Colinérgico
Definición de colinérgico
Colinérgico es un término utilizado para referirse a la molécula acetilcolina. Suele emplearse para definir a las neuronas, receptores o sinapsis que utilizan acetilcolina. Por ejemplo, una neurona colinérgica es una neurona que libera acetilcolina, y un receptor colinérgico es un receptor al que se une la acetilcolina. La acetilcolina es una molécula de señalización del sistema nervioso que utilizan las células nerviosas para transferir información. Está ampliamente presente en el sistema nervioso periférico, que participa en la contracción del músculo esquelético y liso y en la dilatación de los vasos sanguíneos, entre otras funciones. La acetilcolina desempeña un papel importante en la unión neuromuscular, es decir, en la unión entre las células nerviosas y el músculo. Además, la acetilcolina también está presente en el sistema nervioso central, donde interviene en procesos cognitivos como la memoria, el aprendizaje y la excitación.
Sin duda, su papel en numerosos procesos del sistema nervioso periférico y del central han convertido al sistema colinérgico en una diana en el tratamiento de múltiples. A su vez, se han desarrollado varios fármacos colinérgicos tanto con fines clínicos como cosméticos. Por ejemplo, algunos fármacos colinérgicos se utilizan para tratar espasmos musculares graves, otros para frenar la progresión de la enfermedad de Alzheimer y otros para reducir las arrugas. Sin embargo, además de los efectos terapéuticos y cosméticos, los fármacos colinérgicos también pueden inducir una serie de efectos secundarios, como la parálisis del sistema nervioso autónomo.
Función de la acetilcolina
La acetilcolina actúa uniéndose a los receptores colinérgicos, cuyos dos tipos principales son los muscarínicos y los nicotínicos. Los receptores muscarínicos de acetilcolina (mAChR) son receptores acoplados a proteínas G (GPCR) que modulan la actividad de la célula activando mecanismos celulares en los que intervienen segundos mensajeros. Existen cinco tipos identificados, conocidos como M1 a M5. Los receptores muscarínicos M1, M3 y M5 suelen ser excitatorios y son del tipo Gq; por lo tanto, ejercen su función activando la fosfolipasa C (PLC), que a su vez activa la cascada de transducción de señales IP3, permitiendo que el calcio de los almacenes intracelulares se libere al citosol. Los receptores M2 y M4 suelen ser inhibidores y son del tipo Gi o Go, es decir, actúan reduciendo el AMP cíclico (AMPc) en la célula. Los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR), el otro tipo principal, son canales iónicos activados por ligandos que, cuando son activados por la acetilcolina, permiten directamente la entrada de iones (por ejemplo, el sodio) o la salida de la célula (por ejemplo, el potasio).
La acetilcolina en el sistema nervioso periférico
La acetilcolina es un actor principal en la unión neuromuscular. La unión neuromuscular es el lugar donde se conectan una célula nerviosa (una neurona) y un músculo esquelético (el tipo de músculo que se contrae voluntariamente). Para que un músculo se contraiga, el cerebro envía señales electroquímicas de una neurona a otra, hasta que se genera un potencial de acción (señal eléctrica) en la neurona motora, que es la que entra en contacto con la fibra muscular. En la unión neuromuscular, la motoneurona libera acetilcolina en la hendidura sináptica, que se une a los receptores nicotínicos de acetilcolina presentes en la célula de la fibra muscular. Los receptores nicotínicos de acetilcolina permiten que el sodio entre en la célula muscular, tras lo cual una serie de señales intracelulares conducen a la contracción del músculo. Las anomalías en la transmisión colinérgica periférica se han relacionado con trastornos motores como la miastenia gravis, un trastorno caracterizado por la fatiga y la debilidad muscular.
La acetilcolina es también un neurotransmisor muy utilizado en el sistema nervioso autónomo, una parte del sistema nervioso periférico que participa en el control de las funciones corporales inconscientes e involuntarias. En concreto, la acetilcolina es liberada por neuronas del sistema nervioso central que se proyectan a las neuronas del sistema nervioso autónomo, estas últimas detectan la acetilcolina a través de receptores nicotínicos de acetilcolina. Estas neuronas se proyectan a su vez a partes del cuerpo que no pertenecen al sistema nervioso, como el tracto gastrointestinal. En algunos casos, la acetilcolina también se libera en esta unión entre el sistema nervioso periférico y otras partes del cuerpo.
La acetilcolina en el sistema nervioso central
En el sistema nervioso central, la actividad colinérgica está relacionada con la excitación, la conciencia, el aprendizaje, la memoria, la atención y la recompensa, entre otros. No es de extrañar que la transmisión colinérgica anormal se haya asociado a la enfermedad de Alzheimer, una afección neurodegenerativa caracterizada por la pérdida de memoria.
Fármacos colinérgicos
La implicación de la acetilcolina en las enfermedades del sistema nervioso ha convertido de forma natural al sistema colinérgico en un objetivo con fines terapéuticos. Se han desarrollado fármacos que activan (agonistas) o inactivan (antagonistas) los receptores de acetilcolina, así como fármacos que modulan la actividad colinérgica facilitando o impidiendo la producción, la liberación o la degradación de la acetilcolina, con el objetivo de tratar diversas afecciones neuropsiquiátricas.
Agonistas
La acetilcolina tiene una vida muy corta: no dura mucho tiempo en el torrente sanguíneo porque se degrada muy rápidamente. Por ello, la acetilcolina en sí no se utiliza como fármaco, sino que se emplean compuestos similares que activan los receptores de acetilcolina para activarlos. Estos compuestos similares que se unen a los receptores de acetilcolina y los activan se conocen como agonistas de la acetilcolina.
Un ejemplo de agonista es la pilocarpina, que activa los receptores muscarínicos y suele aplicarse en la pupila del ojo para tratar una enfermedad neurodegenerativa que causa ceguera llamada glaucoma. Otro ejemplo de agonista es la nicotina, que se encuentra en el tabaco.
Antagonistas
Muchos fármacos colinérgicos son antagonistas de los receptores de acetilcolina, que bloquean los receptores de acetilcolina. Algunos antagonistas son la atropina, la escopolamina, el hexametonio y el trimetafán. La atropina y la escopolamina inactivan los receptores muscarínicos y se utilizan para suprimir las secreciones corporales (por ejemplo, las lágrimas o la mucosidad) y para relajar el músculo liso (por ejemplo, los músculos del tracto gastrointestinal) durante la anestesia, y para tratar el mareo. El hexametonio y el trimetafán bloquean los receptores nicotínicos y se utilizan para reducir la hipertensión arterial. Otros agentes que bloquean los receptores nicotínicos se utilizan por sus efectos en la unión neuromuscular; estos agentes impiden que los músculos esqueléticos se contraigan y se emplean a menudo durante la cirugía para evitar que los pacientes realicen movimientos involuntarios.
Otros fármacos
Además de los agonistas y antagonistas colinérgicos, otros fármacos pueden modular la actividad de la acetilcolina aumentando o disminuyendo su producción, liberación o degradación. Por ejemplo, la inactivación de la acetilcolina transferasa, que es una enzima que descompone la acetilcolina, se emplea para aumentar los niveles de acetilcolina y para tratar la miastenia gravis, un trastorno neuromuscular. Otros fármacos similares, como la neostigmina y la piridostigmina, no atraviesan la barrera hematoencefálica y, por tanto, se emplean para ejercer su efecto en la unión neuromuscular y contraer el músculo esquelético.
No obstante, los anticolinérgicos -fármacos que reducen o bloquean los efectos de la acetilcolina- se utilizan más ampliamente para tratar numerosas afecciones. Algunas de ellas son los movimientos involuntarios, los trastornos gastrointestinales, la incontinencia y la enfermedad de Parkinson. Otro compuesto que bloquea la liberación de acetilcolina es la toxina botulínica -un agente producido por un tipo de bacteria- que paraliza el músculo esquelético de modo que el organismo ya no puede moverse y que puede incluso causar la muerte. Cuando se aplica localmente, la toxina botulínica relaja los músculos y, por tanto, se utiliza para tratar espasmos musculares graves. El mismo compuesto se utiliza para reducir las arrugas mediante la relajación de los músculos y la piel; lo conocemos bajo el nombre comercial de Botox.
Efectos colinérgicos
Los efectos de la activación de los receptores colinérgicos incluyen la contracción muscular, la desaceleración del ritmo cardíaco, la constricción del iris (miosis) y del cristalino, la secreción de moco y la broncoconstricción. Por el contrario, los efectos de la inactivación de los receptores colinérgicos incluyen la relajación muscular, la aceleración del ritmo cardíaco, la dilatación de la pupila (midriasis) y el aplanamiento del cristalino (ciclopegia), la sequedad de las vías respiratorias superiores (del sistema respiratorio), la inhibición de la producción de lágrimas, la retención de orina, la sequedad bucal, la ralentización de la actividad mucociliar en las vías respiratorias, el estreñimiento y la relajación muscular (músculo esquelético y músculo liso).
Efectos secundarios de los fármacos colinérgicos
Los fármacos colinérgicos pueden ayudar a tratar algunos trastornos y mejorar los síntomas, pero también tienen efectos secundarios negativos. La mayoría de los fármacos colinérgicos son anticolinérgicos, es decir, reducen o bloquean los efectos de la acetilcolina. Por ejemplo, los antagonistas de la acetilcolina, el hexametonio y el trimetafán, utilizados para tratar la hipertensión arterial, pueden producir una parálisis del sistema nervioso autónomo, con efectos como visión borrosa e incapacidad para orinar. Los anticolinérgicos en general pueden provocar un aumento de la temperatura corporal porque reducen la cantidad de sudoración; también pueden inducir somnolencia, alucinaciones, confusión, sequedad de boca, estreñimiento, dificultad para orinar y déficit de memoria. En las personas mayores, pueden provocar confusión, pérdida de memoria y deterioro cognitivo. La mezcla de anticolinérgicos con alcohol tiene efectos secundarios similares a los de una sobredosis de anticolinérgicos, que incluyen mareos, fiebre, confusión, aceleración del ritmo cardíaco, problemas para respirar, alucinaciones, pérdida de conocimiento e incluso la muerte. Por lo tanto, se debe tener precaución al tomar medicamentos colinérgicos.
Cuestionario
1. ¿Dónde juega un papel importante la acetilcolina?
A. En la unión neuromuscular.
B. En el tracto corticoespinal.
C. En todo el sistema nervioso periférico.
D. En todo el sistema nervioso central.
E. Todas las anteriores.
A. Desaceleración del ritmo cardíaco y relajación muscular.
B. Aceleración del ritmo cardíaco y espasmos musculares.
C. Dilatación de las pupilas y espasmos musculares.
D. Retención de orina, sequedad de las vías respiratorias superiores y relajación muscular.
A. Trastornos gastrointestinales, trastorno bipolar y mareo.
B. Trastornos gastrointestinales, enfermedad de Parkinson e hipertensión arterial.
C. Glaucoma, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson y presión arterial baja.
D. Glaucoma, enfermedad de Alzheimer y presión arterial alta.