Las orexinas, ignorados neuromoduladores del ciclo sueño-vigilia

El sistema orexinérgico participa en la adecuada regulación del ciclo sueño-vigilia.

orexinas

¿Qué son las orexinas?

Las orexinas son dos neuropéptidos que se encuentran mayormente en las neuronas del hipotálamo, estas sustancias se han relacionado con la modulación de la ingesta de alimentos y del ciclo sueño-vigilia.

Las orexinas A y B, también conocidas como orexinas 1 y 2, fueron descubiertas casi simultáneamente por dos grupos de investigación en 1998 mediante estudios en roedores.

Ambos son péptidos pequeños de menos de 35 aminoácidos, que resultan del corte de una proteina inmadura conocida como  prepro-orexina.

También se conocen dos subtipos de receptores para estos neuropéptidos, denominados receptores de orexinas 1 y 2.

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Localización de las neuronas secretoras en el neuroeje

Las orexinas, al igual que sus receptores, se expresan en mayor densidad en las neuronas del hipotálamo.

Estudios hechos en roedores han aportado evidencias sobre la restricción de las neuronas productoras de orexinas en las regiones lateral, posterior y perifornical del hipotálamo.

También se han obtenido evidencias de que las neuronas orexinérgicas se proyectan ampliamente a todo lo largo del neuroeje.

Funciones reguladas por el hipotálamo

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Crédito de imagen: OpenStax College

Se conoce la participación del hipotálamo en la regulación del ciclo sueño-vigilia, así como en los procesos de regulación de la temperatura, presión arterial, frecuencia cardíaca, secreción hormonal, osmolaridad plasmática e ingesta de agua y alimentos.

Además, diversos centros del tallo cerebral se han relacionado con el mantenimiento de la vigilia, tal es el caso del área hipotalámica posterior.

El daño de dicha región genera somnolencia, tal como se evidenció durante la epidemia de encefalitis viral de principios del siglo veinte.

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Relación entre el hipotálamo y el ciclo sueño-vigilia

La zona hipotalámica posterior es rica en neuronas orexinérgicas, por ello desde el mismo descubrimiento de las orexinas se pensó que podrían estar involucradas en la regulación del ciclo sueño-vigilia.

La conservación de un sueño normal y el mantenimiento de la vigilia requieren de un funcionamiento adecuado del sistema orexinérgico, al igual que de otros sistemas que también están involucrados.

Los estudios siguientes así lo demuestran:

  • La inyección intraventricular de orexina A en roedores provoca un incremento (dosis-dependiente) de la vigilia y una supresión del sueño.
  • La determinación de los niveles bajos de orexina A en el líquido cefalorraquífeo de pacientes se correlaciona con el diagnóstico de narcolepsia, condición caracterizada por somnolencia diurna excesiva.

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¿Con cuáles otros sistemas se relacionan las orexinas?

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Las neuronas productoras de orexinas influyen en varias regiones cerebrales involucradas con la atención y la vigilia. Crédito de imagen: Thomas E Scammell & Clifford B Saper, 2007

Se ha demostrado que las neuronas orexinérgicas son sensibles a la acción de los receptores de serotonina 5-HT1A, neuropéptidos Y, grelina, leptina, glucosa, entre otros.

Incluso, las neuronas orexinérgicas regulan la liberación de acetilcolina, serotonina y noradrenalina.

En términos generales, cualquier alteración que afecte al hipotálamo se traducirá en pérdida de neuronas orexinérgicas y, por ende, clínicamente en concentraciones bajas o ausentes de orexinas en el líquido céfalorraquideo.

La medición de los niveles de orexinas en individuos con trastornos del sueño, neurológicos y psiquiátricos hoy se perfila como una estrategia de estudio prometedora.

Por esta razón, a pesar de la pequeña cantidad de neuronas orexinérgicas que existe en comparación con otros sistemas de neurotransmisión, el par orexina-receptor juega un papel regulador clave y se requiere una extensa investigación para revelar sus detalles.

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Fuentes y referencias

Ohno K, S. T. (2008). Orexin neuronal circuitry: role in the regulation of sleep and wakefulness. . Front Neuroendocrinol 29(1), 70-87.

Peyron C, T. D. (1998). Neurons containing hypocretin (orexin) project to múltiple neuronal systems. . J Neurosci 18, 9996-10015.

Rao Y, L. M. (2008). Regulation of Synaptic Efficacy in Hypocretin/Orexin-Containing Neurons by Melanin Concentrating Hormone in the Lateral Hypothalamus. J. Neurosci 28 (37), 9101 – 9110.

Sakurai T, A. A. (1998). Orexin and orexin recep-tors: a family of hypothalamic neuropeptides and G protein-coupled receptors that regula-te feeding behavior. Cell 92, 573-585.

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