I principali neurotrasmettitori: serotonina, dopamina, glutammato, gaba e noradrenalina

I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che i neuroni usano come messaggeri per comunicare tra di loro o con muscoli e ghiandole. Essi agiscono a livello delle sinapsi.
Il sistema nervoso sfrutta i neurotrasmettitori per regolare funzioni vitali come il battito cardiaco, la respirazione, la digestione, per regolare sonno, concentrazione e umore.
Le principali classi di molecole a cui appartengono sono:

• aminoacidi: glutammato, GABA, glicina
• peptidi: somatostatina, oppioidi
• monoamine: dopamina, norepinefrina, epinefrina, istamina, serotonina, melatonina
• purine: adenosina
• gas: ossido nitrico, monossido di carbonio, solfuro d'idrogeno
• altro: acetilcolina

Vediamo ora quali sono i principali perchè più studiati e perchè regolano funzioni biologiche importanti.

SEROTONINA

Viene prodotta dai neuroni serotoninergici nel sistema nervoso centrale e nelle cellule eterocromaffini dell'apparato gastrointestinale.
Oltre che negli animali, la possiamo trovare in alcuni funghi, nelle piante e nel veleno di alcuni insetti per la capacità di creare dolore nel sito d'iniezione.
A livello tessutale svolge diverse funzioni fisiologiche:

• a livello gastrointestinale: aumenta la motilità intestinale, può provocare nausea e vomito
• a livello dei vasi sanguigni: ha un effetto di contrazione dei principali vasi sanguigni, a livello cerebrale può provocare vasocostrizione la cui dilatazione dei vasi può portare ad emicrania
• a livello delle terminazioni nervose: stimola le terminazioni nervose sensoriali nocicettive. Se iniettata a livello cutaneo provoca dolore
• a livello del sistema nervoso centrale: svolge un ruolo di regolazione dove eccita alcuni neuroni e ne inibisce altri

Oltre a questo, la serotonina è coinvolta nel metabolismo osseo, nello sviluppo e riparazione degli organi come fegato e cuore, regolazione della temperatura corporea, del ritmo cardiaco e respiratorio. La serotonina costituisce il freno naturale del riflesso dell'eiaculazione e un basso livello di questo neurotrasmettitore è la causa costituzionale principale dell'eiaculazione precoce. L'eccesso di serotonina conduce ad una situazione di indifferenza verso qualsiasi attività sessuale.
Vediamo ora in dettaglio come agisce a livello del sistema nervoso centrale che è la parte che ci interessa di più analizzare.
La serotonina svolge numerose funzioni che vanno dalla regolazione del tono dell'umore, del sonno, della temperatura corporea, della sessualità, all'empatia, funzioni cognitive, creatività e appetito. Alterazioni patologiche nella funzionalità dei circuiti della serotonina si crede siano coinvolte in numerosi disturbi neuropsichiatrici come emicrania, disturbo ossessivo-compulsivo, depressione e schizofrenia, ansia e disturbi dell'umore in genere, disturbi alimentari (fame nervosa e bulimia), eiaculazione precoce maschile e fibromialgia solo per citarne alcuni. La manipolazione dei circuiti cerebrali della serotonina è perciò al centro del meccanismo d'azione di numerosi psicofarmaci, soprattutto antidepressivi e antipsicotici ma anche di alcune sostanze stupefacenti (come la cocaina, gli psichedelici, l’MDA e l'MDMA).
Negli anni la cultura popolare, con la risonanza dei media, ha dipinto la carenza di serotonina come la responsabile della depressione e più in generale degli stati d'animo negativi, contribuendo a generare il mito dell' "ormone della felicità". Tuttavia tale teoria, nata a partire da studi a volte smentiti condotti a partire dagli anni '60, risulta essere una eccessiva semplificazione del reale ruolo di questo neurotrasmettitore nella genesi dei disturbi psichiatrici, tant'è che oggi la carenza di serotonina non è considerata una causa della depressione e questo concetto è ribadito anche nel manuale dell'Associazione Psichiatrica Americana. Tuttavia a oggi numerosi studi hanno messo in discussione il legame tra carenza di serotonina e depressione, evidenziando che le ricerche che sembravano confermare tale teoria erano spesso condotte con errori metodologici e su campioni troppo ristretti di soggetti, e che l'efficacia del trattamento a base di farmaci che si ritiene in grado di elevare le concentrazioni di serotonina, come gli SSRI, non prova tale legame. Allo stato attuale la ricerca non ha individuato alcuna lesione nei nuclei che producono serotonina né una reale carenza di tale neurotrasmettitore nel cervello dei pazienti depressi, i sempre maggiori studi che evidenziano la complessità e la scarsa comprensione attuale dei meccanismi di funzionamento del cervello suggeriscono che una teoria a "singolo neurotrasmettitore" della depressione è irrealistica. Tutt'al più, la possibile diminuzione dei livelli di serotonina potrebbe essere un effetto secondario ad altre alterazioni biochimiche che si possono verificare nel corso di un disturbo depressivo. Ad esempio degli studi hanno evidenziato che gli antidepressivi, secondariamente all'alterazione dei livelli di serotonina che inducono, vanno ad attivare dei meccanismi biologici (quali il rilascio di fattori neurotrofici, attivazione di metabolismi anti-infiammatori, desensibilizzazione dei recettori delle monoammine, alterazione dell'espressione genica con induzione o repressione di particolari geni) che si ritiene possano essere i responsabili degli effetti terapeutici. I tentativi di manipolazione della serotonina nel sistema nervoso centrale mediante l’alimentazione non producono risultati significativi sui livelli percepiti di benessere e umore.

DOPAMINA

La dopamina è prodotta in diverse aree del cervello e nell'ipotalamo. La sua principale funzione come ormone è quella di inibire il rilascio di prolattina da parte del lobo anteriore dell'ipofisi. A livello gastrointestinale il suo effetto principale è l'emesi (indurre il vomito).
La dopamina ha molte funzioni nel cervello, svolge un ruolo importante in comportamento, cognizione, movimento volontario, motivazione, nell'inibizione della produzione di prolattina (coinvolta nell'allattamento materno e nella gratificazione sessuale), sonno, umore, attenzione, memoria di lavoro e di apprendimento. Agisce sul sistema nervoso simpatico causando l'accelerazione del battito cardiaco e l'innalzamento della pressione del sangue. La dopamina viene rilasciata a livello centrale dalla substantia nigra e la sua azione è mirata a modulare l'attività inibitoria dei neuroni GABAergici. Neuroni dopaminergici (cioè, i neuroni il cui principale neurotrasmettitore è la dopamina) sono presenti soprattutto nella zona tegmentale ventrale del mesencefalo, nella substantia nigra, e nel "nucleo arcuato" dell'ipotalamo.
Stimoli che producono motivazione e ricompensa (fisiologici quali il sesso, cibo buono, acqua, o artificiali come sostanze stupefacenti, ma anche l'ascolto della musica, in particolare alcuni tipi di suoni o timbri vocali), stimolano parallelamente il rilascio di dopamina nel nucleus accumbens. Al contrario il piacere prodotto da questi stimoli è soppresso da lesioni dei neuroni dopaminergici o dal blocco dei recettori alla dopamina in questa stessa area. Si è visto che bloccando il recettore D2, si ottiene ancora la liberazione di dopamina e la trasmissione del piacere incrementa. Su questo principio si basa la cura della depressione, che consiste nel bloccare il recettore D2 e fare liberare quanta più dopamina possibile, per risollevare il tono dell'umore in modo farmacologico. Si ipotizza (dimostrabile ma non provato, quindi inconsistente) che un eccessivo livello di dopamina può rinvenirsi nelle psicosi (schizofrenia, disturbo schizoaffettivo, disturbo delirante, fase di mania nel disturbo bipolare), nelle dipendenze e nel gioco d'azzardo compulsivo ad esempio. Carenze dopaminergiche si ritrovano in malattie del sistema extrapiramidale come la malattia di Parkinson e i parkinsonismi, nel disturbo depressivo e, secondo alcuni studi, nella sindrome da fatica cronica e nella fibromialgia.

GLUTAMMATO

Il glutammato è uno dei neurotrasmettitori più importanti del nostro sistema nervoso. Agisce da autentico combustibile dell’80% delle nostre sinapsi. Esso interviene nella formazione dei ricordi, nella gestione dell’attenzione e nella regolazione delle emozioni. Inoltre, interviene in processi determinanti come la neuroplasticità, l’apprendimento e il movimento. Lo produciamo grazie alle proteine che consumiamo e si erge a principale neurotrasmettitore eccitatorio. Come ci spiegano i neuroscienziati, si tratta di un elemento la cui finalità principale è quella di dare energia al cervello.
È necessario che le sue concentrazioni siano sempre adeguate per poter svolgere le sue funzioni. Un deficit renderebbe difficoltosa la comunicazione (non avremmo energia, per così dire). Di contro, un eccesso avrebbe un effetto parecchio dannoso sul nostro cervello: favorirebbe l’insorgenza di ischemie, accidenti cerebrovascolari, ipossia, attacchi epilettici.

GABA

Lo si conosce come il neurotrasmettitore della calma e del rilassamento. Equilibrare adeguatamente i livelli di GABA può ridurre lo stress e l’ansia, nonché ridurre il rischio di certe malattie. È, di fatto, il neurotrasmettitore inibitore più usato. I neurotrasmettitori inibitori diminuiscono le probabilità che un impulso nervoso si presenti con troppa forza rallentando l'attività cerebrale. Inoltre, è distribuito ampiamente, dentro e fuori dal sistema nervoso centrale: si trova anche in intestino, stomaco, vescica, polmoni, fegato, pelle, milza, muscoli, reni, pancreas e organi riproduttivi.
Le malattie e i disturbi relazionati alla disfunzione del GABA includono autismo, disturbo bipolare, depressione, schizofrenia, epilessia, fibromialgia, meningite, alcuni tipi di demenza (morbo di Alzheimer, demenza a corpi di Lewy, demenza frontotemporale) e alcuni disturbi intestinali (morbo di Crohn, carcinoma colon-retto, sindrome dell’intestino irritabile o IBS, colite ulcerosa).
Nella maggior parte dei casi una disfunzione dei livelli di GABA può essere attribuita direttamente allo stile di vita: troppo stress, una cattiva alimentazione, la mancanza di sonno, troppa caffeina e l’intolleranza al glutine, sono cause di un’alterazione dei livelli di GABA. Occorre considerare che anche i batteri intestinali producono questo neurotrasmettitore, motivo per cui la disbiosi, uno squilibrio fra i batteri intestinali buoni e cattivi, può provocare una produzione molto ridotta di GABA. Una carenza di vitamina B6 o una reazione autoimmune possono interferire con la produzione del GABA. Le cause di questa reazione autoimmune includono disturbi autoimmuni, diabete, intolleranza al glutine, celiachia e la malattia di Hashimoto. Per quanto riguarda le sostanze di consumo, la caffeina inibisce l’attività del GABA, mentre l’alcol e i calmanti la aumentano.

NORADRENALINA

In quanto “ormone dello stress”, coinvolge parti del cervello dove risiedono i controlli dell'attenzione e delle reazioni; insieme all'epinefrina, provoca la risposta di attacco o fuga, attivando il sistema nervoso simpatico per aumentare il battito cardiaco, rilasciare energia sotto forma di glucosio dal glicogeno e aumentare il tono muscolare. La noradrenalina è rilasciata quando una serie di cambiamenti fisiologici sono attivati da un evento che provoca l'attivazione di un'area, che nell'uomo si situa nel tronco encefalico, chiamata locus ceruleus. Questo nucleo è all'origine della maggior parte delle azioni della noradrenalina nel cervello umano. I neuroni attivati inviano segnali in entrambe le direzioni dal locus ceruleus lungo diversi percorsi verso varie parti, inclusa la corteccia cerebrale, il sistema limbico e il midollo.
Differenze nel sistema della noradrenalina sono implicate nella depressione. Gli effetti antidepressivi associati ai crescenti livelli di noradrenalina sono anche in parte o largamente dovuti al concomitante aumento della dopamina.

Fonti:
- E.R. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessel - "Principi di neuroscienze" - Casa editrice Ambrosiana
- My-personaltrainer.it