Hoy vamos a comenzar una sección que nos llevará durante un año (aproximadamente) a conocer cada mes un nuevo neurotransmisor, esto nos permitirá irnos introduciendo en el maravilloso mundo de nuestro encéfalo. Además, de ir conociendo novedades en los directos de twitch o a veces con determinadas noticias escritas como la de astrocitos.
Así pues, móntate en la nave de érase una vez el cuerpo humano (gran serie que recomiendo) y comencemos.
¿Qué es una catecolamina?
En el encéfalo de los vertebrados, las catecolaminas son unas moléculas que se encuentran en el sistema nervioso como neurotransmisoresesenciales porque modulan numerosas funciones en el sistema nervioso central (SNC). Estas se encuentran participando en funciones como motivación, recompensa, ciclo vigilia-sueño, sistemas sensoriales y motores, y reproducción. Además, están relacionados con algunos trastornos psiquiátricos y neurológicos, como la enfermedad de Parkinson (del cuál ya hemos hablado aquí, comentando su bioquímica y su tratamiento) o Hungtinton.
¿Cómo se forman o sintetizan?
Las catecolaminas realizan su biosíntesis con la enzima tirosina hidroxilasa (TH), ya que su actividad es la que produce a partir de tirosina, la biosíntesis de dihidroxifenilalanina (DOPA), siendo este el precursor de las catecolaminas: dopamina, noradrenalina y adrenalina.
Figura 1. La biosíntesis de las catecolaminas.
En este aspecto las reacciones se suceden, una tras otra, por ello, todas provienen de la proteína L-TIROSINA, pero no obstante, no os preocupéis iremos viendo cada transformación en los siguientes blogs.
Figura 2. Comparativa de la adrenalina (a) y noradrenalina (b).
¿Qué funciones tienen esa tal dopamina, noradrenalina y adrenalina?
Este sistema catecolaminérgico, conformado por las catecolaminas, está ampliamente distribuido, en todos los sistemas nerviosos a través de la filogenia de vertebrados, conformando grupos celulares de neuronas importantes en casi todas las principales regiones del SNC presentando proyecciones a otros puntos del encéfalo y la médula espinal. Las catecolaminas, aunque las estudiaremos una a una, presentan unas funciones muy importantes cada una de ellas, que resumimos, a continuación:
· Funciones de la dopamina: regulación de la conducta motora, las emociones y la afectividad, así como en la comunicación neuroendocrina.
Figura 3. Estructura química de la dopamina.
· Funciones de la noradrenalina: esencialmente encontrada regulando el estrés y la presión sanguínea del cuerpo, aunque hace muchas más cosas.
Figura 4. Estructura química de la noradrenalina.
· Funciones de la adrenalina: regulación de las respuestas rápidas en situaciones de peligro que nos exigen estar alerta y activos. Se asocia con la atención, la supervivencia y el movimiento.
Figura 5. Estructura química de la adrenalina.
Y dentro del encéfalo ¿Dónde las encuentro?
El sistema catecolaminérgico ha sido muy estudiado por diversos autores, siendo muchos de esos estudios llevados a cabo en la mayoría de los grupos de peces, mediante las avanzadas técnicas de inmunohistoquímica. Estas técnicas de laboratorio para el que se usan anticuerpos. El fin de estas es determinar si hay ciertos antígenos (marcadores) en una muestra de tejido.
Por lo general, los anticuerpos van unidos a una enzima o un tinte que tiene actividad fluorescente. Cuando los anticuerpos se unen al antígeno en la muestra de tejido, se activa e “ilumina” la enzima o el tinte y se observa el antígeno al microscopio. Sus aplicaciones van desde identificar grupos de células, hasta determinar si estas células son malignas o cancerígenas.
Figura 6. Imagen de ejemplo de inmunohistoquímica usado en el cerebro de un ratón para visualizar las capas de su corteza.
Conclusión
Tras esta introducción al mundo de estos primeros neurotransmisores y presentaros quienes son las catecolaminas, sus funciones comentadas por encima y finalmente, una de las técnicas más usadas para estudiar sus vías y conexiones entre neuronas en los cerebros de los animales.
Estos sistemas nos permiten estudiar la evolución del cerebro y desde cuanto tiempo hace que tenemos estas sustancias químicas en el mismo. Podéis ver el contexto en la evolución y un estudio realizado por mi en mi TFM (trabajo fin de master de neurociencia).
Comprender y conocer estas ciencias básicas ayudará al estudio de enfermedades de neurodegeneración, posibles tratamientos o curas, etc, en un modo aplicado abarcando la medicina, psicología y psiquiatría. Pero, incluso antes en los ensayos e investigaciones.
Referencias
Carrera, I. Anadón, R. y Rodríguez-Moldes. I. 2012. Development of Tyrosine Hydroxylase- Immunoreactive Cell Populations and Fiber Pathways in the Brain of the Dogfish Scyliorhinus canicula: New Perspectives on the Evolution of the Vertebrate Catecholaminergic System. The Journal of Comparative Neurology, 520: 3574–3603 pp.
Ferrucci, M. Giorgi, F. S. Bartalucci, A. Busceti, C. L. y Fornai, F. 2013. The Effects of Locus Coeruleus and Norepinephrine in Methamphetamine Toxicity. Current Neuropharmacology, 80 (11): 80-94 pp.
Fields, L. H. Hjelmstad, G. O. Margolis, E. B. y Nicola, S. M. 2007. Ventral Tegmental Area Neurons in Learned Appetitive Behavior and Positive Reinforcement. Neuroscience, 30: 289–316 pp.
Definición de técnica inmunohistoquímica. Instituto nacional de cáncer. 2023. URL. https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/prueba-inmunohistoquimica
Joshua, M. Adler, A. Prut, Y. Vaadia, E. Wickens, J. R. y Bergman, H. 2009. Synchronization of Midbrain Dopaminergic Neurons Is Enhanced by Rewarding Events. Neuron, 62: 695–704 pp.
Karoubi, N. Segev, R. y Wullimann, M. F. 2016. The Brain of the Archerfish Toxotes chatareus: A Nissl-Based Neuroanatomical Atlas and Catecholaminergic/Cholinergic Systems. Frontiers in Neuroanatomy, 10 (106): 1-20 pp.
Kaslin, J. y Panula, P. 2001. Comparative Anatomy of the Histaminergic and Other Aminergic Systems in Zebrafish (Danio rerio). The Journal of Comparative Neurology 440: 342–377 pp.
López y Gonzalez. 2017. Url: https://docta.ucm.es/entities/publication/c18b35e7-d299-4d11-a167-923e5342a91e
Smeets, W. J. y González, A. 2000. Catecholamine systems in the brain of vertebrates: new perspectives through a comparative approach. Brain Research Reviews 33: 308–379 pp.
Yamamoto, K. Ruuskanen, J. O. Wullimann, M. F. y Vernier, P. 2011. Differential Expression of Dopaminergic Cell Markers in the Adult Zebrafish Forebrain. The Journal of Comparative Neurology, 519: 576–598 pp.
Imagen destacada. imagen extraída de: https://mitsloanreview.mx/wp-content/uploads/2022/10/3-gadgets-neuronales-para-conocer-tu-cerebro.jpg
Figura 1. Imagen extraída de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Sintesis_de_catecolaminas.jpg
Figura 2. Imagen extraída de: https://www.researchgate.net/profile/J-Adolfo-Garcia-Sainz/publication/262430602/figure/fig2/AS:269941299478591@1441370429825/Noradrenalina-y-adrenalina-formulas-quimicas-y-de-bolas-a-Noradrenalina-b.png
Figura 3. Imagen extraída de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Dopamine_3D_ball.png/800px-Dopamine_3D_ball.png
Figura 4. Imagen extraída de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Adrenalin_-_Adrenaline.svg/265px-Adrenalin_-_Adrenaline.svg.png?20140512195411
Figura 5. Imagen extraída de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Norepinephrine_ball-and-stick_model.png/320px-Norepinephrine_ball-and-stick_model.png
Figura 6. Imagen extraída de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/Brain_Cortex.png/240px-Brain_Cortex.png
Gracias a todos por leer, os dejo los glosarios de biología y neurociencia para que os ayude a seguir construyendo vuestro conocimiento.
Que la ciencia y la fuerza os acompañe.
ammuneuroscienceandbiology.com 
Deja un comentario