Tipos de neurotransmisores: características y funciones

Los neurotransmisores son biomoléculas esenciales para la transmisión de información en vertebrados superiores. Sin ellos, el sistema nervioso no podría funcionar de forma correcta.
Tipos de neurotransmisores: características y funciones
Samuel Antonio Sánchez Amador

Escrito y verificado por el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador el 24 Febrero, 2021.

Última actualización: 24 Febrero, 2021

El ser humano adulto tiene, de forma aproximada, 100 000 millones de neuronas en el encéfalo. Este es el centro del control del movimiento, sueño, hambre y casi todas las funciones vitales del organismo, pero ¿cómo se transportan las señales producidas por el cuerpo? En los neurotransmisores está la respuesta.

Un neurotransmisor es una sustancia química elaborada por las células nerviosas, la cual es utilizada para comunicarse con otras células. Forma parte de un complejo entramado de comunicación celular denominado sinapsis química. Si quieres conocerlo todo sobre estas biomoléculas esenciales, sigue leyendo.

Primer paso: entendiendo la sinapsis

Si se emite una señal desde el cerebro que codifica la realización de un movimiento, ¿cómo llega esta hasta la punta del pie? Simple: mediante la comunicación entre neuronas. Aquí entra en juego la sinapsis, una aproximación funcional y especializada, en la que una neurona excitada transmite un impulso eléctrico a otra neurona o a la célula efectora pertinente.

La célula presináptica (neurona presináptica) se excita, por lo que el impulso nervioso alcanza el axón (el cuerpo de la neurona) y lo recorre hasta llegar al final del cuerpo celular. Según el Atlas de Histología Vegetal y Animal, algunos axones pueden llegar a medir hasta varios metros, por lo que la distancia recorrida puede ser muy grande.

Una vez en la «punta» del axón, la neurona se encuentra con dos escenarios diferentes: una unión estrecha adherida entre neuronas o un espacio físico infranqueable. En este momento tienen lugar los dos tipos de sinapsis: la eléctrica y la química. Te los contamos de forma somera.

1. Sinapsis eléctrica

Tal y como indica el documento de fisiología general de la Universidad de Cantabria (UC), en la sinapsis eléctrica la neurona presináptica y la postsináptica poseen una unión de tipo GAP o comunicante. Por ello, la corriente iónica fluye de una célula a otra, sin necesidad de un neurotransmisor que medie el proceso.

Estos canales tienen una alta conductancia, por lo que el paso de la corriente fluye de neurona a neurona, hiperpolarizando o despolarizando a la postsináptica. Se trata de un tipo de sinapsis muy simple, que se da sobre todo en los vertebrados menos complejos y en partes contadas del organismo humano.

La sinapsis eléctrica es un todo o nada, pues al estar en contacto permanente ambas neuronas, no hay puntos intermedios.

2. Sinapsis química

En realidad, este es el tipo de sinapsis que nos interesa y el que sucede entre la inmensa mayoría de neuronas del cuerpo humano. En esta ocasión, hay un espacio físico entre la neurona presináptica y la postsináptica, lo que se conoce como hendidura sináptica. Para establecer la comunicación, es necesaria la acción de los neurotransmisores.

Para que se produzca el potencial sináptico a pesar de este espacio físico, debemos contar con los siguientes elementos:

  1. Elemento presináptico: es la terminación del axón de la neurona presináptica. En esta terminación se encuentran almacenadas las vesículas sinápticas, que en su interior contienen los neurotransmisores que exploraremos a continuación. Sin exagerar, pueden haber de 10 000 a 50 000 neurotransmisores encerrados en una sola vesícula.
  2. Hendidura sináptica: es el espacio entre ambas neuronas o entre neurona y célula efectora. Este puede ir de 20 nm a 50 nm de longitud.
  3. Elemento postsináptico: las dendritas de la neurona postsináptica (prolongaciones del cuerpo celular) presentan receptores de membrana, los cuales se activan al entrar en contacto con el neurotransmisor.

Una vez recibidos los neurotransmisores en la membrana de la célula postsináptica, se abre una serie de canales de membrana que fuerzan la salida o entrada de iones en la célula. Esto causa un cambio en el potencial de membrana, lo que se traduce en una señal eléctrica excitatoria o inhibitoria.

La sinapsis química es modulable. La cantidad de neurotransmisores o de receptores de membrana puede aumentar o disminuir la fuerza de la señal.

Los neurotransmisores actúan en la sinapsis química.
La sinapsis química se caracteriza por la liberación de neurotransmisores en un estrecho espacio llamado hendidura sináptica.

Segundo paso: ¿qué son los neurotransmisores?

Recuperamos la definición citada con anterioridad del Instituto Nacional del Cáncer de los Estados Unidos de América: son sustancias químicas elaboradas por las células nerviosas y usadas para comunicarse con otras células, inclusive otras células nerviosas y células musculares. Como hemos visto, son componentes esenciales de la sinapsis química.

Para que un neurotransmisor pueda ser considerado como tal, debe cumplir los siguientes requisitos:

  1. La sustancia debe estar presente en el interior de las neuronas. Por redundante que suene, una sustancia no puede ser secretada por una neurona si antes no ha estado contenida en su interior.
  2. Las enzimas que permiten la síntesis del neurotransmisor deben estar presentes en zonas cercanas a él. Es decir, que la presencia de enzimas y productos metabólicos intermedios dentro de la neurona evidencian que el neurotransmisor se ha creado allí.
  3. El efecto del neurotransmisor debe reproducirse si esta sustancia es aplicada desde el exterior. Si se realiza una prueba con los mismos elementos fuera del ambiente corporal, la reacción debe ser la misma.

Tercer paso: los tipos de neurotransmisores

Una vez hemos descrito qué es una sinapsis neuronal y en qué consiste un neurotransmisor, estamos preparados para mostrarte, al menos de forma somera, los neurotransmisores más importantes y conocidos. Vamos a ello.

1. Acetilcolina

Según una publicación del portal Medigraphic, la acetilcolina fue el primer neurotransmisor descrito tanto en el sistema nervioso periférico (SNP) como en el sistema nervioso central (SNC) de los mamíferos.

Este neurotransmisor participa en la regulación de diversas funciones, como fenómenos de activación cortical, el paso del sueño a la vigilia y diversos procesos de memoria y asociación.

Así pues, la acetilcolina está bastante bien distribuida en el sistema nervioso central, en particular en los circuitos de memoria, recompensa y otras zonas. A nivel metabólico, se le pueden a atribuir diversas funciones, entre las que encontramos las siguientes:

  1. Vasodilatación y disminución de la frecuencia cardíaca, en lo que al sistema cardiovascular se refiere.
  2. Aumento de la motilidad, secreción glandular y movimientos peristálticos a nivel intestinal. Esto puede provocar náuseas, vómitos y diarrea.
  3. En el sistema respiratorio provoca broncoconstricción.
  4. Aumenta la secreción de las glándulas sudoríparas de la piel, produciéndose así más sudor en la superficie epidérmica del individuo.

2. Dopamina

Tal y como indica el portal News Medical, la dopamina se produce en las neuronas dopaminérgicas en el área tegmental ventral (VTA) del mesencéfalo. Este neurotransmisor tiene muchísimos efectos a nivel cerebral, pues juega roles esenciales en la cognición, la personalidad, la motivación, el sentimiento de recompensa y el humor, entre muchos otros.

Además de hechos relacionados con la psicología humana, también tiene claras funcionalidades a nivel anatómico. Presenta funciones locomotoras, musculares y de regulación de la actividad cardíaca, por ejemplo.

3. Noradrenalina

La noradrenalina es una catecolamina con múltiples funciones tanto fisiológicas como homeostáticas, por lo que actúa a la vez como hormona y como neurotransmisor. Según estudios, esta biomolécula se ha asociado a la motivación, los estados de alerta y de vigilia, el nivel de conciencia, la percepción de estímulos sensitivos y otras muchas cosas más.

Como hormona del estrés, la noradrenalina activa ciertas partes del cerebro y, junto con la epinefrina, actúa para ponernos en un estado de alerta o lucha y huida. Esto se traduce en un incremento de la frecuencia cardíaca, la liberación de glucosa para que los músculos tengan energía y el incremento de la frecuencia respiratoria y el flujo sanguíneo.

En las respuestas al peligro se busca efectividad e inmediatez a corto plazo, por lo que muchos procesos fisiológicos subyacentes se desestiman.

La activación del sistema nervioso simpático en situaciones peligrosas implica la liberación de noradrenalina.

4. Serotonina

Según la Asociación de Especialistas en Prevención y Salud Laboral (AEPSAL), la serotonina es un neurotransmisor que se sintetiza, entre muchos otros lugares, en el cerebro. Su función se ha asociado a las emociones y el estado de ánimo, pero también cumple otras muchas más, entre las que se encuentran las siguientes:

  1. Regula el apetito, pues fomenta que se produzca la sensación de saciedad en el individuo.
  2. En cierta medida también actúa sobre el apetito sexual individual.
  3. Regula la temperatura corporal.
  4. Controla la actividad motora, la percepción y la cognición.
  5. Participa en los mecanismos que rigen la ansiedad, el miedo y las fobias, junto con otros neurotransmisores.
  6. Regula la secreción de ciertas hormonas.
  7. Desempeña un papel importante en la formación y mantenimiento de la estructura ósea del organismo.
  8. Está implicada en el funcionamiento del sistema vascular.
  9. Promueve la división celular.

5.  GABA (ácido γ-aminobutírico)

El GABA es un neurotransmisor bien distribuido por las neuronas del córtex cerebral. El rol del GABA es inhibir o reducir la actividad neuronal, además de jugar un papel importante en el comportamiento, la cognición y la respuesta del cuerpo frente al estrés.

6. Glicina

La glicina es uno de los aminoácidos que forman parte de las proteínas de los seres vivos, por lo que no se trata de una biomolécula aislada del metabolismo proteico como el resto de las citadas. Según la Guía Metabólica, la glicina tiene una doble función:

  1. Como neurotransmisor inhibidor: actúa sobre unos receptores específicos presentes en el tronco cerebral y la médula espinal. Por esta razón, la glicina se considera inhibidora del sistema nervioso central (SNC).
  2. Como neurotransmisor excitotóxico: actúa modulando de forma negativa un receptor de la corteza cerebral, el cual desempeña funciones en el desarrollo del sistema nervioso, plasticidad cerebral y también en procesos degenerativos. Por ello, la excitotoxicidad promueve la aparición de cuadros patológicos.

7. Glutamato

Es otro de los 20 aminoácidos biológicos formadores de proteínas. Se trata del neurotransmisor excitatorio por excelencia en humanos, pues participa en el desarrollo del cerebro, el aprendizaje, la memoria y la plasticidad sináptica.

Resulta interesante conocer que, además de esto, es uno de los aminoácidos más activos desde un punto de vista metabólico en todo el cuerpo humano, ya que se utiliza como “comodín” para el intercambio de energía entre tejidos. Así, su función es tanto nerviosa como metabólica.

Resumen

Como habrás podido comprobar, el mundo de los neurotransmisores es, cuanto menos, difícil de abarcar. Algunos de ellos son biomoléculas con funciones hormonales asociadas, mientras que otros se tratan de la subunidad más básica formadora de las proteínas (aminoácidos).

Si algo queremos que quede claro tras la lectura de estas líneas, es que la vida tal y como la conocemos a día de hoy en los vertebrados más complejos no sería posible sin los neurotransmisores. Sin ellos, las hendiduras sinápticas no podrían comunicarse y, por tanto, las neuronas no podrían transmitir los impulsos eléctricos de forma eficaz.

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Graduado en Biología por la Universidad de Alcalá de Henares (2018). Máster en Zoología en la Universidad Complutense de Madrid (2019). A lo largo de su carrera estudiantil, se ha especializado en áreas de parasitología, epidemiología, microbiología y otras ramas que convergen entre la ciencia experimental y la medicina.

Formó parte de un equipo de investigación del departamento de Biología Evolutiva del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) durante dos años, durante los cuales obtuvo conocimiento específico acerca de ADN, heredabilidad y otras cuestiones genéticas.

A día de hoy, se dedica a tiempo completo a la divulgación científica, redactando para portales de índole médica, psicológica y epidemiológica.