Interacciones neuropéptidos-catecolaminas eíwefálicas.

2.5.1 CATECOLAMINAS ENCEFÁLICAS

.

Los neurotransmisores catecolaminérgicos incluyen la dopamina (DM, noradrenalina <NA) y adrenalina (A), cúyo metabolismo parece ser cualitativamente idéntico en todos los

‘ceriebrados estudiados. íaciuvendo los peces (véase rey. Winberg y Nilsson. 1993). a> Síntesis

.

En la ruta biosíntética de las catecolaminas (llustr. 2) intervienen cuatro enzimas: tírosína hidroxilasa TH>. L-aminoácido-aromático descarboxilasa (AADA). dopamina-Il-

‘¡roxilasa <I)ABOH) y feniletanolamina-N-metiltransferasa (PNMT). COOH ti” Oit /v ti ti a01aL Tu , 000k NEURONA NORADRENEBOLCA

Ilustr. 2. Esquema de la síntesis y degradación de catecolaminas (tomado de Alonso-Solís, 1992). AADÁ, aminoácido aromático descarboxilasa; COMT. catecol-O-metiltransferasa: DA, dopamina; DAI3OH. dopamina-Il-hidroxilasa; HMPC, 4-hidroxi-3-metoxifenilglicol; MAO, monoamino oxidasa: NA, noradrenalina; NM, normetanefrina: TH, tirosina

o” OH / \ NEURONA DOPAMINERO~,t~ Dopa h kADA oti Dop.¿tu..ti >~ OABOti 0hH Oh /\ C-yNt1~ tihl No,a~í,na¿.na FEMT

1. INTRODUCCIÓN 32

Regulación del apetito en teleósteos

Las catecolaminas son compuestos derivados del aminoácido tirosina, que es captado de la circulación, y cuya hidroxilación da lugar al L-3,4-dihidroxifenilalanina (L-DOPA). Esta reacción es catalizada por la TH, enzima soluble que se encuentra en el citosol de todas las células sintetizadoras de catecolaminas, y constituye el paso limitante de dicha síntesis, ya que la TH está sometida a un control por producto final (L-DOPA, DA).

A continuación la L-DOPA es descarboxilada para formar DA, conversión catalizada por la AADA. En las neuronas noradrenérgicas, las vesículas que contienen DA presentan también la enzima DAJ3OH que permite la síntesis de NA a partir de DA. Por último, en las células que contienen A, la NA es metilada por la enzima PNMT dando lugar a la A.

b) De2radación

.

Las catecolaminas, como el resto de los neurotransmisores en general, son concentradas y almacenadas en vesículas que liberan su contenido cuando se despolariza la membrana presináptica. Unavez liberadas al espacio sináptico, la acción de las catecolaminas es finalizada mediante degradación enzimática en el mismo, recaptura por las propias neuronas sintetizadoras o posiblemente por las células gliales y degradación intraneuronal. Tras la recaptura, las catecolaminas (Ilustr. 2) sufren una desaminación oxidativa por la enzima monoamino oxidasa (MAO), dando los correspondientes aldehídos. Dicha enzima, de localización fundamentalmente intraneuronal, se encuentra situada en la membrana externa de la mitocondria. Los aldehídos formados pueden convertirse en el correspondiente ácido o alcohol de cada amina, por una reacción catalizada por una aldehído deshidrogenasa o una aldehído reductasa, respectivamente.

Alternativamente, las catecolaminas pueden ser inactivadas por metilación del grupo hidroxilo, una reacción que es catalizada por la catecol-O-metiltransferasa (COMT), enzima soluble que actúa sobre las catecolaminas extraneuronales.

El principal metabolito de la NA es el 4-hidroxi-3-metoxifenilglicol (HMPG), mientras que parecen existir diferencias específicas de especie en cuanto al catabolismo de la DA en los peces, variando el principal producto de degradacción de la DA que puede ser el ácido homovanílico, el ácido 3,4-dihidroxifenilacético (DOPAC) o la 3-metoxitiramina (véase rey. Winberg y Nilsson, 1993). Concretamente, se ha demostrado en varias especies de teleósteos (Saligaut y cols, 1992; Hernández y cols, 1994), incluyendo

cii

1. INTRODUCCIÓN 33

Regulación del apetito en teleósteos

c) Distribución

.

Las células catecolaminérgicas son, en general, abundantes en el tronco cerebral, encontrándose un número significativo de ellas también en el hipotalámo, región que, además, está altamente inervada por axones catecolaminérgicos (véase rey. Parent, 1983; Winberg y Nilsson, 1993). En el encéfalo de teleósteos la A, aJ igual que en otros vertebrados, se encuentra a concentraciones muy bajas y no tiene una función conocida (Nilsson, 1989; Winberg y Nilsson, 1993.

d) Receptores

.

Se han descrito cuatro subtipos de receptores adrenérgicos en los mamíferos: a~, a2, J3~ y 112, y al menos tres subtipos de receptores dopaminérgicos: D1, D2 y D3. Además de su

localización postsináptica, algunos subtipos funcionan también como autorreceptores presinápticos en el control de la liberación del neurotransmisor. Los receptores 11 tienen una fuerte preferencia por la A en los mamíferos (Lefkowitz y Caron, 1987) mientras que la NA se une principalmente a los receptores a (Norris, 1985; Hoebel y Hernández, 1993).

Se conoce muy poco acerca de los subtipos de receptores catecolaminérgicos en el SNC de los teleósteos, habiéndose descrito funciones reguladas por receptores a- adrenérgicos, a1-”like” (Chang y cols, 1991) y dopaminérgicos, D2-”like” (Chang y cols, 1984; Sloley y cols, 1991), no existiendo datos respecto a Jos receptores 11 (véase rey. Winberg y Nilsson, 1993).

2.5.2 CRF-CATECOLAMINAS

.

Diferentes estudios han permitido llegar a la conclusión de que la indolamina serotonina, estimulando la liberación de CRF, inhibe la ingesta y, la noradrenalina estimula Ja alimentación por inhibir la liberación de una sustancia inhibidora, el CRF, dentro del NPV

(véase rey. Morley y cols, 1985; Morley, 1987).

Por otro lado, aunque no existe mucha información al respecto, ciertos estudios en mamíferos han demostrado que el CRF afecta profundamente aJ contenido de determinadas monoaminas en el SNC. Concretamente la administración ICV de CRF incrementa la relación DOPAC/DA en la corteza frontal, núcleo accumbens, estriado, hipocampo y amígdala, y la relación HMPG/NA en la corteza frontal e hipocampo (véase rey. Morley, 1987; Dunn y Berridge, 1990). En algunos casos el CRF parece provocar cambios paralelos en los niveles de neurotransmisores y la ingesta (Morley, 1987), aunque se requieren más estudios que

Regulación del apetito en teleósteos 1. INTRODUCCIÓN 34

establezcan un mecanismo de control del apetito por CRF asociado a monoaminas en el SNC.

2.5.3 JS-ENDORFINA-CATECOLAMINAS

.

El efecto agudo de la 11-endorfina como estimulador de la ingesta ha sido bloqueado por un antagonista a-adrenérgico en la rata (Leibowitz y Hor, 1982). No obstante, no está claro si es la noradrenalina quien controla los efectos de los opioides o viceversa, ya que la naloxona revierte la estimulación de la alimentación inducida por noradrenalina en el NPV (véase rey. Levine y cols, 1985). Sin embargo, se ha descrito que dichos efectos de los opioides y la noradrenalina estimulando la ingesta cuando se inyectan en el NPV son

independientes en la rata (McLean y Hoebel, 1982).

También se ha sugerido una interacción de la 11-endorfina y el sistema dopaminérgico, ya que dicho péptido incrementa simultáneamente la ingesta y el metabolismo de la dopamina (aumenta la proporción DOPAC/DA) en la rata (Orosco y cols, 1989).

2.5.4 GALANIiNA-CATECOLAMINAS

.

La estimulación de la ingesta por galanina depende parcialmente de la activación de receptores adrenérgicos (véase rey. Morley, 1987; Morley y Silver, 1991; Bray, 1992), ya que mediante el uso de drogas que bloquean los receptores a2-adrenérgicos, las cuales antagonizan los efectos de la noradrenalina en la ingesta (véase rey. Wellman y cols, 1993), se bloqueaban o atenuaban los efectos estimuladores del apetito, concretamente la ingesta de carbohidratos, inducidos por la galanina (Kyrkouli y cols, 1990b). Este hecho es apoyado por la correlación positiva observada entre los niveles de noradrenalina y la magnitud de la respuesta alimentaria en ratas tras administrar galanina (Kyrkouli y cols, 1992). No obstante, la galanina produce principalmente un incremento de la ingesta de grasas (Leibowitz, 1992), sugiriendo que esta respuesta parece ser independiente de la liberación de noradrenalina (Tempel y Leibowitz, 1 990a).