cromogranina y se disocia por el ATP
![Page 38: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/38.jpg)
Receptor B adrenergico
![Page 39: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/39.jpg)
CLASIFICACIÓN DE LOS RECEPTORES NOR-ADRENERGICOS
Adenilato Ciclasa
Canales de K+
Canales de Ca++ L y N
PLC, PLA2
Gi 1, 2, 3
Gi (subunidades )
¿Gi/Go?
2A, 2B, 2C
Fosfolipasa C
Fosfolipasa D
Fosfolipasa A2
¿ ? Canales de Ca++
Gq
Gq
Gq, Gi/Go
Gq
1A, 1B, 1D
Adenilato CiclasaGs 3
Adenilato CiclasaGs 2
Adenilato Ciclasa
Canales de Ca++ L
Gs 1
Ejs. efectoresProteína GReceptor
adrenérgico
Isoproterenol > adrenalina >,= noradrenalina ---- receptores BetaAdrenalina >,= noradrenalina >> isoproterenol --- receptores Alfa
2dos Mensajeros
AMPc
AMPc
AMPc
AMPc
IP3, DAG
AP
?
AMPc
![Page 40: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/40.jpg)
Degradación de las catecolaminas
• En lo que respecta al metabolismo de las catecolaminas, tanto la dopamina como la noradrenalina se degradan por la monoaminooxidasa (MAO) y la catecol-O-metiltransferasa (COMT), en ácido homovanílico (HVA) y ácido dihidroxifenilacético (DOPAC).
• Ambos metabolitos pueden cuantificarse en el líquido cefalorraquídeo u orina para tener un índice de actividad catecolaminérgica.
• Los IMAO, son antidepresivos.
![Page 41: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/41.jpg)
Monoamino oxidasas
• Catalizan la oxidación de monoaminas.
• Se encuentran unidas a la membrana externa de la mitocondrias
• En humanos hay 2 tipos de MAO: A y B
• Grupo prostético: FAD
• Serotonina NA y A degradadas principalmente por MAO-A
• MAO-A y MAO-B degradan la dopamina
![Page 42: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/42.jpg)
biopsicologia.net
Síntesis-------Degradación--------
![Page 43: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/43.jpg)
Patología
• Disminuye en la vejez, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson; aumenta en la enfermedad de Huntington y esquizofrenia (aumento de receptores D2 e incremento de HVA en LCR cuando están presentes los síntomas psicóticos positivos).
![Page 44: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/44.jpg)
Gracias por su atención
![Page 45: Neurobioquímica de la acetil colina y catecolaminas](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062217/568151fd550346895dc037a2/html5/thumbnails/45.jpg)
Agonistas muscarínicos. Acetilcolina, muscarina, carbacol, metacolina, betanecl, policarpina, arecolina, axotremorina.Agonistas nicotínicos. Acetilcolina, nicotina, arecolina, tetrametilamonio, feniltrimetilamonio, dimetlfenilpiperacina, suberildicolina.Antagonistas muscarínicos. Atropina, escopolamina, benzotropina, bromuro de quinuclidlio, pirencepina, telencepina.Antagonistas nicotínicos. d-tubocurarina, succinilcolina, decametonio, galanina, pempidina, mecamilamina, hexametoni, α-bungarotoxina.Liberador de acetilcolina. Veneno de la araña viuda negra.Inhibidor de la liberación. Toxina botulínica.Ligados irreversibles. α-bungarotoxina, quinuclidilbencilato.Inhibidor del transportador. Hemicolinio-3.Inhibidor de la síntesis. 4-Naftilinilpiridina.Inhibidores de la acetilcolinesterasa. Diisopropilfosfofluoridato, neostigmina, fisostigmina, insecticidas organofosforados.
Fármacos con acción sobre el sistema colinérgico.
Rev Mex Neuroci 2005; 6(4)