ATP (neurotransmisor): funciones y características

El ATP es una molécula que, además de ser imprescindible en la obtención de energía para las células, tiene un papel muy importante como neurotransmisor, regulando la comunicación entre neuronas.
ATP

El adenosín trifosfato, más conocido por sus siglas (ATP), es una molécula muy importante en el mundo de la biología ya que es la “moneda” que utilizan todas las células de nuestro cuerpo para obtener energía.

Todas y cada una de las células de nuestro cuerpo, desde las neuronas hasta las células de los pulmones, pasando por las de los ojos, las de la piel, las del corazón, las de los riñones… Todas utilizan esta molécula para obtener la energía necesaria para vivir.

De hecho, la digestión de los alimentos que consumimos es para conseguir nutrientes, los cuales son procesados posteriormente para obtener ATP, que es lo que realmente alimenta a nuestras células y, por lo tanto, a nosotros mismos.

De todos modos, en el artículo de hoy nos centraremos en la cara más desconocida del ATP. Y es que además de ser absolutamente imprescindible para mantenernos vivos, esta molécula también actúa como neurotransmisor, regulando la comunicación entre neuronas.

¿Qué son los neurotransmisores?

Durante muchos años se creyó que el ATP estaba “únicamente” involucrado en la obtención de energía, hasta que se reveló que tiene un papel importante como neurotransmisor. Pero antes de detallar exactamente en qué consiste este rol, tenemos que comprender tres conceptos clave: sistema nervioso, sinapsis neuronal y neurotransmisor.

Podríamos definir el sistema nervioso como una red de telecomunicaciones increíblemente compleja en la que miles de millones de neuronas se interconectan para unir el cerebro, que es nuestro centro de mandos, con todos los órganos y tejidos del cuerpo.

Es a través de esta red neuronal que viaja la información, es decir, todos los mensajes ya sean generados por el cerebro en forma de orden hacia otra región del organismo o bien captados por los órganos sensoriales y enviados al cerebro para su procesamiento.

Sea como sea, el sistema nervioso es la “autopista” que permite la comunicación entre todas las regiones de nuestro cuerpo. Sin él, sería imposible decirle al corazón que siguiera latiendo o captar estímulos del exterior.

Pero, ¿en qué forma viaja esta información? De una única manera: electricidad. Todos los mensajes y órdenes que el cerebro genera no son más que impulsos eléctricos en los que está codificada la información en sí.

Las neuronas son las células que conforman el sistema nervioso y tienen la increíble capacidad de transportar (y generar) señales nerviosas desde un punto A a un punto B, haciendo llegar el mensaje a su destino.

Pero la cuestión es que, por ínfimo que sea, hay un espacio que separa las neuronas entre ellas en esta red de miles de millones de ellas. Por lo tanto, hay un problema (o no). Y es que, ¿cómo consigue el impulso eléctrico saltar de neurona en neurona si hay una separación física entre ellas? Muy fácil: no haciéndolo.

Al no poder conseguir que la electricidad simplemente salte de neurona en neurona, la naturaleza ha ideado un proceso que resuelve este problema y al que llamamos sinapsis neuronal. Esta sinapsis es un proceso bioquímico que consiste en la comunicación entre neuronas.

Ahora veremos más detalladamente cómo se realiza, pero la idea básica es que lo que permite es que la electricidad (con el mensaje) no viaje de forma continua a lo largo del sistema nervioso, sino que cada neurona de la red se vaya activando eléctricamente de forma independiente.

Por lo tanto, la sinapsis neuronal es un proceso químico en el que cada neurona le dice a la siguiente de qué forma tiene que activarse eléctricamente para que el mensaje llegue intacto al destino, es decir, que no se pierda absolutamente nada de información.

Y para conseguir esto, se necesita un buen mensajero. Y aquí es donde entran en juego, por fin, los neurotransmisores. Cuando la primera neurona se carga eléctricamente, empieza a producir y liberar al espacio entre neuronas estas moléculas, cuya naturaleza será una u otra dependiendo de cómo sea el mensaje que está transportando.

Sea como sea, cuando el neurotransmisor es liberado, es absorbido por la segunda neurona de la red, que lo “leerá”. Al hacerlo, sabrá ya perfectamente de qué forma tiene que cargarse eléctricamente, que será del mismo modo que lo estaba la primera. El neurotransmisor le ha “dicho” qué mensaje tiene que hacer llegar a la siguiente neurona.

Y así lo hará, pues la segunda neurona volverá a sintetizar y liberar los neurotransmisores en cuestión, que serán absorbidos por la tercera neurona de la red. Y así una y otra vez hasta completar la red de miles de millones de neuronas, algo que, aunque parezca imposible dada la complejidad del asunto, se consigue en pocas milésimas de segundo.

Los neurotransmisores (ATP incluido), pues, son moléculas con la capacidad única de, siendo sintetizadas por las neuronas, permitir la comunicación entre ellas, asegurando así que los mensajes viajen en las condiciones adecuadas a lo largo del sistema nervioso.

Entonces, ¿qué es el ATP?

El adenosín trifosfato (ATP) es una molécula del tipo nucleótido, unas sustancias químicas que pueden formar cadenas dando lugar al ADN pero que también pueden actuar como moléculas libres, como es el caso de este ATP.

Sea como sea, el ATP es una molécula imprescindible en todas las reacciones de obtención (y consumo) de energía que suceden en nuestro cuerpo. Es más, todas las reacciones químicas que buscan dar energía a las células a partir de los nutrientes que obtenemos de la alimentación (especialmente la glucosa) culminan en la obtención de moléculas de ATP.

Una vez la célula tiene estas moléculas, las rompe a través de un proceso químico llamado hidrólisis, que básicamente consiste en la ruptura de los enlaces del ATP. Como si de una explosión nuclear a escala microscópica se tratara, esta ruptura genera energía, la cual utiliza la célula para dividirse, replicar sus orgánulos, desplazarse o lo que necesite de acuerdo a su fisiología. Es gracias a esta ruptura del ATP en el interior de nuestras células que nos mantenemos vivos.

Como hemos dicho, ya se sabía que todas las células del cuerpo tienen la capacidad de generar ATP, pero se creía que esta molécula servía exclusivamente para obtener energía. Lo cierto, sin embargo, es que también tiene un papel importante como neurotransmisor.

Las neuronas son capaces de sintetizar esta molécula pero no para obtener energía (que también lo hacen), sino que destinan una parte a liberarla al exterior para comunicarse con otras neuronas. Es decir, el ATP también permite la sinapsis neuronal. A continuación veremos qué funciones desempeña el ATP en el sistema nervioso.

Las 5 funciones del ATP como neurotransmisor

La función principal del ATP es la de obtener energía, eso está claro. De todos modos, también es uno de los 12 tipos principales de neurotransmisores y, aunque no sea tan relevante como otros, sigue siendo importante para agilizar las comunicaciones entre neuronas.

La propia molécula de ATP pero también los productos de su degradación desempeñan un papel como neurotransmisor similar al del glutamato, aunque no tiene una presencia en el sistema nervioso tan destacada como este. Sea como sea, veamos qué funciones desempeña el ATP en su papel como neurotransmisor.

1. Control de los vasos sanguíneos

Una de las principales funciones del ATP como neurotransmisor se basa en el papel que tiene en la transmisión de impulsos eléctricos a lo largo de los nervios simpáticos que llegan a los vasos sanguíneos. Estos nervios comunican con el sistema nervioso autónomo, es decir, aquel cuyo control no es consciente, sino involuntario.

En este sentido, el ATP es importante a la hora de hacer llegar a los vasos sanguíneos las órdenes que el cerebro genera sin un control consciente y que suelen estar relacionadas con movimientos en las paredes de arterias y venas.

Por ello, el ATP como neurotransmisor es importante para asegurar una correcta salud cardiovascular, pues permite que los vasos sanguíneos se contraigan o dilaten en función de las necesidades.

2. Mantenimiento de la actividad del corazón

Como vemos, el ATP es especialmente importante en el mantenimiento de una correcta salud cardiovascular. Y es que, de hecho, este neurotransmisor también es imprescindible para permitir la llegada de impulsos nerviosos en buen estado al corazón.

Evidentemente, la musculatura del corazón también está controlada por el sistema nervioso autónomo, pues este músculo late de forma involuntaria. En este sentido, el ATP, junto con otros tipos de neurotransmisores, se asegura de que al corazón siempre lleguen impulsos nerviosos que garanticen que pase lo que pase nunca deje de latir.

3. Transmisión del dolor

Experimentar dolor es algo imprescindible para nuestra supervivencia, pues es el modo que tiene nuestro cuerpo de asegurarse de que huimos de todo aquello que nos hace daño. Cuando las neuronas receptoras del dolor se activan, el mensaje de que algo nos está haciendo daño debe llegar al cerebro.

Y es gracias al ATP, aunque especialmente a otros neurotransmisores como la taquicinina o la acetilcolina, que estos impulsos dolorosos llegan el cerebro y que posteriormente son procesados por este órgano para dar lugar a la experimentación del dolor como tal. Sea como sea, el ATP es una de las moléculas involucradas en la percepción del dolor.

4. Regulación de la información sensorial

Los órganos sensoriales captan estímulos del medio, ya sean visuales, olfativos, auditivos, gustativos o táctiles. Pero esta información debe llegar al cerebro y posteriormente ser procesada para dar lugar a la experimentación de sensaciones como tal.

En este sentido, el ATP, junto al glutamato, es uno de los neurotransmisores más importantes a la hora de conducir los mensajes desde los órganos sensoriales hasta el cerebro y de procesar los impulsos eléctricos una vez han llegado al cerebro.

5. Agilización de procesos mentales

Quizás no sea el neurotransmisor con más relevancia en este aspecto, pero sí es cierto que el ATP actúa a nivel cerebral permitiendo una comunicación más rápida y efectiva entre neuronas. Por ello, esta molécula juega su papel en la consolidación de la memoria, el aprendizaje, la capacidad de atención, la concentración, el desarrollo de emociones, etc.

Referencias bibliográficas

  • Mendoza Fernández, V., Pacheco Domínguez, R.L., Valenzuela, F. (2002) “Papel regulador del ATP en el sistema nervioso”. Revista de la Facultad de Medicina UNAM.
  • Rangel Yescas, G.E., Garay Rojas, T.E., Arellano Ostoa, R. (2007) “El ATP como transmisor químico extracelular”. Revista Mexicana de Neurociencia.
  • Valenzuela, C., Puglia, M., Zucca, S. (2011) “Focus On: Neurotransmitter Systems”. Alcohol research & health: the journal of the National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism.
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Pol Bertran Prieto

Pol Bertran Prieto

Microbiólogo y divulgador

Pol Bertran (Barcelona, 1996) es Graduado en Microbiología por la Universidad Autónoma de Barcelona. Máster en Comunicación Especializada con mención en Comunicación Científica por la Universidad de Barcelona. Apasionado por la divulgación de la salud y la medicina y aficionado del deporte y el cine.