Fisiopatología - introducción a la neuropatologia - clase 1

Introducción a la Neurotransmisión Química

Experimento de Otor Luino y Henry Bello

• Se menciona el descubrimiento de la neurotransmisión química por Otor Luino y Henry Bello mediante un experimento innovador.

• El experimento consistió en estimular el nervio vago en un corazón de rana, lo que resultó en bradicardia (disminución de la frecuencia cardíaca).

• La sustancia liberada del corazón estimulado se aplicó a otro corazón no estimulado, produciendo también bradicardia, confirmando así que la transmisión era química.

• Este hallazgo llevó a Luino y Bello a recibir el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.

Complejo Neurona-Glía

• Se discute el papel del complejo neurona-glía, donde las neuronas reciben nutrición a través de células gliales, no directamente de la microvasculatura.

• Las neuronas son parte de un sistema más amplio que incluye interacciones constantes con las células gliales para su funcionamiento óptimo.

Genes OPS y Desarrollo Embrionario

Descubrimiento por Edward Lewis

• Edward Lewis recibió el Nobel en 1995 por caracterizar los genes OPS en moscas de fruta, cruciales para determinar la posición de órganos durante el desarrollo embrionario.

• La activación aberrante de estos genes puede resultar en malformaciones como "patas en los ojos" al alterar su ubicación normal.

Formación del Sistema Nervioso

• El neuroectodermo es fundamental para formar el tubo neural, marcando el inicio del desarrollo del sistema nervioso central y periférico.

Estructura Cerebral y Médula Espinal

Organización del Encéfalo

• En el encéfalo, la sustancia gris ocupa áreas periféricas mientras que los axones forman la sustancia blanca; esta relación se invierte en la médula espinal.

Funciones Neuronales

• Durante un potencial de acción, se produce una despolarización rápida debido a la apertura violenta de canales iónicos dependientes de voltaje.

Mecanismos Bioquímicos

Regulación Enzimática

• Se destacan enzimas limitantes como hidroxilasa tirosina para catecolaminas y serotonina; estas son cruciales para su síntesis adecuada.

Expresión Receptores

• La expresión o desensibilización receptores afecta cómo los neurotransmisores impactan las funciones neuronales. Ejemplo: desensibilización del receptor insulínico puede llevar a diabetes.

Mecanismos Sinápticos

Proceso Sináptico

• Los neurotransmisores deben actuar brevemente antes de ser recapturados o metabolizados; esto es esencial para evitar toxicidad excitatoria.

Papel Crucial de Glía

• La glía regula niveles excesivos de neurotransmisores como ácido glutámico; fallos pueden llevar a patologías como migrañas o epilepsia.

Vesículas Sinápticas y Transporte

Función Vesicular

• La ATPasa mantiene un pH ácido dentro vesicular necesario para estabilizar neurotransmisores. Su función es crítica para liberar neurotransmisores efectivamente.

Interacción con Membranas

• El calcio juega un rol vital en liberar neurotransmisores desde vesículas sinápticas mediante complejos SNARE; esto permite una comunicación efectiva entre neuronas.

Tipos Receptores Neurales

Clasificación Receptoral

• Receptores acoplados a canales iónicos: Ejemplo clásico es el nicotínico N2 que provoca contracción muscular al abrir canales iónicos tras unión con acetilcolina.

• Receptores acoplados a tirosina quinasa: Actúan directamente sobre moléculas fosforiladoras como insulina.

• Receptores nucleares: Regulan expresión genética al interactuar con histonas.

Este formato proporciona una visión clara y estructurada sobre los temas tratados en la transcripción relacionada con neurociencia.

Sistemas de Neurotransmisión y Regulación del Sueño

Aminoácidos Inhibitorios

• Los aminoácidos inhibitorios, como el ácido gamma aminobutírico (GABA), son cruciales para la regulación de los sistemas de neurotransmisión.

• El sistema purinérgico, especialmente a través de la adenocina, regula los ritmos sueño-vigilia; un aumento en adenocina induce sueño.

• La cafeína actúa bloqueando los receptores de adenocina, lo que explica su efecto estimulante.

Sistema Peptidérgico

• Los péptidos son fundamentales en la formación de hormonas dentro del eje hipotálamo-pituitaria-adrenal.

• Los péptidos opioides influyen significativamente en la regulación del dolor y neurotransmisión.

Síntesis y Liberación de Neuropéptidos

Prohormonas y Péptidos Largos

• Las catecolaminas requieren varias enzimas para su síntesis; los neuropéptidos se generan a partir de prohormonas más largas.

• Estos péptidos largos se almacenan y liberan rápidamente sin necesidad de enzimas limitantes.

Efectos de Toxinas sobre la Liberación Neuronal

Toxinas Tetánica y Botulínica

• La toxina tetánica interfiere con la glicina en la médula espinal, causando contracciones musculares constantes debido a una liberación excesiva de acetilcolina.

• En contraste, la toxina botulínica impide la liberación de acetilcolina en las placas motoras, produciendo relajación muscular.

Aplicaciones Clínicas del Bótox

Uso Estético

• El bótox se utiliza para reducir arrugas al relajar músculos cutáneos mediante la inhibición de acetilcolina.

Tomografía por Emisión de Positrones (PET)

Funcionamiento e Importancia

• La PET permite observar activaciones neuronales mientras un individuo realiza tareas cognitivas utilizando glucosa marcada con isótopos radiactivos.

Variaciones Sexuales en Capacidades Cognitivas

Diferencias entre Géneros

• Estudios indican que las mujeres tienden a ser mejores en aritmética y memoria espacial, mientras que los hombres destacan en cálculo y orientación espacial.

Regeneración Neuronal

Procesos y Ejemplos

• Se observa regeneración neuronal en canarios cuando están expuestos a ambientes donde otros cantan; esto estimula el crecimiento neuronal.

Plasticidad Neural

Mecanismos Degenerativos

• La pérdida del equilibrio osmótico puede causar daño neural al permitir que el agua ingrese libremente a las neuronas afectadas.

Sprouting Neuronal

Implicaciones Clínicas

• El sprouting es característico en epilepsias donde neuronas pueden generar terminales adicionales, afectando patrones eléctricos neuronales.

Promotores e Inhibidores de Regeneración Neural

Factores Clave

• Existen factores promotores como BDNF que facilitan regeneración neuronal frente a inhibidores como proteínas Nogo que dificultan este proceso.

Degeneración Walleriana

Comparativa entre Nervios Periféricos y Centrales

• La degeneración Walleriana ocurre principalmente en nervios periféricos permitiendo regeneración; sin embargo, es más difícil lograrlo a nivel central debido a bloqueos celulares.