En 1929, los investigadores Drury y Szent Gyorgyi demostraron las acciones de la adenosina y la bradicardia, centrándose fundamentalmente en el aparato cardiovascular, pero fueron Feldberg y Sherwood quienes lograron demostrar que la administración de la adenosina a nivel cerebro-ventricular podía provocar efectos sedantes, llegando a proponer así que la adenosina podría ser un neurotransmisor.
La adenosina es un nucleótido que está formado mediante la unión de la adenina con un anillo de ribosa o ribofuranosa por medio de un enlace glucosídico β-N9, cabiendo destacar que este nucleótido cumple numerosas funciones de gran importancia para el organismo (p. ej., relevantes funciones en los procesos bioquímicos).
En este artículo hablaremos acerca de la adenosina, y para que podamos comprender mejor qué es este nucleótido, explicaremos algunas de sus funciones en el organismo y también la función de sus receptores.
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¿Qué es la adenosina?
Lo que conocemos como adenosina es un nucleótido (que es una molécula orgánica) que está formado mediante la unión de la adenina (que es una de las 4 bases nitrogenadas que se encuentran en los ácidos nucleicos como el ADN y el ARN) con un anillo de ribosa o ribofuranosa (conocida como ‘azúcar RIB’ y tiene una alta relevancia para los seres vivos) por medio de un enlace glucosídico β-N9 (el encargado de enlazar un glúcido con otra molécula; siendo en este caso la adenina con la ribosa).
Por otro lado, la adenosina es una purina (base nitrogenada) endógena que es sintetizada por la degradación de algunos aminoácidos como pueden ser la metionina, la vaina, la treonina o la isoleucina, así como de AMP (adenosín monofosfato).
Fueron las investigaciones de Sattin y Rall las que demostraron las acciones de la adenosina en el sistema nervioso central (SNC) cuando observaron que este nucleótido podía inducir un aumento de AMP cíclico (AMPc) en los cortes de tejido cerebral de los mamíferos, y además las metilxantinas lograban actuar como antagonistas de la adenosina.
Trabajos posteriores, como los de Snyder y sus colaboradores, permitieron confirmar la hipótesis que hablaba acerca de que la adenosina podría ejercer acciones moduladoras tanto en los procesos a nivel bioquímico del tejido nervioso como también en aquellos otros procesos que se encontraban asociados a la neurotransmisión.
Otras investigaciones más recientes han desarrollado la hipótesis acerca de la relación del efecto de algunos fármacos con la actividad de la adenosina en el sistema nervioso simpático, entre los que se encuentran los derivados de los opiáceos y también las benzodiazepinas.
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¿Cuál es la función de la adenosina en el cuerpo?
La adenosina es muy importante para el correcto funcionamiento del organismo, ya que cumple una función muy relevante en los procesos bioquímicos, como puede ser la transferencia de la energía en forma de ATP (el adenosín trifosfato, un nucleótido esencial para la obtención de energía celular) y de ADP (el adenosín disfosfato, un nucleótido que sería la parte sin fosforillar del ATP).
La adenosina y los nucleótidos de adenina (ADP, ATP y AMP), además de desempeñar un papel relevante en el correcto funcionamiento del organismo tanto a nivel bioquímico como fisiológico, incluyendo su participación en una amplia diversidad de procesos metabólicos celulares, también cumple otras funciones, y es que la adenosina puede ejercer acciones moduladoras tanto en los procesos asociados a la neurotransmisión como en aquellos procesos bioquímicos del tejido nervioso.
Es importante destacar que la importante función que desempeña la adenosina como neuromodulador dentro del sistema nervioso central (SNC) es gracias a la interacción con sus receptores conocidos como Alfa1, Alfa2A, A2B y A3 que se encuentran distribuidos por el cuerpo con el fin de producir diversos procesos como la broncoconstricción, la vasodilatación o la inmunosupresión, entre otras funciones.
La adenosina, además, tiene unos efectos inhibitorios e incluso sedantes sobre la actividad neuronal. De hecho, la cafeína cuando logra disminuir el sueño es a través del bloqueo de algún receptor de adenosina, ya que es la adenosina la que se encarga de aumentar el sueño noREM (sobre todo en la fase IV) y también el sueño REM. Cuando se aplica un inhibidor de la adenosina desafinada (desoxicoformicina) se logra incrementar el sueño noREM.
Con respecto al papel de la adenosina en la vigilia, aún es pronto para dar unos resultados más concluyentes, ya que aunque se ha podido observar que se encontraban a unos niveles elevados los receptores A1 de adenosina tras una noche de privación de sueño noREM, también se pudo comprobar que los niveles de adenosina no estaban elevados tras 48 horas de privación.
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La función de los receptores de adenosina
Es importante destacar que para que se desarrolle un correcto funcionamiento de las neuronas cerebrales es muy importante el papel que cumple la adenosina, ya que es la encargada de controlar la proliferación celular y además es mediadora de la inflamación. Además, los receptores de la adenosina, conocidos como “A2A”, en la superficie celular juegan un papel relevante para que se lleven a cabo esas funciones que acabamos de mencionar.
Asimismo, los receptores de adenosina se encargan de regular los sistemas inmunitario, cardiovascular y otros de los sistemas del organismo principales; aparte de encargarse de regular la secreción de neurotransmisores. Cuando se produce una activación de estos receptores A2A de adenosina es cuando se induce una activación de las proteínas G intracelulares y, acto seguido, se activan los segundos mensajeros.
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La función de los receptores de adenosina en las adicciones a sustancias psicoestimulantes
Los recortes de la adenosina (AR), se encuentran dentro de la familia de las conocidas proteínas G que se encuentran acopladas a unos receptores y que está conformada por 4 miembros, conocidos con el nombre de receptores A1, A2A, A2B y A3. Todos estos receptores distribuidos de forma muy amplia, ya que su pueden encontrar a lo largo de todos los órganos y de todos los tejidos del cuerpo humano; cabe destacar que la adenosina se suele unir con una mayor afinidad a los receptores A1 y A2A, por lo que la mayoría de acciones farmacológicas se deben a estos dos receptores.
Por otra parte, los receptores A1 y A2A ejercen unas acciones opuestas a nivel bioquímico, y es que mientras que los receptores A1 logra disminuir la acumulación de AMPc (adenosín monofosfato cíclico) en el momento de acocearse a las proteínas Gi/Go, los A2A, se encargan de aumentar la acumulación de AMPc en el citoplasma celular debido a que están acoplados a las Gs y Golf.
A día de hoy, los investigadores han podido observar que esos receptores de adenosina participan en una amplia variedad de respuestas a nivel fisiológico, entre las que se incluye la inflamación, el dolor y también la vasodilatación, entre otras. Además, dentro del sistema nervioso central (SNC), los receptores de adenosina A1 se encuentra distribuidos de forma amplia por el cerebelo, el hipocampo y la corteza; mientras que los receptores A2A, se encuentran fundamentalmente localizados en el bulbo olfatorio y en el estriado. Por último, los receptores A2B y los A3 se encuentran normalmente en bajos niveles de expresión.
Por otro lado, en el campo de la psicofarmacología se ha descubierto que la adenosina, a través de la acción de la adenosina A1 y de los receptores de A2A, son capaces de modular la neurotransmisión dopaminérgica antagónica y así recompensar los sistemas. Además, existen estudios que avalan la hipótesis acerca del potencial de los antagonistas A1 como una efectiva estrategia para lograr contrarrestar los efectos inducidos por las sustancias psicoestimulantes.
También hay estudios experimentales que avalan la hipótesis acerca de que los heterodímeros A2A/D2 son en parte los responsables de reforzar los efectos de aquellas sustancias que poseen un poder psicoestimulante, como pueden ser las anfetaminas o la cocaína. De forma general, se ha podido encontrar resultados que se encuentran a favor de la hipótesis acerca de que la modulación excitatoria de A1 y de A2A podrían constituir unas prometedoras herramientas para contrarrestar la adicción a las sustancias psicoestimulantes.
En relación a otras sustancias estimulantes, pero en este caso con un menor poder de estimulación y, por supuesto, menos perjudiciales para la salud como las anteriormente mencionadas, como son las del grupo de las metilxantinas: teofilina (té), cafeína (café) y teobromina (cacao), se ha podido observar que su mecanismo de acción es por medio de la inhibición de los receptores A1 y A2 de adenosina. Los receptores A1 se encargan de mediar esa inhibición que es ejercida por la adenosina sobre la liberación de neurotransmisores como la dopamina, la acetilcolina o el glutamato, entre otros.
Cuando una persona consume cafeína, esta sustancia bloquea el receptor A1, liberando así el efecto inhibitorio de la adenosina sobre la neurotransmisión. Es por medio de este control inhibitorio que ejerce la adenosina el mecanismo por el cual la cafeína, así como otras xantinas, son capaces de potenciar el estado de alerta, la concentración y la atención tanto a nivel fisiológico como psicológico. Es más, se ha podido observar que la cafeína puede aumentar la liberación de acetilcolina en la corteza prefrontal, incrementando además la actividad a nivel cortical.
