Como se descubrio el Neurotrasmisor

EL SUEÑO DE OTTO LOEWI
"La noche anterior al Domingo de Pascua de ese año desperté, encendí la luz, y apunté algunas notas sobre un minúsculo anotador, para dormirme nuevamente. Al despertar, a las seis de la mañana repasé las notas, pero no podía descifrar los garrapatos. La noche siguiente, a las tres, la idea volvió.Era el diseño de un experimento para determinar si la hipótesis de la transmisión química que había pronunciado hacía ya diecisiete años atrás era correcta.Me levanté inmediatamente, fui al laboratorio, y realicé un experimento simple en un corazón de rana, según el diseño nocturnal. " [... ] ""Estos resultados probaron en forma inequívoca que los nervios no influencian el corazón directamente sino que liberan sustancias químicas específicas en las terminales, las cuales causan las modificaciones bien conocidas de estímulo de la función del corazón".
(An Autobiographic Sketch, Univ. of Chicago Press, 1960)

http://ottoloewi.blogspot.com/

En 1921 Otto Loewi brinda la primera prueba experimental de la mediación química en la transmisión del impulso eléctrico de una neurona a un órgano efector.En 1926 ofrece pruebas experimentales que identificaron a esta sustancia como acetilcolina.


EL EXPERIMENTO
Después de observar que en la sinapsis existía una separación física entre las membranas de las dos neuronas, durante muchos años resultó un misterio como se podía transmitir a través de ella el potencial de acción. En los años 20, el farmacólogo alemán Otto Loewi estaba estudiando este problema. Una noche soñó con un experimento que podría resolverlo, pero a la mañana siguiente, aunque se levantó con la sensación de haber soñado algo muy importante, no podía recordar que era. Afortunadamente, la noche siguiente volvió a tener el mismo sueño. Esta vez se levantó inmediatamente, y en plena noche se fue al laboratorio a montar el experimento que había soñado.
El experimento consistía en preparar dos corazones de rana aislados (el corazón sigue latiendo mucho tiempo después de sacarlo del cuerpo). Cuando se producía un estímulo en el nervio vago, el latido en ese corazón se enlentecía. Esto ya era conocido, pero entonces tomó en líquido que bañaba ese corazón y lo pasó al otro corazón, y observó que el otro corazón también se enlentecía aunque no había sido estimulado directamente. Evidentemente, el nervio vago había liberado alguna sustancia, que podía recogerse del baño y que era la que realmente producía el enlentecimiento del corazón. Más tarde se comprobó que la sustancia liberada era la acetilcolina. Así fue como se descubrió que en las sinapsis la señal se transmite mediante la liberación de una sustancia química.


FARMACOLOGIA

¿De dónde salen los neurotransmisores?, ¿cómo pasan los neuropéptidos a través de la membrana presináptica a la hendidura?, ¿qué le pasa al neurotransmisor que queda "flotando" en la hendidura sináptica?. No hay respuestas del todo claras pero ya sabemos algunos detalles. Revisemos lo que tenemos hasta el momento.
Existen muchos neurotransmisores. Hasta la fecha se han descubierto unos 26, pero seguramente se descubrirán muchos más. Entre los neurotransmisores más importantes se encuentran el glutamato (Glu) que es el "abuelo" de los neurotransmisores. El ácido gamma-aminobutírico (GABA) y la acetilcolina (Ach) encargada de los transmisiones musculares y que está allí donde se necesita una transmisión rápida.
Los neurotransmisores son sintetizados en el retículo endoplásmico rugoso del soma siguiendo las instrucciones del mRNA. La sintetización de los neurotransmisores se produce a partir de sustancias conocidas como precursores. Casi todos los medicamentos hechos para alterar la química cerebral, como los antipsicóticos o los que inhiben los efectos del mal de Parkinson, no son neurotransmisores sino precursores. En el caso de las VND los neuropéptidos son sintetizados en el aparato RER y empacados en el aparato de Golgi. De ahí son transportados por el axón hasta el botón terminal a través de los microtúbulos. Los neurotransmisores de las vesículas claras, por otra parte, son elaborados en el citoplasma del botón axonal por enzimas especializadas, transportados y colocados dentro de la vesícula por proteínas transportadoras y colocados dentro de vesículas cuya membrana posee cierta afinidad con proteínas llamadas SNAREs. Pronto veremos la importancia de esta afinidad.
Llenas de neurotransmisores, y listas para descargarlos en la hendidura sináptica, las vesículas claras permanecen inmóviles frente a la zona activa en un fenómeno llamado anclaje.

En el sistema nervioso existen docenas o probablemente cientos de neurotransmisores distintos. Cada uno tiene unas funciones muy concretas y determinadas. Existen muchas sustancias que modifican la acción de estos neurotransmisores, pueden impedir que el neurotransmisor ejerza su efecto, uniéndose al receptor correspondiente e inactivándolo, o bien pueden aumentar su efecto, por ejemplo impidiendo que sea destruido o retirado. Estas sustancias modifican el funcionamiento del sistema nervioso de muchas maneras distintas. Algunas de ellas son fármacos que se administran para tratar alguna alteración del sistema nervioso, otras son drogas que se toman con el fin de experimentar sus efectos. Algunos ejemplos de estas sustancias, y su forma de actuar son:

ALCOHOL: aumenta el efecto del neurotransmisor GABA. Este neurotransmisor es inhibidor, es decir, dificulta la producción del potencial de acción de las neuronas, por ese motivo el alcohol disminuye la actividad del sistema nervioso, y produce entorpecimiento del pensamiento, trastornos en los movimientos, y en cantidades mayores pérdida del conocimiento y coma.

ANTIDEPRESIVOS: (p.ej. Prozac) aumentan el efecto del neurotransmisor serotonina impidiendo que sea recaptado por la terminación de la fibra nerviosa, con lo que permanece más tiempo unido al receptor y hace más efecto. Aunque la causa de la depresión es todavía muy poco conocida, de alguna manera el aumento de los efectos de la serotonina mejora el estado de ánimo de los pacientes.

ANTIPSICÓTICOS: se utilizan para tratar los síntomas de los pacientes con esquizofrenia, y actúan bloqueando el receptor del neurotransmisor dopamina. Parece que en la esquizofrenia existe un exceso de activación de este receptor.

CAFEÍNA: bloquea el receptor del neurotransmisor adenosina, que es uno de los varios neurotransmisores que intervienen en la producción del sueño. Por eso la cafeína tiene el efecto de “mantenernos despiertos”.

CANABIS: En la planta cannabis sativa existe una sustancia (llamada delta-9-tetrahidrocannabinol) activadora del receptor de un neurotransmisor denominado anandamida, que funciona en distintos aspectos de la memoria, la atención y la percepción.

COCAÍNA: Aumenta el efecto del neurotransmisor noradrenalina, impidiendo que sea recaptado. Esto produce excitación, euforia y disminución de la sensación de fatiga.

NICOTINA: la nicotina activa a uno de los varios tipos de receptores a los que se une el neurotransmisor acetilcolina. Esto, a su vez, activa la producción del neurotransmisor dopamina, uno de cuyos efectos es producir adicción. La nicotina es una de las sustancias más adictivas que se conocen.

OPIOIDES: (p.ej. morfina o heroína) Activan el receptor de un grupo de neurotransmisores denominados endorfinas y encefalinas, que sirven para interrumpir la transmisión del dolor.

TRANQUILIZANTES: (p.ej. Valium) aumentan el efecto del neurotransmisor GABA disminuyendo la actividad del sistema nervioso.



BIOGRAPHY CHANNEL

For his discovery of acetylcholine, Loewi was awarded a share of the 1936 Nobel Prize in physiology or medicine. As one condition of being
allowed to leave Austria in 1938, he was required to hand over the cash award that was given him as part of his Nobel Prize.
When Germany invaded and conquered Austria in 1938, Loewi was placed under arrest. Fortunately, he was eventually released from prison
and was able to escape the country, traveling fi rst to Belgium and England and then to the United States. He was then appointed to a position at the New York University College of Medicine, where he remained until 1946.
He died in New York City on December 25, 1961.