2.7: Efectos de Drogas y Toxinas
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Los fármacos y las toxinas pueden alterar el funcionamiento de las neuronas de diversas maneras, desde la activación hasta la inhibición y todos los niveles de modulación. Aunque existen muchos fármacos que alteran el proceso molecular típico de muchas células, esta lección se centrará en objetivos específicos de neuronas.
Efectos sinápticos
Como hemos visto, la sinapsis es una estructura increíblemente compleja, y para los neurotransmisores de moléculas pequeñas, todo el “ciclo de vida” del transmisor ocurre en este espacio: síntesis, empaque, liberación, acción y terminación. Esto significa que existen numerosos objetivos sobre los cuales las drogas y las toxinas pueden actuar y alterar la comunicación sináptica.
Efectos de los medicamentos sobre la liberación de neurotransmisores
Los fármacos pueden alterar las vías de síntesis de neurotransmisores, ya sea aumentando o disminuyendo la cantidad de neurotransmisor que se produce en el terminal, afectando la cantidad de transmisor que se libera. Un ejemplo de esto es la administración de L-DOPA, una molécula precursora de dopamina que da como resultado una mayor producción de dopamina; se usa como tratamiento para la enfermedad de Parkinson.
El empaque de neurotransmisores es otro sitio de posible acción farmacológica. La reserpina, que se ha utilizado para tratar la presión arterial alta, bloquea el transporte de los transmisores de monoamina a vesículas inhibiendo el transportador vesicular de monoamina (VMAT). Esto disminuye la cantidad de reservas de neurotransmisores y la cantidad de neurotransmisores liberados en respuesta a un potencial de acción.
Efectos de los Medicamentos en la Membrana Postsináptica
Los receptores de neurotransmisores son otra ubicación crítica para la acción de fármacos y toxinas. Los agonistas imitan los efectos neurotransmisores, mientras que los antagonistas bloquean los efectos de los neurotransmisores Muscimol, un componente de algunos hongos, es un agonista para el receptor ionotrópico GABA. La bicuculina, un componente de algunas plantas, es un antagonista de este receptor y bloquea la acción del GABA. Adicionalmente, muchos productos químicos son capaces de modular receptores de una manera positiva o negativa. El alcohol se une al receptor GABA y aumenta el tiempo que el receptor está abierto cuando GABA se une.
Efectos de medicamentos en el aclaramiento de neurotransmisores
Finalmente, la degradación y recaptación de neurotransmisores también pueden ser alteradas por drogas y toxinas. Dependiendo del neurotransmisor, las enzimas localizadas ya sea en la sinapsis o en el terminal son las responsables de la degradación del transmisor, y estas enzimas pueden ser bloqueadas por fármacos. Los organofosfatos se encuentran en muchos pesticidas y previenen la acción de la acetilcolinesterasa, la enzima que descompone la acetilcolina en la sinapsis. Esta inhibición aumenta la acción de la acetilcolina sobre la neurona postsináptica. Los inhibidores de la monoaminooxidasa (IMAs) evitan que la monoaminooxidasa degrada los neurotransmisores biogénicos de amina. Los IMAs se han utilizado como antidepresivos ya que aumentan la cantidad de transmisor disponible. Adicionalmente, los fármacos pueden prevenir la recaptación de neurotransmisores en el terminal presináptico. La cocaína bloquea el transportador de dopamina, lo que se traduce en una mayor acción de la dopamina en la sinapsis.
Efectos no sinápticos
Las drogas y las toxinas también pueden afectar la función de las neuronas al actuar fuera de la sinapsis. Por ejemplo, algunos productos químicos cambian la dinámica de los canales iónicos dependientes de voltaje. La veratridina, un compuesto que se encuentra en plantas de la familia de los lirios, evita que los canales de sodio activados por voltaje se inactiven. Inicialmente, esto provoca un aumento en la liberación de neurotransmisores, pero puede conducir rápidamente a excitotoxicidad.
Principales conclusiones
- Hay muchas maneras en que las drogas y las toxinas pueden alterar la función de las neuronas
- Los efectos pueden ser excitatorios, inhibidores o moduladores
Versión en video de la lección
Un elemento de YouTube ha sido excluido de esta versión del texto. Puedes verlo en línea aquí: https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=567