Capitulo 13

13
Transmisión colinérgica. Fármacos agonistas colinérgicos
A. M. González y J. Flórez

I.

TRANSMISIÓN COLINÉRGICA

1.

Síntesis de acetilcolina

La acetilcolina que existe en las terminaciones colinérgicas es sintetizada en el citoplasma neuronal a partir de
la colina y de la acetilcoenzima A (acetil-CoA) mediante la acción de la enzima colinoacetiltransferasa (CAT)
(fig. 13-1).
La colinaproviene de tres fuentes: a) la colina circulante, sintetizada
primariamente en el hígado, penetra en el terminal presináptico colinérgico a través de un sistema de transporte de baja afinidad, común a
la mayoría de las células, o a través de un sistema de recaptación específico de colina de alta afinidad (SRCAA); b) a partir del metabolismo
de la fosfatidilcolina de membrana, y c) del espaciointersináptico, a
partir de la hidrólisis de la acetilcolina por la acetilcolinesterasa. La colina es recaptada al interior de la célula mediante el SRCAA que se encuentra en la membrana sináptica. El SRCAA es saturable, presenta
dependencia energética e iónica (Na+) y tiene una Km = 1-5 µM, lo que
lo faculta para introducir colina dentro del terminal, incluso con concentraciones muy bajas. El SRCAA esun transportador específico de
los terminales colinérgicos y se encuentra acoplado a la síntesis de acetilcolina, calculándose que entre el 50 y el 80 % de la colina utilizada
en la síntesis tiene este origen, lo que constituye un paso limitante en
la síntesis de acetilcolina. Este proceso de transporte a través del
SRCAA puede ser bloqueado por el hemicolinio-3 (HC-3) y por algunos inhibidoresmetabólicos como la uabaína, el 2,4-dinitrofenol o la
azida sódica. Aunque todavía no se ha dilucidado la estructura primaria del transportador de membrana de la acetilcolina, sabemos que pertenece a la familia más amplia de transportadores de membrana Na+dependientes y, por lo tanto, es de esperar que en su estructura estén
presentes los doce dominios transmembranales característicos de lafamilia, con ambos extremos, aminoterminal y carboxiloterminal, en el
dominio citoplásmico.
El origen de la acetil-CoA es también diverso. Puede derivarse de
la glucosa, del citrato y del acetato. La síntesis de acetil-CoA tiene lugar en las mitocondrias, catalizada por el complejo piruvato-deshidrogenasa.
La enzima CAT se encuentra ubicada, en su mayor parte, en los terminales nerviosos, en estrecharelación con la síntesis y liberación de
acetilcolina, aunque también se ha detectado en el resto de estructuras
neuronales. La CAT parece relativamente específica de las neuronas
colinérgicas, de manera que su identificación por métodos inmunohistoquímicos sirve para localizar las neuronas colinérgicas y sus terminaciones.

2.

Almacenamiento y liberación de acetilcolina

Una vez sintetizada, laacetilcolina es almacenada fundamentalmente en el terminal colinérgico presináptico.

En su interior, existen tres formas de depósito: a) de
forma libre, disuelta en el citoplasma; b) en el interior de
vesículas sinápticas, en ocasiones asociada a otro neurotransmisor (p. ej., galanina), y c) asociada lábilmente a
membranas y susceptible, por lo tanto, de desprenderse
con facilidad.
Laacetilcolina recién sintetizada pasa a ocupar alguno
o algunos de estos tres compartimientos. En condiciones
de reposo, las moléculas de acetilcolina pueden liberarse
espontáneamente al espacio sináptico, en forma molecular o en forma cuántica, originando los «potenciales miniatura» (MEPP) en la membrana postsináptica, cuya
magnitud está considerablemente por debajo de la necesaria para descargar elpotencial de acción. Las vesículas
sinápticas son la base morfológica de la descarga cuántica, de modo que en su interior está contenida la cantidad mínima de moléculas de acetilcolina necesarias para
producir los MEPP que se observan espontáneamente en
la membrana postsináptica.
Las vesículas sinápticas se encuentran en mayor número en la proximidad de unas bandas gruesas de la membrana plasmática...