Colinérgico

Definición colinérgica

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Colinérgico es un término utilizado para referirse a la molécula acetilcolina. Suele emplearse para definir 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 señal en el sistema nervioso que utilizan las células nerviosas para transferir información. Tiene una amplia presencia 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 juega un papel importante en la unión neuromuscular, es decir, en la articulación entre las células nerviosas y el músculo. Además, la acetilcolina también está presente en el sistema nervioso central, donde juega un papel en los procesos cognitivos como la memoria, el aprendizaje y la excitación.

Como era de esperar, su papel en numerosos procesos del sistema nervioso central y periférico ha convertido al sistema colinérgico en un objetivo en el tratamiento de múltiples. A su vez, se han desarrollado varios fármacos colinérgicos con fines clínicos y cosméticos. Por ejemplo, algunos fármacos colinérgicos se utilizan para tratar espasmos musculares graves, otros para retrasar 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, incluida la parálisis del sistema nervioso autónomo.

Función acetilcolina

La acetilcolina está presente en el sistema nervioso central y periférico. En el sistema nervioso periférico, la acetilcolina está implicada en gran medida en el movimiento muscular y en otras funciones como la dilatación de los vasos sanguíneos. En el sistema nervioso central, participa en funciones cognitivas.

La acetilcolina actúa uniéndose a receptores colinérgicos, cuyos dos tipos principales son muscarínicos y nicotínicos. Los receptores muscarínicos de acetilcolina (mAChR) son receptores acoplados a proteína G (GPCR) que modulan la actividad de la célula activando mecanismos celulares que involucran segundos mensajeros. Hay cinco tipos identificados conocidos como M1 a M5. Los receptores muscarínicos M1, M3 y M5 suelen ser excitadores y son del tipo G _q ; por tanto, ejercen su función activando la fosfolipasa C (PLC), que a su vez activa la cascada de transducción de la señal IP ₃, permitiendo que el calcio de las reservas intracelulares se libere al citosol. Los receptores M2 y M4 suelen ser inhibidores y son de G _i o G _o tipo, es decir, actúan reduciendo el AMP cíclico (cAMP) en la célula. Los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR), el otro tipo principal, son canales iónicos activados por ligando que, cuando se activan con acetilcolina, permiten directamente que los iones entren (por ejemplo, sodio) o salgan de la célula (por ejemplo, potasio).

Acetilcolina en el sistema nervioso periférico

La acetilcolina es un actor importante en la unión neuromuscular. La unión neuromuscular es el sitio 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 neurona que contacta con la fibra muscular. En la unión neuromuscular, la neurona motora libera acetilcolina hacia la hendidura sináptica, que luego 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, después de 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 fatiga y debilidad muscular.

La acetilcolina también es un neurotransmisor ampliamente utilizado en el sistema nervioso autónomo, una parte del sistema nervioso periférico involucrado en el control de funciones corporales inconscientes e involuntarias. Específicamente, la acetilcolina es liberada por neuronas del sistema nervioso central que se proyectan a neuronas del sistema nervioso autónomo, estas últimas detectan la acetilcolina a través de receptores nicotínicos de acetilcolina. Estas neuronas, a su vez, se proyectan 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.

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 sorprendente que la transmisión colinérgica anormal se haya asociado con la enfermedad de Alzheimer, una afección neurodegenerativa caracterizada por la pérdida de memoria.

Drogas colinérgicas

La implicación de la acetilcolina en enfermedades del sistema nervioso ha hecho que el sistema colinérgico se convierta naturalmente 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 previniendo la producción, liberación o degradación de acetilcolina, con el objetivo de tratar varias enfermedades neuropsiquiátricas.

Agonistas

La acetilcolina tiene una vida muy corta: no dura mucho en el torrente sanguíneo porque se degrada muy rápidamente. Por lo tanto, la acetilcolina en sí no se usa como fármaco, sino que se emplean compuestos similares que activan los receptores de acetilcolina para activarlos. Estos compuestos similares que se unen y activan los receptores de acetilcolina se conocen como agonistas de acetilcolina.

Un ejemplo de agonista es la pilocarpina, que activa los receptores muscarínicos y generalmente se aplica 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 del receptor de acetilcolina, que bloquean los receptores de acetilcolina. Algunos antagonistas son atropina, escopolamina, hexametonio y trimetafano. La atropina y la escopolamina inactivan los receptores muscarínicos y se utilizan para suprimir las secreciones corporales (por ejemplo, lágrimas o moco) y para relajar el músculo liso (por ejemplo, los músculos del tracto gastrointestinal) durante la anestesia y para tratar el mareo por movimiento. El hexametonio y el trimetafano bloquean los receptores nicotínicos y se utilizan para reducir la presión arterial alta. Se utilizan otros agentes que bloquean los receptores nicotínicos debido a sus efectos en la unión neuromuscular; estos agentes evitan que los músculos esqueléticos se contraigan y a menudo se emplean durante la cirugía para evitar que los pacientes realicen movimientos involuntarios.

Otras drogas

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 grave, un trastorno neuromuscular. Fármacos similares como la neostigmina y la piridostigmina no atraviesan la barrera hematoencefálica y, en consecuencia, se emplean para ejercer su efecto en la unión neuromuscular y contraer el músculo esquelético.

No obstante, los anticolinérgicos (medicamentos que reducen o bloquean los efectos de la acetilcolina) se usan más ampliamente para tratar numerosas afecciones. Algunos de estos son movimientos involuntarios, trastornos gastrointestinales, incontinencia y 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 para que el organismo ya no pueda moverse y que incluso puede 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 usa para reducir las arrugas relajando los músculos y la piel ; lo sabemos bajo el nombre comercial de Botox.

Efectos colinérgicos

Los efectos de la activación de los receptores colinérgicos incluyen contracción muscular, desaceleración de la frecuencia cardíaca, constricción del iris ( miosis ) y del cristalino, secreción de moco y broncoconstricción. Por el contrario, los efectos de inactivar los receptores colinérgicos incluyen relajación muscular, aceleración de la frecuencia cardíaca, dilatación de la pupila (midriasis) y aplanamiento del cristalino (ciclopegia), sequedad de las vías respiratorias superiores (del sistema respiratorio ), inhibición de la producción de lágrimas, retención de orina, sequedad de boca, ralentización de la actividad mucociliar en el tracto respiratorio, estreñimiento y 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 hexametonio y trimetafano, utilizados para tratar la hipertensión arterial, pueden producir parálisis del sistema nervioso autónomo, produciendo 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 causar confusión, pérdida de memoria y deterioro cognitivo. La mezcla de anticolinérgicos con alcohol tiene efectos secundarios similares a la sobredosis de anticolinérgicos, que incluyen mareos, fiebre, confusión, frecuencia cardíaca acelerada, dificultad para respirar, alucinaciones, pérdida del conocimiento e incluso la muerte. Por lo tanto, se debe tener precaución al tomar fármacos colinérgicos.