Señalización colinérgica

La señalización colinérgica es un sistema de neurotransmisores fundamental que opera tanto en el sistema nervioso central como en el periférico, mediando la transmisión rápida en la unión neuromuscular, los ganglios autonómicos y dentro del cerebro, donde regula la atención, el aprendizaje, la memoria y la activación.

La acetilcolina (ACh) se sintetiza a partir de colina y acetil-CoA por la colina acetiltransferasa (ChAT) y se empaqueta en vesículas por el VAChT (Oda, 1999; Parsons et al., 1993). La señalización se termina por la acetilcolinesterasa (AChE), que hidroliza la ACh en milisegundos; la colina liberada se recicla vía el transportador de colina de alta afinidad (CHT1) (Soreq & Seidman, 2001). La ACh actúa a través de dos clases de receptores: los receptores nicotínicos ionotrópicos (nAChRs), que son canales catiónicos pentaméricos, y los receptores muscarínicos metabotrópicos (mAChRs), que están acoplados a proteínas G (Changeux, 2010; Wess et al., 2007). Los nAChRs de tipo muscular median la contracción neuromuscular, mientras que los nAChRs neuronales (p. ej., α4β2, α7) median la transmisión rápida y la modulación presináptica en el cerebro (Dani & Bertrand, 2007).

Los cinco subtipos muscarínicos (M1-M5) se acoplan a Gαq (M1, M3, M5) o Gαi/o (M2, M4); los receptores M1 son críticos para la cognición, los M2 son autorreceptores presinápticos y los M3 median las respuestas parasimpáticas periféricas (Caulfield & Birdsall, 1998). Las neuronas colinérgicas centrales se originan en el prosencéfalo basal (inervando la corteza y el hipocampo) y el tegmento pedunculopontino (regulando la activación), mientras que la señalización colinérgica periférica controla todas las funciones motoras somáticas y postganglionares parasimpáticas (Mesulam, 2004; Picciotto et al., 2012). La disfunción colinérgica subyace a la enfermedad de Alzheimer, donde la degeneración del prosencéfalo basal causa el deterioro cognitivo, tratado sintomáticamente con inhibidores de la colinesterasa (Francis et al., 1999). La miastenia gravis resulta del ataque autoinmune a los nAChRs musculares, tratada con piridostigmina (Drachman, 1994). El envenenamiento por organofosforados inhibe irreversiblemente la AChE, manejado con atropina y pralidoxima (Eddleston et al., 2008). La adicción a la nicotina es impulsada por los nAChRs en el área tegmental ventral (Picciotto et al., 1998). Los moduladores muscarínicos selectivos de subtipo están en investigación para el Alzheimer y la esquizofrenia (Conn et al., 2009).

En conclusión, la señalización colinérgica, a través de acciones nicotínicas rápidas y muscarínicas más lentas, controla las funciones neuromusculares, autonómicas y cognitivas, con la disfunción central en el Alzheimer, la miastenia y la adicción.

Referencias

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