Neurociencia 


Cambios en los sistemas de neurotransmisores en el envejecimiento normal

La transmisión sináptica química se puede dividir en 4 pasos-(1) Sintetizar y almacenar transmisores químicos, (2) liberación de transmisores, (3) interacción de los transmisores con los receptores en la membrana postsináptica, (4) eliminación de los transmisores de la hendidura sináptica después de la acción sináptica.

Este proceso se produce de neurona a neurona, el axón terminal o neurona presináptica se conecta a los cuerpos dendríticos (espinas dendríticas) o neurona postsináptica. El espacio entre neuronas, donde se produce el intercambio químico se llama hendidura sináptica.

La neurona

¿Pero qué son los transmisores químicos o neurotransmisores?

Son sustancias liberadas por las neuronas y que afectan a órganos específicos como el corazón. Se diferencian de las hormonas, en que el neurotransmisor actúa en regiones cercanas a la zona de liberación y las hormonas son liberadas en el torrente sanguíneo para ejecutar su función a distancia.

Muchos neurobiólogos han acordado que para denominar una sustancia como neurotransmisor” debe cumplir 4 criterios:

  • Debe ser sintetizado en la neurona presináptica.
  • Estará presente en el terminal presináptico en cantidades suficientes para ejercer una acción observable en la dendrita postsináptica o en el órgano diana.
  • Cuando es administrado en dosis adecuadas reproduce el efecto de la liberación endógena.
  • Existe siempre un mecanismo específico para la eliminación de la hendidura sináptica.

¿Cuáles son y que funciones tienen?

La acetilcolina se encuentra en los ganglios basales y en proyecciones del córtex, además de ser el neurotransmisor principal de la neuronas motoras bulbo-espinales. La acetilcolina ayuda a modular el arousal (ritmo sueño/vigilia), al activar y desactivar el “sistema reticular activador” y también ejerce estimulación en la musculatura voluntaria e involuntaria (sistema nervioso autónomo).

Las catecolaminas:

  • La dopamina se encuentra en la sustancia negra y estriado (caudado y putamen) su principal función inhibitoria facilita el control de los movimientos (Parkinson). Las regiones mesolímbicas y mesocorticales se encargan del afecto, emociones, motivaciones (vía de la recompensa) y atención (esquizofrenia y adicciones). Las regiones hipotalámicas y sus proyecciones a la glándula pituitaria o hipófisis regulan la secreción de hormonas.
  • La norepinefrina (noradrenalina) y la epinefrina (adrenalina) se encuentra en el locus ceruleus y se proyectan a través del córtex, cerebelo y médula espinal. La glándula suprarrenal almacena gran cantidad de adrenalina, este neurotranmisor es considerado el precursor de la lucha/huída. Ayudan a modular el arousal, al activar y desactivar el “sistema reticular activador” y ejerce control sobre el sistema nervioso autónomo.

La serotonina se encuentra en el núcleo del rafe y proyecciones del córtex y la médula espinal. Se encarga de la regulación de la atención y el estado de ánimo.

Las catecolaminas y la serotonina están relacionadas con los trastornos del estado de ánimo.

El Gaba (ácido gamma aminobutírico) es un neurotransmisor inhibitorio del sistema nervioso central bloque la entrada de otros transmisores excitatorios. El Glutamato es el neurotransmisor excitatorio del sistema nervioso central más común.

Glutamato y Gabba en el envejecimiento normal

Los primeros datos recopilados sobre los cambios que se producen en el ácido gamma aminobutírico y en el glutamato tras el proceso de envejecimiento normal se discutierón en el Simposio Ramón Areces, en Madrid (2005). En el cual se evidencia que, la función del astrocito va más allá del mero soporte y guía (células gliales o neuroglia) de las neuronas. Los astrocitos aportan GABA y glutamato al terminal presináptico, por ser una de las mayores fuentes extracelulares y extrasinápticas de estos neurotransmisores.

La hipótesis de que en el envejecimiento normal se pierde concentración de estos neurotransmisores, también almacenados en los astrocitos y en el espacio extrasináptico está viéndose apoyada por otros estudios.

Según El Idrissi, Shen y L´Amoreaux (2013) el cerebro de un anciano se caracteriza por varias modificaciones en los neurotransmisores y receptores postsinápticos. Las alteraciones de las funciones de la sinapsis química son indicadores relacionados con el envejecimiento y el deterioro del aparato locomotor, de la memoria y del rendimiento sensitivo.

Así que parte del declive cognitivo con la edad se puede deber a los descensos en neurotransmisores inhibitorios como el GABA.

Estos autores hipotetizan que la taurina podría ser un factor neuroprotector ya que en situaciones de estrés aumenta, actúa como un receptor agonista del GABA y el momento del ciclo vital en el que se encuentran mayores niveles de esta sustancia es en los neonatos.

Bases neurofisiológicas de la dopamina en la vejez.

Backman, Nyberg, Linderberg, Li y Farde (2006) dicen que existe una fuerte evidencia que durante el envejecimiento se pierden marcadores bioquímicos presinápticos y postsinápticos en el sistema dopaminérgico nigroestriado. La mayoría de los estudios con mayor importancia han investigado los marcadores postsinápticos (densidad de los receptores D1 y D2). Estudios de autopsia y con sujetos vivos revelan pérdidas en la densidad de los receptores D1 desde fases tempranas hasta más tardías de la edad adulta. El ratio de descenso de dicha densidad es del 10% cada década. Además, hay evidencia de que existe relación entre el envejecimiento y la pérdida de dopamina transportadora (DAT). Estos estudios se corroboraron con otros estudios postmortem que demostraban una relación entre envejecimiento y pérdida de receptores D1 en la zona del córtex frontal (De Keyser et al., 1990). Hay pruebas de que una avanzada edad está relacionada con pérdidas del D2 en el córtex frontal, en el temporal, parietal y occipital y también en el hipocampo, amígdala y tálamo.

El decremento de marcadores dopaminérgicos a lo largo de todo el cerebro parece ser parte del proceso de envejecimiento normal.

La senescencia está asociada con mayores niveles de estrés oxidativo (Poon et al., 2004) y es probable que la toxicidad potencial de la dopamina haga que las fibras dopaminérgicas sean más vulnerables en el envejecimiento, que las fibras noradrenérgicas que rápidamente transforman la dopamina en noradrenalina que es menos tóxica. (Graham, 1984).

La relación de la dopamina y la cognición

La dopamina está implicada en numerosas habilidades cognitivas de alto orden. Para demostrarlo se describen las 2 líneas de investigación del artículo de Backman, Nyberg, Linderberg, Li y Farde (2006) donde se relaciona dopamina y cognición.

  1. Evidencias en pacientes.

La población clínica con una patología del sistema dopaminérgico refleja déficits en funciones ejecutivas, habilidades visuoespaciales, memoria episódica, fluencia verbal, velocidad perceptiva y razonamiento (Brandt and Butters, 1986; Brown and Marsden, 1990). Estos patrones de impedimento son muy parecidos a los observados en el envejecimiento (Prull et. al., 1999). Estudios PET demostraron una gran relación entre los receptores D1 y D2 y del DAT en los grupos que presentaban los impedimentos anteriormente descritos que sufrían una media o moderada enfermedad en el sistema dopaminérgico.

  1. Evidencia farmacológica

La administración de D-amfetamina (D-AMP) eleva la concentración sináptica de dopamina. Muchos estudios coinciden en que la D-AMP relacionada con el rendimiento es beneficiosa en tareas de evaluación de la información y velocidad de procesamiento, discriminación y vigilancia. La borocriptina, un agonista del receptor D2, facilita el rendimiento en memoria de trabajo espacial en voluntarios sanos. A la inversa, la administración de haloperidol, que es un receptor antagonista del D2, provoca un rendimiento peor en las tareas anteriores. (Luciana y Collins 1997). En un estudio relacionado, se encontró que una pequeña dosis de haloperidol impedía una buena ejecución en tareas de velocidad de evaluación psicomotora y memoria de trabajo. Igualmente, la investigación con monos indica que los receptores antagonistas de la dopamina causan un deterioro temporal en tareas motoras y cognitivas (Ramaekers et al.,1999).

La noradrenalina no está significativamente afectada por la edad, una posible explicación es que este neurotransmisor es menos vulnerable al estrés oxidativo.

Se ha demostrado que los cambios en los niveles de serotonina con el incremento de la edad, pueden ser factores de riesgo de otras enfermedades, tales como diabetes, incontinencia o enfermedades cardiovasculares y afecta también al sueño, al comportamiento sexual y al humor (Fidalgo y cols., 2013).

Según McEntee y Crook (1990), los cambios que se producen en la memoria en el envejecimiento normal y patológico podrían deberse a una disminución de acetilcolina en el córtex y en el hipocampo.

Finalmente concluir que la función, la localización y la cantidad de estos puede estar alterada en las personas mayores lo que podría relacionarse con diferencias en el comportamiento, en la cognición, en las emociones, en el sistema motor o perceptivo, respecto a sujetos jóvenes.

 Vía|

El Idrissi A., Shen C., L´Amoreaux W.J. (2013). Neuroprotective role of taurine during aging. Amino Acids, 45(4), 735-750. Recuperado:

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Hoekzema E et al (2011) [(11)C]-DASB microPET imaging in the aged rat: frontal and meso-thalamic increases in serotonin transporter binding. Exp Gerontol 46(12):1020–1025

Kandel E.R., Schwartz J.H., Jessell T.M., Siegelbaum S.A., Hudspeth A.J. (2013). Principles of neural science. New York and London. McGraw-Hill Medical.

Lu T et al (2004) Gene regulation and DNA damage in the ageing human brain. Nature 429(June):883–891

McEntee, W.J. y Crook, T.H. (1990). Age-associated memory impairment: A role for catecholamines. Neurology, 40, 526-530.

Meltzer et al (1998) Serotonin in aging, late-life depression, and Alzheimer’s disease: the emerging role of functional imaging. Neuropsychopharmacology 18(6):407–430

Mora F., Fuxe K.(2005). Preface – Special Issue: Neural Communication, Neurotransmitters and Aging. Journal of Neural Transmission, 112(1), 1-2. Recuperado:

http://0download.springer.com.cisne.sim.ucm.es/static/pdf/463/art%253A10.1007%252Fs00702-004-0174-3.pdf?auth66=1383662574_e78c7d0e97077493214f874ed4620916&ext=.pdf

Rehman HU, Masson EA (2001) Neuroendocrinology of ageing. Age Ageing 30(4):279–287

IMAGEN/http://inteligenciaemocionalperu.com/neuronas-inhibidoras/

 

 

 

 

 

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