Catecolaminas: tipos y funciones de estos neurotransmisores
La dopamina, la adrenalina y la noradrenalina, las tres principales catecolaminas, son algunos de los neurotransmisores más relevantes para nuestro sistema nervioso. En este artículo analizaremos las propiedades químicas y las funciones que cumple cada una de estas catecolaminas, así como las características comunes entre los tres neurotransmisores.
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¿Qué son las catecolaminas?
Las catecolaminas son un conjunto de neurotransmisoresde la clase de las monoaminas, a la que también pertenecen las triptaminas (serotonina y melatonina), la histamina o la fenetilaminas. La dopamina, la adrenalina y la noradrenalina son las tres principales catecolaminas.
A nivel químico estos neurotransmisores se caracterizan por la presencia de un catecol (un compuesto orgánico que contiene un anillo de benceno y dos grupos hidroxilos) y una amina en la cadena lateral. Se derivan del aminoácido tirosina, que obtenemos a través de alimentos ricos en proteínas como los lácteos, los plátanos, los aguacates o los frutos secos.
El principal lugar de síntesis de catecolaminas son las células cromafines de la médula adrenal, así como las fibras posganglionares del sistema nervioso simpático. Describiremos con más detalle las características de la síntesis de estos neurotransmisores en los apartados siguientes.
El rol de estos neurotransmisores es fundamental en procesos como la cognición, la emoción, la memoria y el aprendizaje, el control de la motricidad y la regulación del sistema endocrino. Asimismo la noradrenalina y la adrenalina están implicadas de forma clave en la respuesta de estrés.
Los aumentos en los niveles de catecolaminas se asocian con el aumento de la frecuencia cardiaca y de los niveles de glucosa y con la activación del sistema nervioso parasimpático. Las disfunciones catecolaminérgicas pueden provocar alteraciones en el sistema nervioso, y en consecuencia trastornos neuropsiquiátricos como las psicosis o la enfermedad de Parkinson.
Las 3 principales catecolaminas
La dopamina, la adrenalina y la noradrenalina son muy similares desde un punto de vista químico, pero cada una de ellas tiene peculiaridades distintivas que hacen necesaria una descripción en detalle por tal de entender las funciones de cada una de estas catecolaminas.
1. Dopamina
Nuestro organismo transforma la tirosina en otro aminoácido, la levodopa o L-DOPA, y ésta se convierte a su vez en dopamina. A su vez la dopamina es la catecolamina más básica, y tanto la adrenalina como la noradrenalina se fabrican a partir de este neurotransmisor.
Cuando se encuentra en el cerebro, la dopamina cumple un rol de neurotransmisor; esto significa que participa en el envío de señales electroquímicas entre neuronas. En cambio, en la sangre funciona como un mensajero químico y contribuye a la vasodilatación y a la inhibición de la actividad del sistema digestivo, del inmunitario y del páncreas.
Las vías cerebrales en las que está implicada la dopamina, principalmente la nigroestriada y la mesolímbica, se relacionan con la conducta motivada por el refuerzo: sus niveles aumentan cuando obtenemos recompensas. De este modo la dopamina es importante para procesos como el aprendizaje, el control motor y las adicciones a sustancias psicoactivas.
Las alteraciones en estas dos vías neurales provocan los síntomas psicóticos. Los síntomas positivos como las alucinaciones se han relacionado con disfunciones en la vía nigroestriada (que conecta la sustancia negra con el estriado, una estructura de los ganglios basales), y los negativos, como los déficits emocionales, con disfunciones en la mesocortical.
La destrucción de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra del mesencéfalo es la causa de la enfermedad de Parkinson. Este trastorno neurológico degenerativo se caracteriza sobre todo por la presencia de déficits y alteraciones de carácter motor, en particular los temblores de reposo.
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2. Adrenalina
La adrenalina se genera a partir de la oxidación y la metilación de la dopamina, principalmente en el locus coeruleus, localizado en el tronco cerebral. La síntesis de este neurotransmisor es estimulada por la liberación de hormona adrenocorticotropa en el sistema nervioso simpático.
La adrenalina y la noradrenalina, de la que hablaremos a continuación, son consideradas las hormonas del estrés, puesto que cuando actúan fuera del sistema nervioso no lo hacen como neurotransmisores sino como hormonas. Se relacionan con la regulación cardiaca y respiratoria y con el consumo de recursos corporales para hacer frente a desafíos ambientales.
Tanto la adrenalina como la noradrenalina son fundamentales en la respuesta a múltiples tipos de estresores y otros procesos relacionados con la activación del organismo, como el ejercicio físico, la exposición al calor y la reducción de los niveles sanguíneos de oxígeno o de glucosa.
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3. Noradrenalina
La oxidación de la adrenalina da lugar a la noradrenalina, del mismo modo que la de la dopamina convierte a ésta en adrenalina y la de la tirosina en dopamina. Como la adrenalina, cumple el papel de neurotransmisor en el sistema nervioso y el de hormona en el resto del cuerpo.
Entre las funciones de la noradrenalina podemos destacar la alerta cerebral, el mantenimiento del estado de vigilia, la focalización de la atención, la formación de recuerdos y la aparición de sensaciones de ansiedad, así como el incremento de la presión sanguínea y de la liberación de las reservas de glucosa.
La reducción de los niveles de noradrenalina se asocia a alteraciones en distintos tipos de aprendizaje, particularmente la consolidación de recuerdos a largo plazo y el aprendizaje latente. Esta función se debe probablemente al control de la actividad neuronal por parte de la noradrenalina en regiones del cerebro implicadas en el aprendizaje, como la amígdala.
A nivel psicopatológico este neurotransmisor está implicado en los trastornos por estrés y ansiedad, en la depresión mayor, en la enfermedad de Parkinson y en el trastorno por déficit de atención con hiperactividad.