La neuromodulación es el proceso fisiológico mediante el cual una neurona utiliza uno o más productos químicos para regular diversas poblaciones de neuronas. A diferencia de la neurotransmisión rápida, los neuromoduladores suelen unirse a receptores metabotrópicos acoplados a proteínas G (GPCR), iniciando una cascada de señalización de segundos mensajeros que induce una señal amplia y duradera.
Esta modulación puede persistir desde cientos de milisegundos hasta varios minutos, alterando la actividad de disparo intrínseca, modificando las corrientes dependientes de voltaje, alterando la eficacia sináptica, aumentando la actividad de ráfagas y reconfigurando la conectividad sináptica.
Principales Neuromoduladores del Sistema Nervioso Central
En el sistema nervioso central (SNC), los neuromoduladores más destacados incluyen la dopamina, la serotonina, la acetilcolina, la histamina, la norepinefrina (noradrenalina), el óxido nítrico y diversos neuropéptidos. Asimismo, los cannabinoides actúan como potentes neuromoduladores del SNC.
Estos agentes pueden empaquetarse en vesículas y ser liberados por neuronas, o secretarse como hormonas transportadas por el sistema circulatorio. Conceptualmente, un neuromodulador puede verse como un neurotransmisor que no es reabsorbido por la neurona presináptica ni degradado inmediatamente en un metabolito, permitiendo que algunos permanezcan en el líquido cefalorraquídeo (LCR) e influyan en la actividad de múltiples neuronas cerebrales.
Sistemas de Neuromodulación Principales
Sistema Noradrenérgico
El sistema de noradrenalina consta de aproximadamente 15,000 neuronas, situadas principalmente en el locus coeruleus. A pesar de su reducido número en comparación con los miles de millones de neuronas del cerebro, este sistema es fundamental para:
- La supresión de la respuesta neuroinflamatoria.
- La estimulación de la plasticidad neuronal a través de la potenciación a largo plazo (LTP).
- La regulación de la captación de glutamato por los astrocitos.
- La consolidación de la memoria.
Sistema Dopaminérgico
El sistema dopaminérgico se organiza en diversas vías que se originan principalmente en el área tegmental ventral o la sustancia nigra, actuando sobre los receptores de dopamina.
La pérdida de células dopaminérgicas en los núcleos profundos del cerebro, especialmente las neuronas pigmentadas de la sustancia nigra, está directamente relacionada con la enfermedad de Parkinson. Los tratamientos actuales buscan potenciar el efecto de los precursores de la dopamina para mitigar los síntomas motores.
Farmacología de la Dopamina
Existen diversas sustancias que afectan este sistema:
- Cocaína: Bloquea la recaptación de dopamina, prolongando su presencia en el espacio sináptico.
- AMPT: Impide la conversión de tirosina en L-DOPA.
- Reserpina: Evita el almacenamiento de dopamina en las vesículas.
- Deprenyl: Inhibe la monoamino oxidasa (MAO)-B, aumentando los niveles de dopamina.
Sistema Serotoninérgico
Solo el 10% de la serotonina total del cuerpo se encuentra en el cerebro; la gran mayoría (80-90%) reside en el tracto gastrointestinal. En el cerebro, viaja a través del haz prosencefálico medial, mientras que en el sistema nervioso periférico regula el tono vascular.
Farmacología de la Serotonina
El control de este sistema es clave en el tratamiento de trastornos del ánimo:
- ISRS (Inhibidores Selectivos de la Recaptación de Serotonina): Como la fluoxetina, bloquean la recaptación de serotonina con un efecto mínimo sobre otros transmisores.
- Antidepresivos Tricíclicos: Bloquean la recaptación de varias aminas biogénicas, afectando la serotonina, la norepinefrina o ambas.
