Neurotrasmettitori e neuromodulatori: come funzionano?

Si può dire che in tutti i neuroni esiste un modo di comunicare tra loro chiamato sinapsi.

Nelle sinapsi, i neuroni comunicano tra loro utilizzando neurotrasmettitori, che sono molecole responsabili dell'invio di segnali da un neurone all'altro. Nella comunicazione tra le cellule nervose intervengono anche altre particelle chiamate neuromodulatori

Grazie a neurotrasmettitori e neuromodulatori, i neuroni del nostro cervello sono in grado di generare torrenti di informazioni che chiamiamo "processi mentali", ma queste molecole si trovano anche alla periferia del sistema nervoso, nei terminali sinaptici dei motoneuroni (neuroni del sistema nervoso centrale che proiettano i loro assoni su un muscolo o una ghiandola), dove stimolano le fibre muscolari a contrattarli.

Differenze tra neurotrasmettitore e neuromodulatore

Due o più sostanze neuroattive possono trovarsi nella stessa terminazione nervosa e una può funzionare come neurotrasmettitore e l'altra come neuromodulatore.

Da qui la loro differenza: i neurotrasmettitori creano o meno potenziali d'azione (impulsi elettrici che vengono prodotti nella membrana cellulare), attivano i recettori postsinaptici (recettori di cellule o neuroni postsinaptici) e canali ionici aperti (proteine ​​delle membrane neuronali che contengono pori che quando aperti, consentono il passaggio di particelle cariche come gli ioni) mentre i neuromodulatori non creano potenziali d'azione ma regolano l'attività di canali ionici.

Inoltre, i neuromodulatori modulano l'efficacia dei potenziali di membrana cellulare postsinaptica prodotti dai recettori associati ai canali ionici. Ciò avviene attraverso l'attivazione delle proteine ​​G (particelle che trasportano informazioni da un recettore alle proteine ​​effettrici). Un neurotrasmettitore apre un canale, mentre un neuromodulatore colpisce una o due dozzine di proteine ​​G, che producono molecole di cAMP, aprendo molti canali ionici contemporaneamente.

Esiste una possibile relazione tra rapidi cambiamenti nel sistema nervoso e nei neurotrasmettitori e lenti cambiamenti con i neuromodulatori. Allo stesso modo, la latenza (cioè i cambiamenti nel potenziale di membrana postsinaptico dovuti all'effetto di a neurotrasmettitore) dei neurotrasmettitori è 0,5-1 millisecondi, invece, quello dei neuromodulatori è parecchio secondi. Inoltre, l'"aspettativa di vita" dei neurotrasmettitori è di 10-100 ms. e quello dei neuromodulatori va da minuti a ore.

Per quanto riguarda le differenze tra neurotrasmettitori e neuromodulatori in base alla loro forma, quella dei neurotrasmettitori è simile a quella delle piccole vescicole di 50 mm. di diametro, ma quello dei neuromodulatori è quello di grandi vescicole di 120 mm. diametro.

Tipi di ricevitori

Le sostanze neuroattive possono legarsi a due tipi di recettori, che sono i seguenti:

Recettori ionotropici

Sono recettori che aprono canali ionici. Nella maggior parte, si trovano neurotrasmettitori.

Recettori metabotropici

Recettori legati alle proteine ​​G. I neuromodulatori spesso si legano ai recettori metabotropici.

Esistono anche altri tipi di recettori che sono gli autorecettori o recettori presinaptici che partecipano alla sintesi della sostanza rilasciata al terminale. Se c'è un eccesso di rilascio della sostanza neuroattiva, si lega agli autorecettori e produce un'inibizione della sintesi evitando l'esaurimento del sistema.

Classi di neurotrasmettitori

I neurotrasmettitori sono classificati in gruppi: acetilcolina, ammine biogene, amminoacidi trasmettitori e neuropeptidi.

1. Acetilcolina

L'acetilcolina (ACh) è il neurotrasmettitore della giunzione neuromuscolare, è sintetizzato nei nuclei settali e nei nuclei nasali di Meynert (nuclei del cervello anteriore), può essere sia nel sistema nervoso centrale (dove si trova nel cervello e nel midollo spinale) e nel sistema nervoso periferico (il resto) e provoca malattie come la miastenia grave (malattia malattia neuromuscolare dovuta a debolezza dei muscoli scheletrici) e distonia muscolare (un disturbo caratterizzato da movimenti involontari del torsione).

2. Ammine biogene

Le ammine biogene sono la serotonina e le catecolamine (adrenalina, noradrenalina e dopamina) e agiscono principalmente da recettori metabotropici.

• Il serotonina è sintetizzato dai nuclei del rafe (nel tronco cerebrale); noradrenalina nel locus coeruleus (nel tronco cerebrale) e dopamina nella substantia nigra e area tegmentale ventrale (da dove le proiezioni vengono inviate a varie regioni del cervello precedente).

• Il dopamina (DA) è legato al piacere e all'umore. Una sua carenza nella substantia nigra (porzione del mesencefalo ed elemento fondamentale nei gangli della base) produce il Parkinson e l'eccesso produce la schizofrenia.

• Il noradrenalina È sintetizzato dalla dopamina, è correlato ai meccanismi di lotta e fuga e un deficit provoca ADHD e depressione.

• Il adrenalina è sintetizzato dalla noradrenalina nelle capsule surrenali o nella midollare del surrene, attiva il sistema nervoso simpatico (sistema responsabile della innervazione della muscolatura liscia, del muscolo cardiaco e delle ghiandole), partecipa alle reazioni di lotta e fuga, aumenta la frequenza cardiaca e contrae i vasi sangue; produce attivazione emotiva ed è correlata a patologie da stress e sindrome di adattamento generale (sindrome che consiste nel sottoporre l'organismo a stress).

• Il ammine biogene Svolgono ruoli importanti nella regolazione degli stati affettivi e dell'attività mentale.

3. Trasmissione di aminoacidi

I più importanti aminoacidi trasmettitori eccitatori sono glutammato e l'aspartato e gli inibitori sono GABA (acido gamma immunobutirrico) e glicina. Questi neurotrasmettitori sono distribuiti in tutto il cervello e partecipano a quasi tutte le sinapsi del SNC, dove si legano ai recettori ionotropici.

4. neuropeptidi

I neuropeptidi sono formati da amminoacidi e agiscono principalmente come neuromodulatori nel SNC. I meccanismi di trasmissione sinaptica chimica possono essere influenzati da sostanze psicoattive il cui effetto sul cervello è modificando l'efficienza con cui avviene la comunicazione chimica nervosa, ed è per questo che alcuni di questi le sostanze sono utilizzate come strumenti terapeutici nel trattamento di disturbi e malattie psicopatologiche neurodegenerativo.