1.

Introduzione

Neurotrasmettitore Composto chimico sintetizzato dalle cellule nervose (neuroni) e responsabile della propagazione dell’impulso nervoso tra neuroni adiacenti, o tra la terminazione di un neurone e una fibra muscolare o una ghiandola (vedi Neurofisiologia). La propagazione degli impulsi nervosi mediante neurotrasmettitori rappresenta una via chimica di trasmissione delle informazioni, più lenta di quella elettrica (che si realizza mediante l’onda di depolarizzazione della membrana cellulare attivata da un potenziale d’azione). L’azione dei neurotrasmettitori è comunque più rapida di quella di altri messaggeri chimici, gli ormoni, dato che essi vengono rilasciati a brevissima distanza dal sito in cui vi sono i recettori-bersaglio.

2.

Meccanismo d’azione

La produzione dei neurotrasmettitori avviene a livello del corpo cellulare del neurone; le molecole sintetizzate vengono racchiuse da una membrana. Si formano dunque vescicole che vengono trasportate per tutta la lunghezza dell’assone fino alla terminazione di questo, o bottone sinaptico; in risposta a una depolarizzazione (variazione di potenziale elettrico) della membrana cellulare del neurone, causata da un potenziale d’azione, le vescicole si fondono con la membrana cellulare stessa; esse quindi liberano per esocitosi le molecole di neurotrasmettitore nel breve spazio (fessura sinaptica) che separa il bottone sinaptico dalla terminazione del neurone adiacente (terminazione postsinaptica). A livello della membrana della terminazione postsinaptica i neurotrasmettitori vengono riconosciuti e legati da specifici recettori; a seconda della natura chimica del neurotrasmettitore, tale legame può avere l’effetto di stimolare o di impedire la formazione di un potenziale d’azione nel secondo neurone, e quindi di stimolare o inibire la trasmissione dell’impulso nervoso. Dopo avere svolto la propria funzione, le molecole di neurotrasmettitore vengono distrutte nello spazio intercellulare oppure riassorbite mediante endocitosi dalla membrana del bottone sinaptico, e degradate da specifici enzimi.

3.

Principali neurotrasmettitori

In base alla capacità di suscitare o di inibire la formazione di un potenziale d’azione e, quindi, la propagazione dell’impulso nervoso, i neurotrasmettitori vengono rispettivamente distinti in eccitatori e inibitori.

L’acetilcolina è un neurotrasmettitore ad azione eccitatoria; essa si trova a livello del sistema nervoso centrale e autonomo parasimpatico, e a livello delle sinapsi neuromuscolari, ossia delle strutture in cui la terminazione di un assone forma una sinapsi con un gruppo di fibre muscolari. Le fibre nervose parasimpatiche aventi recettori per l’acetilcolina vengono dette colinergiche. L’acetilcolina viene sintetizzata per azione dell’enzima colino-acetilasi e viene degradata dall’enzima colinesterasi.

La dopamina è invece un neurotrasmettitore ad azione inibitoria, presente nel cervello, che viene sintetizzata a partire da un acido organico denominato L-dopa (o levodopa).

La serotonina ha anch’essa azione inibitoria ed è localizzata nel cervello e nel midollo spinale, nel quale inibisce specificamente i recettori del dolore; essa è coinvolta anche con la regolazione del sonno e con l’umore. Essa viene degradata dall’enzima monoamminaossidasi (MAO).

La noradrenalina (o norepinefrina) viene elaborata, a partire dalla dopamina, nelle cellule nervose del sistema nervoso autonomo simpatico, nel quale svolge un ruolo eccitatorio, promuovendo funzioni vegetative (ad esempio, accelera il battito cardiaco e determina vasocostrizione e innalzamento della pressione sanguigna) e preparando l’organismo ad affrontare condizioni di stress. Le fibre nervose simpatiche che hanno recettori per la noradrenalina vengono dette adrenergiche; tali recettori possono essere di tipo alfa- o di tipo beta-adrenergico.

4.

Neuromodulatori

Sono stati identificati circa 50 composti ad azione neurotrasmettitrice, e si pensa che il loro numero sia destinato ad aumentare. In realtà, sembra che non tutte queste molecole agiscano da neurotrasmettitori veri e propri, ma che molte possano avere un ruolo di bilanciamento, o modulazione, del segnale eccitatorio o inibitorio; tali composti vengono detti neuromodulatori. Questi sono solitamente peptidi, ossia corte catene proteiche, e possono modificare per un certo lasso di tempo la capacità di eccitazione dei neuroni. Sono neuromodulatori le endorfine e le encefaline, composti che svolgono un’azione naturale analgesica (antidolorifica) sull’organismo e sembrano coinvolti, insieme con altri neuromodulatori, anche con i processi di apprendimento e con l’insorgenza di alcuni stati emotivi, come la collera e gli stati depressivi. Altri neuromodulatori sono la neurotensina e la cosiddetta sostanza P, che sembrano avere azione modulatrice rispettivamente sull’adrenalina e sull’acetilcolina; l’azione e la quantità di questi e altri composti sono ancora allo studio.

5.

Neurotrasmettitori e patologie

Squilibri nella sintesi o nell’azione dei neurotrasmettitori possono essere responsabili di gravi patologie. L’alterazione dei processi nervosi, e quindi l’insorgenza di sintomi patologici, si verifica anche con l’assunzione di sostanze che, per la loro struttura chimica, riescono a occupare i recettori specifici di un determinato neurotrasmettitore e a impedirne l’azione; d’altra parte, un simile meccanismo è alla base dell’azione di alcuni farmaci. Ad esempio, nei malati di morbo di Parkinson la degenerazione delle cellule nervose preposte alla sintesi di dopamina determina la malattia, che può essere contrastata con un farmaco a base di levodopa (molecola che costituisce un precursore nei processi di sintesi di questo neurotrasmettitore). Alcuni farmaci prescritti ai soggetti sofferenti di depressione agiscono rallentando la degradazione della serotonina (fenomeno detto reuptake), in modo che gli effetti di questa sull’umore si prolunghino: tali sostanze sono dette inibitori del reuptake della serotonina. Altri antidepressivi sono gli inibitori della monoamminaossidasi (IMAO) e agiscono inibendo la degradazione della serotonina (vedi Psicofarmaci). Alcune sostanze psicoattive, come la cocaina e le anfetamine, prolungano invece gli effetti della dopamina e possono indurre sintomi analoghi a quelli della schizofrenia.