Transportador de neurotransmisores

Los transportadores de neurotransmisores son una clase de proteínas de transporte de membrana que atraviesan las membranas celulares de las neuronas. Su función principal es transportar neurotransmisores a través de estas membranas y dirigir su posterior transporte a ubicaciones intracelulares específicas. Existen más de veinte tipos de transportadores de neurotransmisores. ^{[ 1 ]}

Los transportadores vesiculares mueven los neurotransmisores hacia las vesículas sinápticas , regulando las concentraciones de sustancias en su interior. ^{[ 2 ]} Los transportadores vesiculares dependen de un gradiente de protones creado por la hidrólisis del trifosfato de adenosina (ATP) para llevar a cabo su función: la v-ATPasa hidroliza el ATP, lo que provoca que los protones sean bombeados hacia las vesículas sinápticas y cree un gradiente de protones. Posteriormente, la salida de protones de la vesícula proporciona la energía necesaria para introducir el neurotransmisor en ella. ^{[ 3 ]}

Los transportadores de neurotransmisores suelen utilizar gradientes electroquímicos presentes en las membranas celulares para llevar a cabo su función. Por ejemplo, algunos transportadores utilizan la energía obtenida mediante el cotransporte , o simporte , de Na ⁺ para mover glutamato a través de las membranas. Estos sistemas de cotransporte de neurotransmisores son muy diversos, ya que estudios recientes indican que los sistemas de recaptación suelen ser selectivos y se asocian a un neurotransmisor específico. ^{[ 4 ]}

Normalmente, los transportadores en la membrana sináptica sirven para eliminar los neurotransmisores de la hendidura sináptica e impedir su acción o finalizarla. Sin embargo, en ocasiones, los transportadores pueden funcionar a la inversa, transportando neurotransmisores al interior de la sinapsis, lo que permite que estos se unan a sus receptores y ejerzan su efecto. Esta «liberación no vesicular» de neurotransmisores es utilizada por algunas células, como las células amacrinas de la retina , como una forma normal de liberación de neurotransmisores. ^{[ 5 ]}

Densidad postsináptica

Canal de Ca ⁺⁺ dependiente de voltaje

vesícula sináptica

Transportador de neurotransmisores

Receptor

Neurotransmisor

Terminal del axón

Hendidura sináptica

Dendrita

Estructura de una sinapsis química típica

Entre los tipos específicos de transportadores de neurotransmisores se incluyen los siguientes:

• Transportadores de glutamato/aspartato , incluyendo:
  • Transportador de aminoácidos excitatorios 1 (EAAT1)
  • Transportador de aminoácidos excitatorios 2 (EAAT2)
  • Transportador de aminoácidos excitatorios 3 (EAAT3)
  • Transportador de aminoácidos excitatorios 4 (EAAT4)
  • Transportador de aminoácidos excitatorios 5 (EAAT5)
  • Transportador vesicular de glutamato 1 (VGLUT1)
  • Transportador vesicular de glutamato 2 (VGLUT2)
  • Transportador vesicular de glutamato 3 (VGLUT3)
• Transportadores de GABA , incluyendo:
  • Transportador de GABA tipo 1 (GAT1)
  • Transportador de GABA tipo 2 (GAT2)
  • Transportador de GABA tipo 3 (GAT3)
  • Transportador de betaína (BGT1)
  • Transportador vesicular GABA (VGAT)
• Transportadores de glicina , entre los que se incluyen:
  • Transportador de glicina tipo 1 (GlyT1)
  • Transportador de glicina tipo 2 (GlyT2)
• Transportadores de monoaminas , entre los que se incluyen:
  • Transportador de dopamina (DAT)
  • Transportador de norepinefrina (NET)
  • Transportador de serotonina (SERT)
  • Transportador vesicular de monoaminas 1 (VMAT1)
  • Transportador vesicular de monoaminas 2 (VMAT2)
• Transportadores de adenosina , entre los que se incluyen:
  • Transportador de nucleósidos equilibrativo 1 (ENT1)
  • Transportador de nucleósidos equilibrativo 2 (ENT2)
  • Transportador de nucleósidos equilibrativo 3 (ENT3)
  • Transportador de nucleósidos equilibrativo 4 (ENT4)
• Transportador vesicular de acetilcolina (VAChT) ^{[ 6 ]}

Cabe señalar que no existe un transportador de acetilcolina en la membrana plasmática , ya que la acetilcolina se metaboliza rápidamente en colina mediante enzimas colinesterasas , y posteriormente la colina se transporta de vuelta al interior de la célula y se reconvierte en acetilcolina.

Todavía no se han identificado los transportadores asociados a la histamina y a los endocannabinoides .

Diversos transportadores de recaptación de neurotransmisores constituyen dianas farmacoterapéuticas para modular la concentración sináptica de neurotransmisores y, por lo tanto, la neurotransmisión.

• Los antidepresivos como los ISRS , los IRSN y los ATC suprimen la actividad de los transportadores de serotonina y/o norepinefrina, impidiendo la recaptación de los neurotransmisores específicos desde la hendidura sináptica .
• Los psicoestimulantes como la cocaína , las anfetaminas y el metilfenidato actúan inhibiendo o revirtiendo los transportadores de dopamina y/o noradrenalina. Algunos disociativos como la fenciclidina y la ketamina también son inhibidores del transportador de dopamina.
• La tiagabina , un fármaco utilizado como anticonvulsivo , actúa inhibiendo el transportador GABA 1.

Los transportadores vesiculares podrían proporcionar una diana terapéutica alternativa para la modulación de la neurotransmisión química, ya que la actividad de estos transportadores podría afectar la cantidad de neurotransmisor liberado. ^{[ 7 ]}

• Por ejemplo, el vesamicol es un inhibidor del transportador vesicular de acetilcolina . Impide la entrada de ACh en las vesículas presinápticas, lo que provoca una disminución en la cantidad liberada en respuesta a un potencial de acción neuronal . No se utiliza clínicamente, pero constituye una herramienta útil para la investigación del comportamiento de las vesículas de neurotransmisores. ^{[ 8 ]}

• Neurotransmisores y transportadores en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
• Liberando tu mente de los neurotransmisores: Impacto funcional de las variantes genéticas de los transportadores de neurotransmisores - videoconferencia de la conferencia de Randy Blakely, Ph.D., de la Universidad de Vanderbilt . Parte de la serie de seminarios de neurociencia de los NIH . Archivo de 450 MB, formato .m4v .
• El Laboratorio Blakely : Laboratorio que explora las bases moleculares de la estructura, función y regulación de los transportadores de neurotransmisores.