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| Dr. Santiago Ramón y Cajal, Premio Nobel de Medicina |
Que la serotonina juega un
papel fundamental en la génesis de las depresiones y también de los trastornos
de ansiedad, es una algo que se ha divulgado exhaustivamente en los últimos
tiempos. Casi siempre acompañada del epíteto “la hormona de la felicidad”, afirmación
inexacta, para empezar la serotonina aunque es un mensajero químico,
estrictamente no se considera una hormona…(*)
Entonces, ¿qué es la
serotonina? Para explicarlo, tengo que ir unos pasos atrás:
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| SNC humano |
Sabemos que el sistema nervioso está formado por una red de tejidos de origen ectodérmico (esto es, una de las tres capas germinales del embrión). Y la unidad básica del sistema nervioso es la neurona, un tipo de célula altamente especializada.
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| Dibujo original de Ramón y Cajal. Neuronas |
Fue el español Santiago Ramón y
Cajal (1852-1934), a finales del siglo XIX, quien las definió como los elementos funcionales del sistema nervioso. Esta idea se denomina “doctrina de la neurona” y es uno de los elementos centrales de la neurociencia moderna. En el sistema nervioso existen también las células gliales (conocidas genéricamente como glía o neuroglía) que desempeñan, de forma principal, la función de soporte de las neuronas.
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| Wilhem von Waldeyer, 1900 |
La “doctrina de la neurona” (resumida por el patólogo alemán Waldeyer en 1891) postula que las neuronas son células discretas (quiere decir que no están conectadas para formar un tejido, nada que ver con una cualidad psicológica), genética y metabólicamente distintas, cuya especial morfología consta de un cuerpo celular y expansiones (axón y dendritas) y que la transmisión neuronal es siempre unidireccional (desde las dendritas hasta los axones) (**).
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| Charles S. Sherrington |
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| Sinapsis |
En este espacio sináptico se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso. Según como se lleve a cabo dicha transmisión, distinguimos entre:
·
Sinapsis química
o žEs la más frecuente en el ser humano.
o Las células adyacentes no
están físicamente en contacto, están separadas por un espacio de 20-30
nanometros, la llamada hendidura sináptica. Recordemos que un nanometro es 10-9
metros, o mejor dicho la millonésima parte de un milímetro.
o La información viaja por medio de un intermediario químico de
una célula a la otra: los denominados neurotransmisores.
o En el extremo del axón de la neurona presináptica hay vesículas que contienen
empaquetadas moléculas de neurotransmisores.
o La membrana de la célula postsináptica contiene receptores específicos para cada uno de
los neurotransmisores.
o Para que se realice el mecanismo de transmisión, debe llegar un potencial de acción a la membrana
presináptica, que abrirán unos canales de ión calcio, dependientes del voltaje.
El Ca++ se introduce en la célula presináptica, y ello estimula la fusión de
las vesículas (cargadas de neurotransmisores) con la membrana. Así, los
neurotransmisores (unas diez mil moléculas) pasarán a la hendidura sináptica,
donde serán captados por los receptores de la membrana postsináptica. Así se
perturba el potencial de reposo y se inicia otro potencial de acción que pasará
al axón.
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| Sinapsis química |
·
Sinapsis eléctrica
o Es más común en los animales invertebrados.
o žLas células están separadas por hendiduras más estrechas (de
unos 2 nanometros), y comunicadas por uniones (denominadas gap) a través de las
cuales pasan los iones de una célula a otra, es decir, los iones se mueven del
citoplasma de una neurona a la contigua, transmitiendo directamente el
potencial de acción, sin necesidad de un neurotransmisor.
o En los vertebrados son comunes en el corazón y en el hígado,
aunque también en determinadas áreas del sistema nervioso central de los
vertebrados (**).
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| Sinapsis eléctrica |
Sin
embargo, ya he mencionado que las sinapsis más frecuentes en los vertebrados y
por supuesto en los humanos son las sinapsis químicas. Las sustancias llamadas
neurotransmisores son las que físicamente comunican unas neuronas con otras.
Hay
diferentes tipos de neurotransmisores, pero retrocedamos hasta 1921, en que el
farmacólogo alemán Otto Loewi (1873-1961) confirmó la teoría de Ramón y Cajal
al descubrir que las neuronas pueden comunicarse mediante la liberación de
productos químicos. El primer neurotransmisor descubierto fue la acetilcolina.
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| Dr. Otto Loewi, también Premio Nobel |
Como los
científicos son seres con tendencia a la ordenación, veamos cual es la
clasificación de los neurotransmisores. En primer lugar, podemos distinguir
entre neurotransmisores propiamente dichos y neuromodularores, que actúan de
forma similar pero no están limitados al espacio sináptico.
Teniendo
en cuenta la composición química de los neurotransmisores se clasifican en:
·
Colinérgicos: El representante de
este grupo es la acetilcolina.
·
Aminérgicos: Que a su vez se
dividen en
§ Catecolaminas, como la adrenalina, noradrenalina y dopamina.
§ Indolaminas, como la serotonina,
la melatonina y la histamina.
·
Aminoacidérgicos: GABA, taurina,
glicina, beta-alanina, glutamato y aspartato.
·
Peptidérgicos: endorfinas,
encefalinas, vasopresina, oxitocina, orexina, neuropéptido Y, sustancia P,
somatostatina.
·
Otros: radicales libres.
Bien, en
el rompecabezas anterior ya hemos encontrado a la serotonina.
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| Dr. Vittorio Erspamer, no la aisló, pero predijo su existencia |
La 5-hidroxitriptamina
es una neurotransmisor monoaminérgico, es decir en su estructura química contiene
un grupo amino, un grupo funcional derivado del amoníaco y por tanto
nitrogenado, y un grupo indol (un compuesto orgánico bicíclico).
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| Estructura química de la serotonina. Sus verdadero nombre químico es: | ||
La
serotonina está muy extendida en la naturaleza. Pueden producirla organismos
unicelulares como las amebas, también las plantas y los hongos. Hay alimentos
de origen vegetal, como las nueces, con un alto contenido de serotonina.
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| El alimento más rico en serotonina, la nuez. Pero la serotonina que ingerimos no llega al cerebro ya que no traspasa la barrera hematoencefálica. |
En el
reino animal se encuentra en casi todas las especies. Se considera que es uno
de los neurotransmisores más antiguos filogenéticamente, y que está presente en
organismos tan elementales como los nematodos (o sea los gusanos). Se cree que
el sistema serotoninérgico (tanto el neurotransmisor como sus receptores) ya
estaban presentes en los organismos del Precámbrico (hace más de setecientos
millones de años).
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| En el período Cámbrico ni siquiera los continentes tenían la actual disposición. Pero la fauna de la época ya tenía serotonina. |
En el
organismo humano la mayor cantidad de serotonina (el 95% del total) procede del
tracto gastrointestinal. La serotonina del tubo digestivo se encuentra
almacenada en su mayor parte en las llamadas células enterocromafines (un 90%)
y el 10% restante está en las terminales del sistema nervioso periférico que
actúa sobre el intestino. También encontramos serotonina en la sangre que
proviene de las plaquetas, aunque también los glóbulos blancos de algunas
especies liberan y almacenan serotonina.
La
serotonina tiene efectos complejos sobre el sistema cardiovascular; efectos
directos e indirectos sobre la coagulación; también tiene diferentes funciones motoras y sensoriales en
el tracto gastrointestinal; también interviene en la presión intraocular del
ojo humano.
Sin
embargo, nos interesa su acción en el sistema nervioso central. Se sintetiza en
los cuerpos celulares de neuronas situadas en los núcleos del rafe, cuyos
axones irradian a todas las partes del cerebro, y así este neurotransmisor
afecta directa o indirectamente a casi todas las funciones cerebrales.
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| Sistema serotonérgico (en rojo), en contraste con el sistema dopaminérgico (en azul). |
La
serotonina cerebral se sintetiza en las neuronas, ya que no traspasa la barrera
hematoencefálica. Dicho de otro modo, la determinación sanguínea de serotonina
no sirve para medir el estado del sistema en el cerebro.
Entre las
funciones más importantes de este neurotransmisor se incluyen:
·
el control o la influencia de la
percepción
·
regulación del sueño
·
regulación de la temperatura
·
percepción y procesamiento del
dolor
·
regulación del apetito
·
interviene en la conducta sexual
·
y obviamente sus efectos sobre el
estado de ánimo. También se han atribuido a un déficit de la función
serotoninérgica algunas formas de ansiedad y de impulsividad.
No
obstante la complejidad del cerebro es tal que las alteraciones del estado de
ánimo, es decir las depresiones, los cuadro de ansiedad y otras alteraciones
conductuales van más allá que el aumento o disminución de la serotonina. Y me
refiero sólo a nivel bioquímico. No olvidemos el resto de neurotransmisores
noradrenalina, dopamina, GABA, neuropétidos y también los receptores de todos
ellos, proteinas trasportadoras de una u otra sustancia, etc.
No
obstante, ello no invalida que muchos fármacos antidepresivos eficaces en estos
cuadros clínicos tienen un mecanismo de acción que conlleva una mayor función
serotoninérgica (aunque también de otros neurotransmisores).
Sabemos
cosas del cerebro humano pero no lo abarcamos en su totalidad… todavía.
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Depresión: como un desolado árbol...
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(*) Los mensajeros químicos son aquellas sustancias
que comunican las células entre sí. Los principales son:
·
Las
hormonas: sustancias secretadas por células especializadas, localizadas en
glándulas endocrinas que se trasladan hacia su destino (otras células) a través
del torrente sanguíneo.
·
Los
neurotransmisores: secretadas por neuronas, ponen éstas en contacto entre sí.
·
Las
feromonas: son mensajeros químicos producidos por un organismo que provocan
respuesta en otro individuo, no en aquel que las produce.
·
Sustancias
autacoides: son sustancias de estructura muy diversa y se han descrito como
agentes autofarmacológicos u hormonas locales (un ejemplo sería la histamina).
(**)
Crítica más reciente a la doctrina de la neurona.
Aunque
continúa siendo el principio central de la neurociencia, algunos estudios
recientes han cuestionado este punto de vista:
· En primer lugar, destaca el hecho
de que las sinapsis eléctricas son más comunes en el sistema nervioso central
de lo que antes se pensaba, con lo que se cree que más que funcionar como
unidades individuales en algunas partes del cerebro podrían estar activos
largos conjuntos de neuronas unidas para procesar información neural.
· Una segunda crítica surge del
hecho de que las dendritas,
al igual que los axones,
poseen canales iónicos con puertas de voltaje y pueden generar potenciales eléctricos que transmiten la información desde y hacia el
soma.
· Por último, el papel de la glía en el procesamiento de información neural comienza a ser más relevante.
Neuronas y glías representan los dos tipos principales de célula del sistema
nervioso central, pero hay muchas más células gialesque neuronas (se ha estimado que, en el hombre, la proporción entre células gliales y neuronas es de
50:1). Recientes estudios
experimentales sugieren que las células gliales juegan un papel vital en el
procesamiento de información interneuronal, lo cual indica que las neuronas
podrían no ser las únicas células procesadoras de información del sistema
nervioso.
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