Neurotrasmettitori

I neurotrasmettitori sono suddivisi in 4 classi principali: Aminoacidici, Monoaminici o Amine Biogene, Acetilcolina, Neuropeptidi.

1) NEUROTRASMETTITORI AMINOACIDICI

I neurotrasmettitori aminoacidi sono semplici aminoacidi e sono usati nella grande maggioranza dalle sinapsi ad azione rapida e localizzazione precisa. Quelli più studiati sono 4:

• GLUTAMMATO
• ASPARTATO
• GLICINA
• GABA o acido gamma aminobutirrico (deriva dal glutammato)

I primi tre sono aminoacidi comuni nelle proteine alimentari, mentre il GABA è sintetizzato con una semplice modifica delle molecole del glutammato. Di questi 4 aminoacidi il GABA è tra i più studiati. Esso è presente in tutte le regioni del cervello e nel modollo spinale e si ritiene che esso sia il neurotrasmettitore inibitorio prevalente nel Sistema Nervoso Centrale.

2) NEUROTRASMETTITORI MONOAMINICI  o AMINE BIOGENE

• DOPAMINA
• NORADRENALINA
• ADRENALINA
• SEROTONINA

I primi tre neurotrasmettitori sono di tipo eccitatorio e si trovano nel Locus Coeruleus, nell’Ipotalamo, nell’Amigdala e nel Cervelletto.

La DOPAMINA si trova soprattutto nel Mesencefalo e nel Diencefalo; il sistema dopaminergico svolge un ruolo centrale nei meccanismi di ricompensa e nel piacere.

In generale le Monoamine hanno effetti più lenti e diffusi e sono presenti in piccoli gruppi di neuroni i cui corpi si trovano prevalentemente nel Tronco Encefalico; è il caso dei neuroni noradrenergici che si trovano per la maggior parte nel Locus Cooruleus, un piccolo nucleo del Ponte composto da soli 3000 neuroni i cui lunghi assoni si ramificano in modo tale da innervare estesissime regioni del cervello e del midollo spinale (soprattutto cervelletto, corteccia limbica e talamo). Il sistema noradrenergico è il principale sistema diffuso di attivazione cerebrale.

Inoltre le Monoamine sono comunemente suddivise in base alla loro struttura in due gruppi:

• CATECOLAMINE:  (Dopamina, Noradrenalina, Adrenalina) sono tutte sintetizzate a partire dall’aminoacido TIROSINA; nei neuroni dopaminergici essa è trasformata prima in DOPA e poi in Dopamina; nei neuroni noradrenergici è presente un altro enzima che trasforma la Dopamina in Noradrenalina; nei neuroni adrenergici è presente un ulteriore enzima che trasforma la Noradrenalina in Adrenalina.

• INDOLAMINE:  E’ il caso della Serotonina che è sintetizzata dall’aminoacido TRIPTOFANO. E’ chiamata anche 5- IDROSSITRIPTAMINA o 5HT. Il suo catabolismo (distruzione) avviene ad opera delle MAO (monoaminossidasi). I corpi cellulari dei neuroni serotoninergici si trovano nella parte centrale del Tronco Encefalico, principalmente nei nuclei del Rafe. Una parte di essi proietta alla sostanza grigia del Midollo Spinale, tramite i cordoni anteriori e laterali; altri proiettano al Prosencefalo (Corteccia Cerebrale, Talamo, Sistema Limbico, Ipotalamo).

I corpi cellulari dei neuroni noradrenergici si trovano nel Bulbo e nel Ponte e danno origine a due fasci noradrenergici:

• Fascio noradrenergico ventrale che proietta a corpi mammillari, ipotalamo, ipofisi, nucleus accumbens, amigdala.
• Fascio noradrenergico dorsale che origina nel locus coeruleus del ponte e proietta a setto, amigdala, corpo striato, mesencefalo (sostanza nera e Rafe), cervelletto, midollo spinale.

Studi recenti hanno messo in evidenza l’esistenza di 9 recettori adrenergici. Sembra inoltre che alcuni aspetti dell’attenzione e della memoria siano regolati dal fascio dorsale noradrenergico poiché la sua compromissione riduce la capacità di ignorare gli stimoli irrilevanti e produce difficoltà nel consolidamento delle memorie. Inoltre è stato suggerito che un’eccessiva alterazione del sistema noradrenergico nel locus coeruleus faciliti l’ansia. Infatti la scarica di questi neuroni aumenta notevolmente durante varie situazioni stressanti e la loro stimolazione nelle scimmie provoca un tipico comportamento d’ansia. Inoltre il PROPANOLOLO, un bloccante β-adrenergico, ha proprietà ansiolitiche soprattutto per quanto riguarda le manifestazioni somatiche dell’ansia (il fascio dorsale proietta a sistemi che controllano le funzioni neurovegetative).

Studi sperimentali inoltre hanno evidenziato che un trattamento ripetuto con farmaci antidepressivi aumenta l’attività del sistema mesolimbico e il blocco dei recettori dopaminergici riduce l’effetto di vari farmaci antidepressivi (in modelli animali), mentre bloccanti selettivi della ricaptazione della dopamina svolgono attività antidepressiva.

E’ stato suggerito poi che una riduzione della funzione dopaminergica in alcune aree limbiche è associata a stati ansiosi; ad esempio il BUSPIRONE blocca l’autorecettore della dopamina.

3) ACETILCOLINA (ACH)

L’Acetilcolina fa classe a sé; non è un aminoacido né un semplice derivato aminoacidico ma è il risultato della sintesi di un gruppo acetilico: ACETIL-CO-A+COLINA, per intervento dell’enzima Acetilcolintransferasi. La Colina è un costituente dei grassi alimentari ed è anche sintetizzata nel fegato. E’ inattivata nello spazio sinaptico per scissione in ACETATO  e COLINA dall’enzima Acetilcolintransferasi e la colina viene ritrasportata  all’interno della terminazione sinaptica.

E’ molto utilizzata nel sistema motorio, nel Sistema Nervoso Autonom e in molte altre sinapsi in tutto il SNC. A questo livello non esistono tecniche di mappatura per l’acetilcolina. Informazioni sulla distribuzione vengono dalla quantità di Acetilcolintransferasi marcato o dalla quantità dei suoi metaboliti. La troviamo nella retina, nel Ponte (ha un ruolo nel sonno REM), nell’Ipotalamo, nell’Ippocampo, Striato, Corteccia Frontale e Temporale e Proencefalo Basale.

Esistono due tipi di recettori dell’ACH:

• MUSCARINICI:  questi  recettori possono presentarsi in 4 tipologie, si trovano nell’ippocampo, corteccia cerebrale, striato, tronco encefalico, cervelletto e in tutte le cellule effettrici.  Hanno un effetto prevalentemente inibitorio. Farmaci agonisti sono: MUSCARINA, CARBACOLO, OSSOTREMOMINA, PILOCARPINA. Farmaci antagonisti sono: ATROPINA, SCOPOLAMINA, BENZOTROPINA, BENACTAZINA.

• NICOTINICI: la loro stimolazione ha effetti prevalentemente di tipo eccitatorio. Farmaci agonisti sono: NICOTINA, che facilita la liberazione di ACH, DOPAMINA e aminoacidi eccitatori riducendo la liberazione di GABA e serotonina. La d-tubocuranina blocca la trasmissione sinaptica a livello delle giunzioni neuromuscolari.

4) NEUROPEPTIDI

Negli ultimi decenni si sono accumulate prove per cui anche alcuni peptidi funzionano come trasmettitori. I peptidi sono brevi catene di aminoacidi, sono più grandi delle piccole molecole di neurotrasmettitori formate da un singolo aminoacido, ma sono più piccoli delle proteine. Attualmente sono circa 40 i peptidi che sono ritenuti neurotrasmettitori, ma la lista è in rapido aumento.

Alcuni di essi sono già conosciuti da molto tempo come ormoni, solo che mentre prima si pensava che fossero secreti esclusivamente da ghiandole endocrine ora è chiaro che questi peptidi vengono sintetizzati e rilasciati anche dai neuroni. I neuropeptidi sono sintetizzati nel soma cellulare. I neuroni che producono un particolare neuropeptide contengono enzimi specifici capaci di spezzare le proteine sintetizzate nelle cellule isolando il neuropeptide in questione dagli altri aminoacidi.

Infine i neuropeptidi vengono immagazzinati in vescicole ed inviati ai bottoni terminali.

Per quanto riguarda i recettori post-sinaptici si è visto che per alcuni neurotrasmettitori ne esiste più di un solo tipo. E’ il caso dell’ACETILCOLINA e della DOPAMINA, ma anche di altri.