La adenosina es un neuromodulador endógeno que desempeña un papel crítico en la señalización dentro del cerebro. Se cree que desempeña un papel en la modulación del flujo sanguíneo, el sueño, el aprendizaje y la memoria; hay muchas otras funciones también, pero no me enfocaré en ellas.
Hay cuatro receptores principales de adenosina: A1, A2a, A2b y A3. Todos los receptores de adenosina están acoplados a proteína G. La proteína G particular que está unida al complejo receptor media la función del receptor. El siguiente resumen en papel explica la diferencia funcional entre dos de los receptores de adenosina más importantes, A1 y A2a:
La activación de los receptores A1 presinápticos inhibe la liberación de la mayoría de los transmisores, incluidos glutamato, acetilcolina, noradrenalina, 5-HT y dopamina, mientras que la estimulación de los receptores A2a facilita la liberación de glutamato y acetilcolina e inhibe la liberación de GABA.
(Del papel de la adenosina extracelular en la neurotransmisión química en el hipocampo y los ganglios basales: aspectos farmacológicos y clínicos).
Los receptores A1 son inhibidores, mientras que los receptores A2a son típicamente excitatorios. Ambos receptores están bloqueados por la cafeína [1]. Así es como su café matutino ejerce sus efectos excitatorios sobre su cerebro. Existe cierto debate sobre qué receptor es el principal responsable de los efectos de la cafeína, pero es casi seguro que sea A1 o A2a. Debido a que la cafeína es un antagonista de los receptores de adenosina y ejerce un fuerte efecto excitatorio sobre el cerebro, se cree que la adenosina desempeña un papel en la sensación subjetiva de fatiga. La adenosina también tiene un papel importante en la regulación del sueño [6].
Como puede ver en la foto de arriba, la activación de los receptores A1 puede activar una proteína G que conduce a la vasodilatación, el ensanchamiento de los vasos sanguíneos. La adenosina juega un papel crítico en la mediación del flujo sanguíneo a diferentes áreas del cerebro [2]. Cuando un área del cerebro tiene poco oxígeno (hipoxia), la adenosina es liberada por las neuronas y las células gliales, lo que produce vasodilatación y un aumento del flujo sanguíneo a esa área en particular. La cafeína bloquea los receptores de adenosina y, por lo tanto, bloquea la vasodilatación mediada por adenosina; esta es la razón por la que la cafeína es un vasoconstrictor. Debido a su capacidad para estrechar los vasos sanguíneos, la cafeína se usa en una variedad de medicamentos para el dolor de cabeza.
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La adenosina no se almacena dentro de las vesículas, sino que se sintetiza y luego se libera directamente, por lo que se considera más un neuromodulador que un neurotransmisor. Dentro de estas células, la adenosina puede formarse por la descomposición del monofosfato de adenosina (AMP) u otros nucleótidos. Además, el trifosfato de adenosina (ATP) se puede descomponer en adenosina, que luego activa los receptores de adenosina [3]. Una vez que ha activado los receptores, se vuelve a llevar a las células neuronales o gliales a través de transportadores, donde posteriormente se divide en AMP o inosina.
Además, la adenosina se libera después de la despolarización de las neuronas por K + eflujo [3]. La activación de los receptores de glutamato de kainato o NMDA también da como resultado la liberación de adenosina [4]. Ambos receptores de glutamato son excitatorios; el exceso de afluencia de calcio a partir de ellos puede provocar exciticicidad y posterior muerte de las neuronas. Los agonistas del receptor de adenosina previenen esta excitoxicidad y, por lo tanto, se piensa que la adenosina desempeña esta función endógenamente [5]. Los receptores de kainato y NMDA están altamente implicados en la memoria y el aprendizaje, con grandes concentraciones en el hipocampo; esta es la razón por la que se piensa que la adenosina desempeña un papel tan importante en la memoria y el aprendizaje.
En resumen, la adenosina es un neuromodulador utilizado tanto por las neuronas como por las células gliales. A nivel celular, puede ser excitatorio o inhibidor según el receptor que se utilice, y a nivel de sistema funciona para modular el flujo sanguíneo, el sueño, el aprendizaje y la memoria.
[1] Página en bonhamchemistry.com
[2] Adenosina y la regulación del flujo sanguíneo cerebral.
[3] Adenosina en el sistema nervioso central: mecanismos de liberación y concentraciones extracelulares.
[4] nucleótidos de adenosina y adenina como reguladores de la función celular
[5] Protección contra la excitotoxicidad inducida por kainato por agonistas y antagonistas del receptor de adenosina A2A.
[6] Adenosina y regulación de sueño y vigilia.
