T8-9: Fisiología de la sinapsis Flashcards
¿Qué es la sinapsis?
La sinapsis son contactos por los que se transmiten señales neurona-neurona mediante una unión especializada entre el axón de la neurona presináptica y las dendritas/el soma/el axón de la neurona postsináptica
¿Qué dice el principio de conectividad específica de RyC?
Dice que no hay continuidad citoplasmática entre las neuronas y que las neuronas no se comunican indiscriminadamente ni forman redes al azar
¿Qué dice el principio de polarización dinámica de RyC?
Dice que las señales eléctricas fluyen en una dirección predecible y consistente y únicamente en esa dirección dentro de una célula nerviosa. La neurona posee un aparato de emisión (axón) y un aparato de distribución (la arbolización terminal de la fibra nerviosa)
Tipos de sinapsis
- Eléctrica: En invertebrados mayoritariamente. Mediante una corriente iónica y señales simple despolarizantes
- Química: En mamíferos mayoritariamente. Mediante un mediador químico y efectos aditivos excitadores e inhibidores en la neurona postsináptica que derivan en la generación de un PA
Sinapsis eléctrica
La corriente pasa directamente del citoplasma de la neurona pre a de la post. En típica en invertebrados y en mamíferos cuando se requiere una coordinación muy rápida entre señales eléctricas. El axón de la neurona pre está conectado a la neurona post mediante uniones GAP, formadas por conexones o hemicanales, que se ensamblan entre ambas neuronas, dejando en el centro un poro que comunica los citoplasmas. A su vez los conexones está formados por 6 conexinas que permiten la libre circulación iónica y, con ello la corriente iónica. En estas sinapsis las neurona pre es más grande que la post y los cambio de potencial de esta están directamente relacionados con los cambios en la neurona pre. La conducción es bidireccional y no existe retraso sináptico. En algunos casos la corriente solo fluye en una dirección
Sinapsis química
El agente que transmite la información de la neurona pre a la post es un neurontransmisor que e libera en la hendidura sináptica. En la sinapsis típica de los mamíferos. No hay fusión citoplasmática ni unión física, sino que se forman puntos de comunicación entre el axón de la pre y las dendritas/soma/axón de la post
Estructura funcional
En las terminaciones axónicas de la neurona pre hay numerosas mitocondrias cuya energía se necesita para sintetizar los NTs que se acumulan en vesículas características formando estructuras denominadas gránulos de secreción. Exisiten unas diferenciaciones en forma de pirámides que se proyectan a la parte interna de la membrana, ricas en canales de calcio dependientes de voltaje, del cual depende la liberación de los NTs. Las vesículas pueden ser (GABA o Glu, pequeñas y claras; catecolaminas, pequeñas y densas; peptídicas, grandes y densas). En la membrana de la neurona post aparecen diferenciaciones, la densidad postsináptica, ricas en canales iónicos responsables de generar una señal eléctrica en respuesta a los NTs
Tipos de sinapsis
- Axosomáticas: Entre soma y axón. Son inhibidoras
- Axodendríticas: Entre dendrita y axón. Son excitadoras
- Axoaxónicas: Entre axón y axón. Son moduladoras
Requerimientos de la transmisión sináptica
- Mecanismo de síntesis y de reposición del NT en las vesículas sinápticas
- Mecanismo de liberación del NT de las vesículas en respuesta a un potencial de acción presináptica
- Mecanismo para producir una respuesta eléctrica o bioquímica el NT en la neurona post
- Mecanismo de retirada del NT de la hendidura sináptica
Neurotransmisores- moléculas pequeñas
Se sintetizan en al terminal axónica. En el citoplasma se encuentran la maquinaria y los sustratos para la síntesis. Después son empaquetados en vesículas a la espera de que el PA los libere
Gases (NO), nitrérgicas; acetilcolina (ACh), colnérgicas con receptores nicotínicos y muscarínicos; Aminoácidos (GABA, Glutamato), aminérgicas; Aminas biógenas (dopamina, noradrenalina, serotonina) dopaminérgicas, noradrenérgicas, serotoninérgicas; Purinas (ATP, adenosina) purinérgicas
Neurotransmisores- moléculas grandes
Son sintetizadas en el soma, donde se encuentra la maquinaria de la síntesis proteica. Después son empaquetados en gránulos y en el aparato de Golgi sufren distintos procesos que dan lugar al péptido definitivo. Son transportados por microfilamentos a lo largo del axón hasta la región terminal de este.
Neuronpéptidos (endorfinas, encefalinas, NPY, CGRP, sustancia P…) peptidérgicas
Mecanismos de liberación de los NTs
Las concentraciones intracelulares de calcio en la neurona durante el reposo son muy bajas. En la terminal axónica hay unas diferenciaciones de la membrana en forma de pirámides ricas en canales de calcio dependientes de voltaje. El PA se genera en el cono axónico de la neurona pre y se prolonga de forma saltatoria en las neuronas mielínicas y hacia delante en los axones amielínicos. En la terminal axónica provoca una despolarización que activa los canales de calcio dependientes de voltaje, haciendo que el calcio entre de forma masiva. El gran incremento de calcio en el citoplasma de la terminal axónica constituye la señal intracelular para que las vesículas que almacenan los NTs se fusionen con la membrana para poder volver a almacenar NY y evitar que la membrana incremente excesivamente su área
Acción postsinápticas del NT
Una vez liberado, el NT provoca una activación de la membrana de la neurona post. Puede ser:
- Activación directa: El NT se une a receptores ionotrópicos (canales iónicos) que tienen un lugar que reconoce el NT y los abre. Se establece un flujo de corriente de iones y una señal eléctrica. Se produce una transmisión sináptica rápida
- Activación indirecta: Si el NT se une a un receptor metabotrópico (como el receptor asociado a proteínas G) se desencadena una cascada de señalización que termina por activar canales iónicos, generalmente por fosforilación. La transmisión sináptica es más lenta y de mayor duración
Potenciales postsinápticos
Independientemente de la vía de activación, en la neurona post se produce un potencial postsináptico, que puede ser:
- PPSE (excitador): Provoca un potencial graduado despolarizante. Los principales NTs exictadores son ACh y glutamato. Se pueden unir a recpetores ionotrópicos y metabotrópicos haciendo que entren cagas iónicas positivas, activando bien canales de sodio o de calcio. Son cambio pequeños, no propagados, en los que la señal se va perdiendo a lo largo de la membrana
- PPSI (inhibidor): Provoca un potencial graduado hiperpolarizante. Los principales NT inhibidores son glicina y GABA: Activan la apertura de canales de cloro o la apertura de canales de salida de potasio o bien cierra canales de sodio o calcio
Integración sináptica
La integración sináptica es el proceso computacional mediante el cual una neurona individual procesa sus entradas sinápticas y las convierte en una señal de salida. Las neuronas están especializadas en al señalización eléctrica, con la señal de entrada neuronal principal y la señal de salida principal. La integración sináptica es el proceso por el cual se suman los potenciadores presinápticos y los inhibidores postsinápticos. Una neurona recibe entre 10 y 100 conexiones, las neuronas son capaces de procesar esta información, como la neurona es capaz de responder, genera un potencial de acción o no lo genera. Cuando las neuronas reciben un estímulo la neurona inhibe o lo estimula, esto pasa en el cono axónico
