Dr Carmine Pascuzzo Sistema Nervioso Autónomo |
Las funciones involuntarias están reguladas por dos sistemas principales: el Sistema Nervioso Autónomo (SNA) y el endocrino. El SNA incluye, en general, la acción de dos tipos de neuronas: unas situadas en núcleos del sistema nervioso central, que emiten fibras preganglionares que salen del tallo encefálico o la medula espinal en el tallo encefálico o en la médula espinal y otras situadas en una agrupación nerviosa conocida como ganglio autonómico, donde las primeras hacen sinapsis y desde donde salen las fibras postganglionares, las cuales harán sinapsis en el órgano blanco. |
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Según la localización de la "primera neurona" y la longitud de su axón, el SNA se subdivide en dos partes principales: La división simpática, cuyas fibras preganglionares, de corta longitud, se originan en la región toracolumbar de la médula y la división parasimpática, cuyas fibras preganglionares, largas, se originan en el tallo encefálico y la región sacra de la médula espinal. Obviamente las fibras postganlionares del sistema simpático son largas, mientras que las del parasimpático son cortas. Ambas divisiones se originan en núcleos del sistema nervioso central y emiten fibras preganglionares que salen del tallo encefálico o la medula espinal. Adicionalmente, hay diferencias funcionales, puesto que, a pesar de que en los dos sistemas las fibras preganglionares liberan acetilcolina, las fibras postganglionares implican liberación de neurotransmisores diferentes: acetilcolina para el parasimpático y noradrenalina (NA) para el simpático; por ésto, estos sistemas se conocen a veces como colinérgico muscarínico y adrenérgico. |
Transmisión
Adrenérgica
La transmisión adrenérgica involucra una serie de pasos que comienza con la captación (transporte activo) de la tirosina circulante a la terminación nerviosa. Todo comienza con la hidroxilación de la tirosina a dihidroxifenilalanina (DOPA), por la enzima tirosina hidroxilasa. |
Luego, la DOPA se descarboxila por
la DOPA-decarboxilasa para formar dopamina (DA). El paso final de la síntesis
ocurre en vesículas, hacia la cual la DA es transportada, siendo
hidroxilada por la dopamina-b -hidroxilasa, que está en la pared
de la vesícula, por lo que no hay síntesis de NA en el citoplasma.
Además de captar DA, las vesículas también pueden
almacenar la NA soluble que está en el citoplasma. En la medula
suprarrenal hay conversión de gran parte de la NA a adrenalina por
la enzima feniletanolamina-N-metiltransferasa, lo cual ocurre en el citoplasma.Por
su estructura química, la Dopamina, la Adrenalina
y la Noradrenalina se conocen como catecolaminas.
Al activarse la terminal nerviosa, se induce la exocitosis del contenido vesicular al espacio sináptico. Una vez allí, la NA puede:
Captación II (captación extrapresináptica). La catecol-O-metil transferasa (COMT), en el citoplasma de las celulas no nerviosas (en especial, en el higado). A diferencia de la neurotransmision colinérgica, en cuyo caso la acción de la acetilcolinesterasa es la principal en la terminación de la transmisión, el metabolismo enzimático de la NA no desempeña un papel esencial. Receptores Adrenérgicos En 1948, Ahlquist, basándose en las acciones observadas por él en cuanto a tres catecolaminas (Adrenalina, Noradrenalina e Isoproterenol, un derivado sintético), concluyó que las diferencias encontradas no podían explicarse sino a través de la existencia de al menos dos tipos diferentes de receptores adrenérgicos, que denominó a y b . La diferencia entre ambos tipos se refiere al orden de potencia con el cual las catecolaminas mencionadas actuarían: Receptores a : Adrenalina ³ Noradrenalina ³ Isoproterenol Receptores b : Isoproterenol ³ Adrenalina ³ Noradrenalina Ambos tipos de receptor median su acción por su acoplamiento con proteínas G, pudiendo tener como efectores finales muchas acciones bioquímicas diferentes, siendo la más común la modificación de la actividad de la adenilciclasa, que se ve activada por los receptores b e inhibida por los receptores a . Estos últimos también median muchas acciones a través de fosfolipasas. Posteriormente, se descubrió que estos receptores, a su vez, se subdividían, el a en dos subtipos y el b en tres (a 1 y a 2; b 1, b 2 y b 3). Características adicionales de estos receptores (incluyendo su localización) pueden observarse en esta tabla: |
Receptor | Agonistas | Antagonistas | Tejidos | Respuestas |
I 1 | A = NA >> I | Prazosin | Músculo liso vascular | Contracción |
Terazosin | Músculo liso genitourinario | Contracción | ||
Hígado | Glucogenólisis; Gluconeogénesis | |||
Fenilefrina | Músculo liso intestinal | Hiperpolarización y Relajación | ||
Corazón | Aumento de la fuerza de contracción, arritmias | |||
I 2 | A = NA >> I | Yohimbina | Islotes Pancreáticos (Células J ) | ß Secreción de Insulina |
Plaquetas | Agregación | |||
Clonidina | Terminales Nerviosas | ß liberación de NA | ||
Músculo liso vascular | Contracción | |||
J 1 | I > A = NA | Metoprolol | Corazón | Ý fuerza y tasa de contracción; Ý velocidad de conducción nodal AV |
Dobutamina | Células Yuxtaglomerulares | Ý Secreción de Renina | ||
J 2 | I > A >> NA | ICI 118511 | Músculo liso (GI, vascular, bronquial, y Genitourinario) | Relajación |
Músculo Esquelético | Glucogenólisis, Ý Potasio | |||
Terbutalina | Hígado | Glucogenólisis; Gluconeogénesis | ||
J 3 | I = NA > A
BRL 37344 |
ICI 118511
CGP 20712A |
Tejido Adiposo | Lipólisis |
A: Adrenalina; NA: Noradrenalina;
I: Isoproterenol
Dos hechos son de resaltar en esta tabla: La Noradrenalina tiene muy poca acción en los receptores b 2. El receptor b 3 reacciona algo diferente a las catecolaminas que el resto de los receptores b (Isoproterenol ³ Noradrenalina ³ Adrenalina). Fisiología Dentro del SNA, la función adrenérgica y la muscarínica generalmente se ponen de manifiesto en los mismos órganos o sistemas, contraponiéndose, sin embargo, en cuanto al sentido en que se exteriorizan sus efectos: en general, la transmisión muscarínica tiende a la conservación de energía, mientras que la función adrenérgica, por el contrario, es el sistema que interviene en los procesos de alarma, de estrés, de huida, de lucha, como puede deducirse de esta tabla: |
Efector | Respuesta (s) | Efector | Respuesta (s) | |||
M. Radial del Iris | I1 | Contracción (midriasis) Ý Ý | Tono y Motilidad gástricos | I1, I2, J2 | Decremento | |
Músculo Ciliar | J2 | Acomodación (relajación) para visión lejana Ý | Esfínteres gástricos | I1 | Ý Contracción | |
Corazón | Secreción gástrica | Inhibición (¿?) | ||||
Nodo SA | b | Ý Ý FR | Esfínteres intestinales | I1 | Ý Contracción | |
Aurícula | b | Ý Ý contractilidad y velocidad de conducción | Tono y Motilidad intestinal | I, J | Decremento | |
Sistema de conducción | b | Ý Ý automatismo y velocidad de conducción | Secreción intestinal | I2 | Inhibición | |
Ventrículos | b | Ý Ý Ý contractilidad y velocidad de conducción | Vesícula Biliar | J2 | Relajación | |
Arteriolas | Secreción de renina | I1, J1 | Ý Secreción/ß Secreción | |||
Coronarias | a, J2 | ConstricciónÝ ; Dilatación Ý Ý | Detrusor vesical | J2 | ß Relajación | |
Piel y mucosas | a | ConstricciónÝ Ý Ý | Trígono vesical | I1 | Ý Ý Contracción | |
M. Esquelético | I1 | ConstricciónÝ ; Dilatación Ý Ý | Tono y motilidad uterina | I1 | Ý | |
Cerebrales | I1, J2 | ConstricciónÝ | Tono y motilidad uterina | I1, J2 | Relajación(J 2) Embarazada= Contracción (I 1) | |
Pulmonares | I1, J2 | ConstricciónÝ ; Dilatación | Órganos Sexuales Masculinos | I1 | Ý Ý Eyaculación | |
Viscerales | I1, J2 | ConstricciónÝ Ý ; Dilatación Ý | Piel | |||
G. salivales | I1, J2 | ConstricciónÝ Ý Ý | Músculos piloerectores | I1 | Ý Contracción | |
Renales | a, b | ConstricciónÝ Ý ; Dilatación Ý | G. sudoríparas | I1 | Ý Secreción local | |
Venas sistémicas | I, J2 | ConstricciónÝ Ý ; Dilatación Ý Ý | Músculo Esquelético | J2 | Ý Contractilidad.Glucogenólisis.Ý K+ | |
M. bronquial y traqueal | J2 | Ý Relajación | Hígado | I1, J2 | Ý Ý Glucogenólisis/Gluconeogénesis | |
G. Bronquiales | I1, J2 | ß Secreción/ Ý Secreción | Acinos pancreáticos | I | ß Secreción | |
G. Salivales | I1, J | Secreción de Agua y K+/ Secreción de Amilasa | Células J del páncreas | I2, J2 | ß ß ß Secreción, Ý Secreción | |
G. lagrimales | I | Ý Secreción | Glándula pineal | J | Síntesis de Melatonina | |
Hipófisis | J1 | Secreción de ADH | Células Adiposas | I2, J1(J3) | Lipólisis (termogénesis) |
Como se dijo antes, la fisiología
adrenérgica se relaciona directamente con las respuestas al estrés,
activando sistemas clave, como el cardiovascular, e inhibiendo otros que
no son vitales en esos casos, como el gastrointestinal.
Farmacología Desde el punto de vista farmacológico, se puede actuar a diferentes niveles de la transmisión adrenérgica: Interferencia con los mecanismos de síntesis de los agonistas endógenos (neurotransmisores) Interferencia con los mecanismos de liberación de los agonistas endógenos Interferencia en el proceso de finalización de la acción de los agonistas (captación, metabolismo) Interferencia con el proceso de interacción entre los agonistas y los receptores En los tres primeros casos planteados, se hace referencia a un mecanismo de acción indirecto; en el cuarto, de mecanismo de acción directo. Si coexisten los dos tipos (en un sentido o el otro), el mecanismo se considera mixto. Esta clasificación se basa, por consiguiente, en el Mecanismo de Acción de los fármacos adrenérgicos. Independientemente del tipo de mecanismo de acción, todas las acciones planteadas pueden producirse en dos sentidos diferentes: positivo o negativo. Si la acción ("interferencia") obtenida por la acción farmacológica mimifica o es cualitativamente similar a la habitual generada fisiológicamente por la activación del sistema adrenérgico o sus receptores, se hablará de fármacos simpaticomiméticos o, simplemente, adrenérgicos. Cuando dicha acción es opuesta, se conoce a los fármacos implicados como simpaticolíticos o antiadrenérgicos. Esta clasificación es realizada entonces, según la Acción de los fármacos adrenérgicos. Ambas clasificaciones son complementarias, por ejemplo, puede existir un fármaco simpaticomimético de acción indirecta, como es el caso de la cocaína o un fármaco simpaticolítico de acción directa, como es el propranolol, antagonista competitivo de los receptores b . Esto puede apreciarse mejor en la tabla siguiente, en la cual se presentan varios aspectos de los fármacos de acción adrenérgica, considerando las clasificaciones ya expuestas: |
Acción Indirecta | Agentes | Efecto | |
Simpaticolítico | |||
Bloqueo de la síntesis del transmisor | I -metiltirosina, I -metildopa | Depleción de NA; Falsos neurotransmisores | |
Bloqueo del sistema de transporte de las vesículas de almacenamiento | Reserpina | Destrucción de NA por MAO mitocondrial | |
Bloqueo de liberación del Neurotransmisor | Bretilio, Guanetidina | Antiadrenérgico | |
Simpaticomimético | |||
Bloqueo de la recaptación | Cocaína, Imipramina | Acumulación de NA en los receptores | |
Liberación del Neurotransmisor | Anfetamina, Tiramina | Simpaticomimético | |
Inhibición del metabolismo del Neurotransmisor | IMAO (pargilina, trancilpromina) | Efecto directo insignificante en las respuestas simpaticomiméticas | |
Acción Directa | Agentes | Efecto | |
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I 1 | Fenilefrina | Simpaticomimético | |
I 2 | Clonidina | Simpaticomimético (periferia). ß Flujo simpático (SNC) | |
J | Isoproterenol | Adrenomimético J -no selectivo | |
J 1 | Dobutamina | Estimulación cardíaca selectiva | |
J 2 | Terbutalina | Inhibición selectiva de la contractilidad del músculo liso | |
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I | Fenoxibenzamina | Bloqueo I -adrenérgico | |
J | Propranolol | Bloqueo J -adrenérgico no selectivo | |
J 1 | Metoprolol | Bloqueo J -cardioselectivo |
Los antagonistas de receptores b
(llamados genéricamente b -bloqueantes)
pueden presentar adicionalmente otras propiedades, como las siguientes:
Bloqueo a agregado: capaces de antagonizar también a los receptores a (labetalol, carvedilol). Acción Simpáticomimética Intrínseca (ASI): es decir, que son capaces de activar en parte a los receptores que ocupan, actuando como agonistas parciales (también llamados antagonistas parciales o agonistas/antagonistas). Pueden ser útiles cuando no se desea eliminar por completo la acción mediada por el receptor bloqueado (pindolol). Acción Estabilizante de Membrana (AEM): haciendo que las membranas de células excitables manifiesten menor sensibilidad a la activación, sea espontánea o mediada por estímulos externos (propranolol). Usos Clínicos Desde el punto de vista terapéutico, los fármacos de mayor utilidad son los que tienen un mecanismo de acción directo, toda vez que gracias a su uso, en comparación con los que tienen un mecanismo de acción indirecto, produce efectos mucho menos difusos, más localizados, generando por tanto menor posibilidad de efectos indeseables. A continuación, se muestran algunos de los usos clínicos más comunes de los fármacos de acción directa: |
Grupo | Uso Clínico |
Agonistas a 1 | Dado que pueden causar
vasoconstricción (acción en los receptores a
vasculares), pueden ser útiles como Hipertensores, Descongestionantes
nasal, o como Hemostáticos en el caso de sangramiento de vasos pequeños
Midriáticos (acción en el músculo radial del iris) |
Agonistas I 2 | Antihipertensivo, ya que al actuar en los receptores a 2 presinápticos pueden inhibir la liberación neuronal de NA |
Antagonistas a | Antihipertensivos, por
su capacidad de bloquear los receptores a 1
vasculares, favoreciendo por lo tanto la relajación de los vasos,
con disminución de la resistencia vascular periférica. Pueden
servir en casos de Hipertensión primaria o secundaria
Enfermedad vascular periférica Antimigrañosos (Derivados del cornezuelo de centeno = Ergotamina, Agonista Parcial) Tratamiento sintomático de enfermedades endocrinas con exaltación de la función adrenérgica (Feocromocitoma, Hipertiroidismo) |
Agonistas J 1 | Estimulación Cardíaca, en aquellos casos en los que la función cardíaca esté disminuida |
Agonistas J 2 | Broncodilatación
(asma)
Relajación Uterina (inhibición del trabajo de parto prematuro) |
Antagonistas b | Antiarrítmicos
y/o Antihipertensivos (bloqueo de receptores b
cardíacos). Pueden servir en casos de Hipertensión primaria
o secundaria
Tratamiento sintomático de enfermedades endocrinas con exaltación de la función adrenérgica (Feocromocitoma, Hipertiroidismo) Antimigrañosos Profilaxis de la Angina de Pecho (disminución de la actividad cardíaca) Síntomas agudos de pánico |
A continuación, se muestran algunos de los usos clínicos más comunes de los fármacos de acción directa: |
Grupo | Uso Clínico |
Simpaticomiméticos | |
Anfetamina | Obesidad, Narcolepsia, Trastornos de atención |
Trancilpromina, Fenelzina (IMAO) | Antidepresivo. Bulimia, Narcolepsia |
Efedrina | Incontinencia Urinaria. Profilaxis de la Hipotensión durante la anestesia |
Simpaticolíticos | |
Metildopa | Antihipertensivo |
Metiltirosina | Feocromocitoma |
Reserpina | Hipertensión. Síndrome de Reynaud |
Guanetidina | Antihipertensivo |
Bibliografía
Katzung, B. 1998. Basic & Clinic Pharmacology. 7th Edition. Appleton & Lange. Stamford, Connecticut. Smith C y Reynard A. 1993. Farmacología. 1º Edición. Editorial Médica-Panamericana. Buenos Aires. |