Los transportadores de neurotransmisores son una clase de proteínas transportadoras de membrana que atraviesan las membranas celulares de las neuronas. Su función principal es transportar neurotransmisores a través de estas membranas y dirigir su transporte adicional a ubicaciones intracelulares específicas. Hay más de veinte tipos de transportadores de neurotransmisores. [1]
Los transportadores vesiculares mueven los neurotransmisores hacia las vesículas sinápticas , regulando las concentraciones de sustancias dentro de ellas. [2] Los transportadores vesiculares dependen de un gradiente de protones creado por la hidrólisis del trifosfato de adenosina (ATP) para realizar su trabajo: la v-ATPasa hidroliza el ATP, lo que hace que los protones se bombeen a las vesículas sinápticas y creen un gradiente de protones. Luego, el flujo de protones de la vesícula proporciona la energía para llevar el neurotransmisor al interior de la vesícula. [3]
Los transportadores de neurotransmisores utilizan con frecuencia gradientes electroquímicos que existen a través de las membranas celulares para realizar su trabajo. Por ejemplo, algunos transportadores usan energía obtenida por el cotransporte , o simportación , de Na + para mover el glutamato a través de las membranas. Dichos sistemas de cotransporte de neurotransportadores son muy diversos, ya que un desarrollo reciente indica que los sistemas de captación son generalmente selectivos y se asocian con un neurotransmisor específico. [4]
Normalmente, los transportadores en la membrana sináptica sirven para eliminar los neurotransmisores de la hendidura sináptica y prevenir su acción o ponerle fin. Sin embargo, en ocasiones, los transportadores pueden funcionar a la inversa, transportando neurotransmisores a la sinapsis, lo que permite que estos neurotransmisores se unan a sus receptores y ejerzan su efecto. Esta "liberación no vesicular" de neurotransmisores es utilizada por algunas células, como las células amacrinas de la retina , como una forma normal de liberación de neurotransmisores. [5]
Tipos
Estructura de una sinapsis química típica |
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Transportador de neurotransmisores |
Los tipos específicos de transportadores de neurotransmisores incluyen los siguientes:
- Transportadores de glutamato / aspartato , que incluyen:
- Transportador excitador de aminoácidos 1 (EAAT1)
- Transportador excitador de aminoácidos 2 (EAAT2)
- Transportador excitador de aminoácidos 3 (EAAT3)
- Transportador excitador de aminoácidos 4 (EAAT4)
- Transportador excitador de aminoácidos 5 (EAAT5)
- Transportador de glutamato vesicular 1 (VGLUT1)
- Transportador vesicular de glutamato 2 (VGLUT2)
- Transportador vesicular de glutamato 3 (VGLUT3)
- Transportadores GABA , que incluyen:
- Transportador GABA tipo 1 (GAT1)
- Transportador GABA tipo 2 (GAT2)
- Transportador GABA tipo 3 (GAT3)
- Transportador de betaína (BGT1)
- Transportador vesicular GABA (VGAT)
- Transportadores de glicina , que incluyen:
- Transportador de glicina tipo 1 (GlyT1)
- Transportador de glicina tipo 2 (GlyT2)
- Transportadores de monoaminas , que incluyen:
- Transportador de dopamina (DAT)
- Transportador de norepinefrina (NET)
- Transportador de serotonina (SERT)
- Transportador vesicular de monoaminas 1 (VMAT1)
- Transportador vesicular de monoaminas 2 (VMAT2)
- Transportadores de adenosina , que incluyen:
- Transportador equilibrante de nucleósidos 1 (ENT1)
- Transportador equilibrante de nucleósidos 2 (ENT2)
- Transportador equilibrante de nucleósidos 3 (ENT3)
- Transportador equilibrante de nucleósidos 4 (ENT4)
- Transportador vesicular de acetilcolina (VAChT) [6]
Tenga en cuenta que no hay un transportador de acetilcolina plasmalemmal , ya que la acetilcolina se termina mediante un metabolismo rápido en colina por las enzimas colinesterasas , y la colina se transporta posteriormente de regreso a la célula y se reconvierte en acetilcolina.
Aún no se han identificado los transportadores asociados con la histamina y los endocannabinoides .
Significación clínica
Una variedad de transportadores de recaptación de neurotransmisores son dianas farmacoterapéuticas para modular la concentración de neurotransmisores sinápticos y, por lo tanto, la neurotransmisión.
- Los antidepresivos como los ISRS , los IRSN y los TCA suprimen la actividad de los transportadores de serotonina y / o noradrenalina, evitando la recaptación de neurotransmisores específicos de la hendidura sináptica .
- Los psicoestimulantes como la cocaína , las anfetaminas y el metilfenidato actúan inhibiendo y / o invirtiendo los transportadores de dopamina y / o norepinefrina. Algunos disociativos como la fenciclidina y la ketamina también son inhibidores del transportador de dopamina.
- La tiagabina , un fármaco utilizado como anticonvulsivo , actúa inhibiendo el transportador 1 de GABA.
Los transportadores vesiculares podrían proporcionar un objetivo terapéutico alternativo para la modulación de la neurotransmisión química, ya que la actividad de estos transportadores podría afectar la cantidad de neurotransmisor liberado. [7]
- Vesamicol , por ejemplo, es un inhibidor del transportador vesicular de acetilcolina . Evita la carga de ACh en las vesículas presinápticas, provocando una caída en la cantidad que se libera en respuesta a un potencial de acción neuronal . Se no se utiliza clínicamente, pero proporciona una herramienta útil para la investigación sobre el comportamiento de las vesículas de neurotransmisores. [8]
Referencias
- ^ Iversen L (julio de 2000). "Transportadores de neurotransmisores: objetivos fructíferos para el descubrimiento de fármacos del SNC" . Mol. Psiquiatría . 5 (4): 357–62. doi : 10.1038 / sj.mp.4000728 . PMID 10889545 .
- ^ Johnson J, Tian N, Caywood MS, Reimer RJ, Edwards RH, Copenhagen DR (enero de 2003). "Expresión del transportador de neurotransmisores vesiculares en el desarrollo de la retina de roedor postnatal: GABA y glicina preceden al glutamato" . J. Neurosci . 23 (2): 518-29. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.23-02-00518.2003 . PMC 6741860 . PMID 12533612 .
- ^ Kandel ER , Schwartz JH, Jessell TM (2000). Principios de la ciencia neuronal (4ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill. pag. 287 . ISBN 0-8385-7701-6.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Amara, Susan G .; Kuhar, Michael J. (1993). "Transportadores de neurotransmisores: avances recientes" . Revisión anual de neurociencia . 16 (1): 73–93. doi : 10.1146 / annurev.ne.16.030193.000445 .
- ^ Kandel ER , Schwartz JH, Jessell TM (2000). Principios de la ciencia neuronal (4ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill. pag. 295 . ISBN 0-8385-7701-6.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Weihe E, Tao-Cheng JH, Schäfer MK, Erickson JD, Eiden LE (abril de 1996). "Visualización del transportador vesicular de acetilcolina en terminales nerviosas colinérgicas y su orientación a una población específica de pequeñas vesículas sinápticas" . Proc Natl Acad Sci USA . 93 (8): 3547–52. doi : 10.1073 / pnas.93.8.3547 . PMC 39647 . PMID 8622973 .
- ^ Varoqui H, Erickson JD (octubre de 1997). "Transportadores de neurotransmisores vesiculares. Sitios potenciales para la regulación de la función sináptica". Neurobiología molecular . 15 (2): 165–91. doi : 10.1007 / BF02740633 . PMID 9396009 .
- ^ Prior C, Marshall IG, Parsons SM (noviembre de 1992). "La farmacología del vesamicol: un inhibidor del transportador vesicular de acetilcolina". Farmacología general . 23 (6): 1017–22. doi : 10.1016 / 0306-3623 (92) 90280-w . PMID 1487110 .
enlaces externos
- Neurotransmisor + Transportadores en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Limpiar su mente de los neurotransmisores: impacto funcional de las variantes del gen transportador de neurotransmisores : un videocast de la conferencia de Randy Blakely, Ph.D., Vanderbilt University . Parte de la serie de seminarios de neurociencia de los NIH . Archivo de 450 Mb, formato .m4v .
- The Blakely Lab : laboratorio que explora las bases moleculares de la estructura, función y regulación de los transportadores de neurotransmisores.