Las neurotoxinas son una clase extensa de sustancias químicas exógenas neurológicamente dañinas[3] que pueden causar efectos adversos en la función tanto del tejido nervioso en desarrollo como en el maduro.[4] El término neurotoxina deriva del griego antiguo νευρών (nevron) “nervio” y τοξικόν (toxikon) “toxina”.También puede ser usado para clasificar compuestos endógenos que cuando están presentes en concentraciones anormales pueden convertirse en neurológicamente tóxicos.[3] Aunque las neurotoxinas suelen ser neurológicamente destructivas, su habilidad para tener como objetivo específico los componentes neurales es importante en el estudio de los sistemas nerviosos.[15] Adicionalmente, es común el daño del sistema nervioso periférico mediado por neurotoxinas como la neuropatía o la miopatía.Al igual que cualquier sistema muy complejo, incluso pequeñas perturbaciones en su entorno pueden provocar alteraciones funcionales significativas.[19] Como resultado, el sistema nervioso tiene numerosos mecanismos diseñados para protegerlo frente a ataques internos y externos, incluyendo la barrera hematoencefálica.La barrera hematoencefálica es un ejemplo crítico de protección el cual previene que toxinas y otros compuestos adversos alcancen el cerebro.Además, la respuesta de las células a productos químicos no puede transmitir con precisión una distinción entre neurotoxinas y citotoxinas, ya que síntomas como el estrés oxidativo o las modificaciones del citoesqueleto podrían ocurrir en respuesta a ambas.[24] En un esfuerzo por abordar esta complicación, recientemente se han propuesto las prolongaciones de las neuronas (ya sean las dendritas o el axón en respuesta a compuestos aplicados como una distinción más precisa entre las verdaderas neurotoxinas y citotoxinas en un entorno de pruebas in vitro.[48] En el pez globo, que es un manjar común especialmente en Japón, la TTX está presente en el hígado, las gónadas, los ovarios, los intestinos y la piel.[16] La neurotoxina tetánica (TeNT) es un compuesto que reduce funcionalmente las trasmisiones inhibidoras en el sistema nervioso lo cual resulta en tetania muscular.Aunque ambas toxinas inhiben la liberación de vesículas en las sinapsis neuronales, la manifestación es diferente en cada caso, puesto que la acción de la BTX es principalmente en el sistema nervioso periférico (SNP), frente a la TeNT cuya acción es en gran parte activa en el sistema nervioso central (SNC).[37] El mercurio está presente en un gran número de compuestos, aunque el metilmercurio (MeHg +), el dimetilmercurio y el dietilmercurio se consideran las únicas formas significativamente neurotóxicas.[71] Los efectos tóxicos de la anatoxina-a progresan muy rápidamente, ya que actúan directamente sobre las células nerviosas (neuronas).El término ha madurado según una categorización específica de venenos que actúan en la unión neuromuscular para inhibir la señalización y, por lo tanto, inducir la relajación muscular.[79] El efecto del veneno curare inyectado se asocia generalmente a una parálisis muscular y la muerte resultante.[80] Las funciones notables del curare son la inhibición de los receptores nicotin acetilcolina en la unión neuromuscular.[81] El arsénico es una neurotoxina que se encuentra comúnmente concentrada en áreas expuestas a la escorrentía agrícola, la minería y los sitios de fundición (Martinez-Finley 2011).[39] El efecto resultante de esta toxicidad es que puede reducir la energía metabólica del cerebro y su función.[87] La administración de antioxidantes o glutaminasa inhibidor puede reducir esta transición mitocondrial y, potencialmente, también a los astrocitos remodelados.[88] A pesar de los efectos neurotóxicos del plomo se dan en adultos y niños de corta edad, el cerebro en desarrollo es particularmente susceptible a daño inducida por plomo, entre los efectos se pueden incluir la apoptosis y excitotoxicidad.[90] Como neurotoxina, se ha demostrado que el etanol induce daños en el sistema nervioso y puede afectar al cuerpo en una gran variedad de maneras.Algunos de los efectos a largo plazo incluyen la neurogénesis reducida en el hipocampo,[91][92] atrofia cerebral generalizada,[93] y la inflamación inducida en el cerebro.La primera prueba, en 1973, demostró la conexión entre el consumo crónico de etanol por las madres y los defectos en sus hijos.[27] Es un mecanismo plausible, ya que hay una presencia reducida en el cerebro fetal de las enzimas antioxidantes (la catalasa y la peroxidasa).Además, aunque la mayoría de los venenos y neurotoxinas exógenas rara vez poseer capacidades útiles en el organismo vivo, las neurotoxinas endógenas son comúnmente utilizadas por el cuerpo de manera útil y saludable, tales como el óxido nítrico que se utiliza en la comunicación celular.El glutamato, como el óxido nítrico, es un compuesto producido endógenamente utilizado por las neuronas para su funcionamiento normal, está presente en pequeñas concentraciones en la materia gris del sistema nervioso central.[8] La hidroxidopamina, o oxidopamina, es un compuesto neurotóxico orgánico sintético utilizado en investigaciones para la destrucción selectiva de neuronas dopaminérgicas y noradrenérgicas.[103] Como tal, las neurotoxinas proporcionan un medio eficaz por el cual ciertos elementos del sistema nervioso pueden ser elegidos como blanco de manera precisa y eficiente.
