No sé si alguna vez te has preguntado cómo un antidepresivo es capaz de reducir la ansiedad, o cómo la cocaína o la marihuana (Δ9-THC) ejercen su efecto en nuestro cerebro. Pues bien, más allá de debatir sobre la actual legislación de drogas legales (fármacos y recreativas) o ilegales (a partir de ahora utilizaré únicamente la palabra droga para englobarlas a todas ellas), vamos a hablar de neurociencia y de cómo nuestro querido cerebro únicamente entiende de neurotransmisores y receptores, de agonistas y antagonistas, de química y física. ¡Veréis qué fácil es entender le neuroquímica!

Para empezar, lo más elemental es comprender qué es una SINAPSIS, una palabra que, por cierto, proviene del griego y significa unión. Y eso es precisamente lo que hace: una sinapsis es la unión entre neuronas para llevar a cabo la transmisión del impulso nervioso y con ello construir todo lo que somos, ¿no es maravilloso? En escena tendremos  una neurona presináptica, que será la encargada de envíar un mensaje o neurotransmisor, y otra neurona postsináptica, con las herramientas o receptores necesarios para recibir ese mensaje, estableciéndose entre medias un pequeño espacio denominado brecha sináptica.

Es decir, cuando la neurona presináptica se quiere comunicar envía neurotransmisores (como por ejemplo: dopamina, serotonina, acetilcolina…), que serán recibidos por receptores específicos situados en la superficie de la neurona postsináptica. De esta manera, la señal sólo se propagará a través de aquellas neuronas preparadas para recibir el mensaje. Y, aún hay más, porque en muchas ocasiones estas neuronas decidirán esconder parte de sus receptores, por lo que la señal que llegará será menor. La unión del neurotransmisor con su receptor específico generará una respuesta*, que permitirá a su vez transmitir la información a la siguiente neurona, llevando a cabo cualquier función específica que os podáis imaginar, desde el control de cada uno de los músculos de nuestro cuerpo hasta nuestra motivación o estado anímico. Si queréis pensar en algo menos abstracto, imaginad una llave (neurotransmisor) que encaja a la perfección en una cerradura (receptor) y es capaz de activar un mecanismo para abrir una puerta determinada y no otra, llevando a cabo una función concreta (según la puerta que abramos, estaremos en la cocina o en el salón, y cocinaremos o veremos la televisión según cada caso).

Las zonas rojas resaltan la zona de sinapsis entre neuronas.

Además, hay que tener en cuenta que los neurotransmisores se tienen que sintetizar, con la ayuda de enzimas específicas, en la neurona presináptica. Una vez formados, se irán almacenando unos cuantos (cuantum) en sacos o vesículas, con la ayuda de transportadores situados en la superficie vesicular, para poder ser liberados a la brecha sináptica cuando la neurona presináptica quiera enviar el mensaje. Esto dará además unas propiedades únicas a las neuronas, convirtiéndose en, por ejemplo, neuronas dopaminérgicas que únicamente liberarán dopamina. Una vez mandada la señal, y habiéndose unido los neurotransmisores a sus receptores, es necesario que la señal finalice. Para ello, los neurotransmisores pueden ser destruidos por enzimas específicas que se encuentran en la brecha sináptica, o recapturados por transportadores situados en la membrana presináptica que los vuelven a meter en la neurona presináptica para reciclarlos en nuevas vesículas. Todo ese conjunto de neurotransmisores, receptores, enzimas y transportadores forman un sistema (p.e. sistema dopaminérgico, serotoninérgico, endocannabinoide…).

Se observa la participación de la neurona presináptica, con las vesículas que contienen los neurotransmisor (en este caso el neurotransmisor es la acetilcolina). En el otro lado, la neurona postsináptica, con los receptores específicos.

Si has sido capaz de llegar hasta aquí, y tu cabeza no ha explotado ¡está todo hecho! Ahora te preguntarás ¿y dónde quedan aquí las drogas? Muy grosso modo podría decirse que si una droga es capaz de afectarnos es porque su estructura química es similar a alguna molécula endógena que poseemos en nuestro interior, como podrían ser los neurotransmisores; o porque quizá esa estructura le permite actuar en alguno de los puntos que hemos visto que intervienen en el  sistema: enzimas, transportadores o receptores. Así, las drogas (naturales o sintéticas, eso da lo mismo) pueden mimetizar los efectos de moléculas endógenas o afectar a su síntesis, recaptura o degradación. La diferencia estará en que, generalmente, si no estamos ante una patología en donde algún sistema está desregulado, nuestro Sistema Nervioso Central (SNC) tiene el magnífico don de regular cada molécula para que esté en su dosis exacta.

Pongamos el ejemplo de la anfetamina, una droga estimulante que produce euforia, mejora el estado de vigilia y aumenta la concentración, y  es utilizada para el uso de la narcolepsia o como droga  recreacional. Las anfetaminas poseen una estructura similar a la dopamina (aunque también se parece a la adrenalina), siendo capaz de actuar sobre los transportadores de recaptura de dopamina, bloqueándolos. Estos transportadores, recordemos, volvían a meter la dopamina al interior neuronal para reciclarla, por lo que si se encuentran bloqueados se producirá un aumento de la dopamina en el espacio sináptico. Además, las anfetaminas pueden introducirse al interior neuronal debido a su estructura, interactuando con el transportador vesicular de dopamina,  almacenándose en las vesículas. Incluso, a dosis altas, pueden inhibir a la enzima encargada de degradar a la dopamina, por lo que la dopamina no se estaría degradando aunque hubiera cumplido su función.** Así, vemos que la anfetamina mimetiza a la dopamina o produce que no se elimine de la brecha sináptica, consiguiendo aumentar el efecto de la dopamina en el sistema, aunque en ese momento fisiológicamente hablando no sea necesario.

Por último, indicar que gracias también a muchas drogas se han descrito muchos sistemas endógenos, como es el caso del sistema cannabinoide endógeno, cuyo nombre vino dado debido a su relación con el cannabis. Así, el Δ9-THC, el principal componente psicoactivo del cannabis, es capaz de provocar su acción debido a que actúa sobre receptores endocannabinoides. Y, cómo no, estos receptores vienen acompañados de unas moléculas endógenas que liberamos de forma natural en nuestro SNC, denominadas anandamida y 2-araquinodilglicerol, que –irónicamente- no producen el efecto psicotrópico, pero sí necesitamos indudablemente para regular las funciones más vitales a nivel cerebral.

Y así, con todas las sustancias (antidepresivos, sedantes, fármacos para tratar enfermedades neurodegenerativas…) que podáis imaginar.

*Aunque este tema ya se tratará en otro artículo, la respuesta no siempre es positiva, quiero decir, no tiene que generar siempre un potencial postsináptico excitatorio.

** Además, las anfetaminas pueden actuar a nivel de receptores presinápticos. Estos receptores presinápticos, de los cuales no hemos hablado por no liar más el asunto, se encuentran en la neurona presináptica (y no en la postsináptica), actúan regulando la propia liberación del neurotransmisor mediante un feedback del mismo neurotransmisor. Es como decir: ”eh, para de liberar neurotransmisor, que ya somos muchos aquí en la brecha sináptica”.

 

Para saber más:

  • Fernández, Pedro Lorenzo. Velazquez. Farmacología Básica y Clínica. Ed. Médica Panamericana, 2004.
  • Brady, Scott, et al., eds. Basic neurochemistry: principles of molecular, cellular, and medical neurobiology. Academic press, 2011.
  • Puedes preguntarme e intentaré contestar a tus preguntas. 🙂

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