Glutamato (neurotransmisor): funciones y características principales

El glutamato es el principal neurotransmisor del sistema nervioso central, participando en cerca del 90% de los procesos químicos que ocurren en nuestro cerebro.
Glutamato

Los seres humanos y todo el resto de seres vivos somos pura química. Y es que absolutamente todo lo que sucede en el interior de nuestro organismo, desde lo físico hasta lo mental, está mediado por distintas sustancias químicas que, dependiendo de sus propiedades y concentraciones, incitarán unos cambios fisiológicos u otros.

Y en el campo de la biología, estas moléculas son principalmente de dos tipos: hormonas y neurotransmisores. Las primeras son unas sustancias químicas que se sintetizan en distintas glándulas del cuerpo (como por ejemplo las tiroides) y que, fluyendo por la sangre, van regulando la actividad de los órganos y tejidos diana.

Los neurotransmisores, por su parte, son también moléculas pero que se sintetizan en las neuronas y que modifican la actividad del sistema nervioso, que es nuestra red de telecomunicaciones y el centro de control de todo lo que sucede en el organismo.

Uno de los neurotransmisores más importantes es el glutamato. Y en el artículo de hoy hablaremos de las características y funciones que esta molécula sintetizada en el sistema nervioso desempeña en el cuerpo, pues toma un papel imprescindible en todo aquello que nos hace humanos y, en definitiva, que nos mantiene vivos.

¿Qué son los neurotransmisores?

Como hemos dicho, el glutamato es un neurotransmisor, cosa que significa que es una molécula sintetizada por las neuronas y que regula la actividad del sistema nervioso. Pero antes de detallar con exactitud qué es, debemos entender bien tres conceptos: sistema nervioso, sinapsis y neurotransmisor.

De algún modo, podemos entender nuestro sistema nervioso como una red de telecomunicaciones que comunica nuestro cerebro, que es el centro de mandos, con todos los órganos y tejidos de nuestro cuerpo, permitiendo una comunicación bidireccional, es decir, desde el cerebro hasta el resto del cuerpo y desde los órganos sensoriales hasta el cerebro.

La comunicación dentro de nuestro cuerpo es imprescindible para mantenernos vivos, pues solo hay que ver lo catastróficas que son las lesiones en el sistema nervioso. Ver, oír, caminar, el latir del corazón, la respiración, la digestión, escuchar, coger objetos, hablar… La interacción con lo que nos rodea, las respuestas a ello y la conciencia serían imposibles sin este conjunto de células especializadas en transmitir (y crear) información.

Y es que el sistema nervioso es, a grandes rasgos, una autopista de miles de millones de neuronas, que son las células especializadas en cuanto a morfología y fisiología del sistema nervioso, que forman distintas redes que comunican todo el cuerpo con el cerebro.

Sinapsis

Pero, ¿cómo se transmite la información? Para responder a esto, llegamos al segundo concepto: la sinapsis. Y es que la información circula por nuestro cuerpo de una única manera, que es por electricidad. El sistema nervioso, y más concretamente las neuronas, son capaces de generar impulsos eléctricos que, viajando a través de estas células, pueden llegar hasta el órgano o tejido destino y, una vez ahí, propiciar cambios en ellos.

Cuando queremos mover la mano para escribir, se genera un impulso eléctrico en el cerebro que circula (a más de 360 km/h) a través del sistema nervios hasta llegar a los músculos de las manos, que reciben la señal eléctrica y se contraen.

Por lo tanto, la comunicación en el organismo se da porque la información, es decir, el impulso eléctrico, puede saltar de neurona en neurona, completando en pocas milésimas de segundo la red de miles de millones de células. Y en esto consiste la sinapsis, que es el proceso químico mediante el cual las neuronas se comunican entre ellas, “pasándose” el impulso eléctrico.

Pero la cuestión es que, por ínfimo que sea, hay un espacio que separa las neuronas entre ellas. Entonces, ¿cómo consigue la electricidad saltar de una a otra? Muy fácil: no haciéndolo. La señal eléctrica no va saltando, sino que cada neurona de la red es capaz de cargarse eléctricamente ella misma cuando recibe la orden de hacerlo por parte de la anterior neurona. Y aquí es donde entran en juego, por fin, los neurotransmisores.

Los neurotransmisores son unas moléculas que sintetizan las neuronas y que actúan como mensajeros, diciéndole a la siguiente neurona de la red que tienen que cargarse eléctricamente de una forma muy concreta. Cuando la primera neurona portadora de un mensaje (codificado en este impulso eléctrico) se activa, empieza a sintetizar neurotransmisores, los cuales serán de un tipo determinado en función de la orden que haya recibido del cerebro, y los libera al espacio que hay entre neuronas.

Ahora, la segunda neurona de la red los absorberá y una vez en su interior sabrá cómo cargarse eléctricamente del mismo modo que la primera. Y esta segunda sintetizará y liberará los mismos neurotransmisores, que serán absorbidos por la tercera. Y así sucesivamente hasta completar la red de miles de millones de neuronas y llegar al destino.

Los neurotransmisores, pues, son moléculas producidas por las neuronas que permiten la sinapsis, es decir, la comunicación y la transmisión de información a través del sistema nervioso.

Entonces, ¿qué es el glutamato?

Glutamato

El glutamato es una molécula (concretamente de tipo aminoácido) sintetizada por las neuronas para permitir la comunicación entre ellas, por lo que recibe el título de neurotransmisor. Y, de hecho, es el principal neurotransmisor del sistema nervioso central, pues está involucrado en cerca del 90% de todas las sinapsis que ocurren en nuestro cerebro.

El glutamato es uno de los aminoácidos más abundantes de nuestro cuerpo y somos capaces de sintetizarlo nosotros mismos a partir de las proteínas que ingerimos de la dieta. Este glutamato, que se conoce como endógeno, no debe confundirse con el glutamato monosódico, que es un compuesto utilizado en la industria alimentaria como conservador o potenciador del sabor y que, aunque todavía está en estudio, hay indicios de que puede ser dañino para nuestra salud.

Sea como sea, el glutamato que nos interesa es el que sintetiza nuestro propio cuerpo. Este aminoácido (y neurotransmisor) es una molécula imprescindible cuya principal función es la de agilizar la comunicación entre neuronas, es decir, conseguir que sea más rápida y eficiente.

Esto hace que el glutamato tenga una enorme implicación en todos los procesos que suceden en nuestro cerebro: regula la información que viene de los sentidos, controla la transmisión de mensajes a los músculos y al resto del aparato locomotor, regula las emociones, fomenta la neuroplasticidad, propicia el aprendizaje, controla la memoria y su recuperación…

En prácticamente todos los procesos que suceden en el sistema nervioso central está involucrado el glutamato. Y como todo lo que nos hace estar vivos y ser quienes somos nace en el sistema nervioso central, el glutamato es una de las moléculas más importantes para garantizar nuestra supervivencia.

Las 8 funciones del glutamato

El glutamato es uno de los 12 tipos de neurotransmisores principales y, como hemos dicho, está involucrado en cerca del 90% de las sinapsis neuronales que ocurren en nuestro cerebro. Esta relevancia, junto con el hecho de que tiene muchas funciones distintas, explica que problemas en su síntesis estén relacionados con el desarrollo de distintas enfermedades neurodegenerativas, como por ejemplo el Alzheimer, el Parkinson, la epilepsia o la esclerosis lateral amiotrófica, más conocida como ELA.

A continuación haremos un repaso de las principales funciones (es imposible describir todas en las que interviene) que el glutamato desempeña en el cerebro y, por lo tanto, en el organismo en general.

1. Agilizar las sinapsis

La principal función del glutamato y la razón por la que está involucrado en el 90% de las sinapsis neuronales del cerebro es porque es el neurotransmisor que presenta mayor eficiencia a la hora de agilizar la comunicación entre neuronas, es decir, conseguir que los mensajes se transmitan de forma más rápida y eficaz. De esta función derivan todas las demás.

2. Regular la información sensorial

Todo la información que captamos a través de los órganos sensoriales (vista, olfato, tacto, gusto y oído) es procesado en el cerebro para dar lugar a la experimentación de sensaciones como tal. El glutamato regula la información sensorial en el sentido que es la principal molécula que permite tanto la llegada de esta información al cerebro como el procesamiento por parte de este.

3. Transmitir impulsos motores

Todo lo que tenga que ver con mover músculos, desde las acciones voluntarias (caminar, levantar objetos, saltar, tener expresiones faciales…) hasta las involuntarias (latidos del corazón, respiración, movimientos intestinales), nace de órdenes que genera el cerebro. Y el glutamato es uno de los principales neurotransmisores que permite que esta información motora viaje hasta los músculos de forma eficiente.

Esto explica que las enfermedades neurodegenerativas en las que hay problemas con el glutamato, uno de los principales síntomas es la pérdida progresiva de la capacidad de movimiento.

4. Regular las emociones

Evidentemente, el desarrollo y fluctuaciones de nuestras emociones no es una ecuación matemática donde solo entra en juego la concentración de glutamato. Es mucho más complejo. Pero lo que sí es cierto es que el glutamato ha demostrado tener un papel muy importante a la hora de, dependiendo de la cantidad que haya en nuestro sistema nervioso, propiciar sensaciones de bienestar emocional o de decaimiento anímico.

5. Fomentar la memoria

Al estar involucrado en la mayor parte de sinapsis neuronales en el cerebro, el glutamato es muy importante a la hora de determinar si la vivencia de un suceso determinado queda almacenado en la memoria a largo plazo o si se olvidará rápidamente. De igual modo, el glutamato también tiene un papel muy importante en lo que se refiere a recuperar nuestros recuerdos, es decir, “sacarlos del disco duro”.

6. Propiciar la neuroplasticidad

El glutamato es imprescindible para el desarrollo cerebral y la adquisición de unas correctas habilidades mentales. Y es que este neurotransmisor no solo es importante para agilizar la comunicación entre neuronas, sino para crear nuevas conexiones. Esto es lo que se conoce como neuroplasticidad, un concepto que hace referencia a la consolidación de una red neuronal muy amplia con muchas conexiones, lo que propicia un correcto desarrollo mental.

7. Fomentar el aprendizaje

En relación con la consolidación de la memoria y el desarrollo de la neuroplasticidad, el glutamato también es muy importante para fomentar el aprendizaje, es decir, la adquisición de información y habilidades que quedan retenidas en nuestro cerebro y que nos van a acompañar de por vida.

8. Dar energía al cerebro

El glutamato también es uno de los principales combustibles para el cerebro, y no porque este se alimente de él, sino porque este neurotransmisor consigue que el cerebro disponga de más glucosa. Y es que el glutamato regula la actividad del páncreas, propiciando la síntesis de insulina, una hormona que se encarga de regular la cantidad de glucosa en sangre. Haciendo esto, el glutamato consigue que el cerebro disponga de más glucosa, que es de lo que se alimenta.

Referencias bibliográficas

  • Maris, G. (2018) “The Brain and How it Functions”. Research Gate.
  • Moreno, G., Zarain Herzberg, A. (2006) “Papel de los receptores de glutamato durante la diferenciación neuronal”. Salud Mental.
  • Zhou, Y., Danbolt, N.C. (2014) “Glutamate as a neurotransmitter in the healthy brain”. Journal of Neural Transmission.
TÓPICOS
Cerebro
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.