Transmision sináptica

La neuronas son las células funcionales del tejido nervioso. Ellas se interconectan formando redes de comunicación que transmiten señales por zonas definidas del sistema nervioso . Los funciones complejas del sistema nervioso son consecuencia de la interacción entre redes de neuronas, y no el resultado de las características específicas de cada neurona individual.

Las neuronas son células sintetizadoras de proteínas, con un alto gasto de energía metabólica, ya que se caracterizan por:

• presentar formas complejas y una gran área de superficie de membrana celular, a nivel de la cuál debe mantener un gradiente electroquímico importante entre el intra y el extracelular
• secretar distintos tipos de productos a nivel de sus terminales axónicos
• requerir un recambio contante de sus distintos organelos y componentes moleculares ya que su vida suele ser muy larga (hasta los mismos años que el individuo al que pertenecen).

Por estas razones,el núcleo es grande y rico en eucromatina, con el nucléolo prominente,el ergastoplasma que se dispone en agregados de cisternas paralelas entre las cuales hay abundantes poliribosomas .Al microscopio de luz se observan como grumos basófilo o cuerpos de Nissl, los que se extienden hacia las ramas gruesas de las dendritas .El aparato de Golgi se dispone en forma perinuclear y da origen a vesículas membranosas, con contenidos diversos, que pueden desplazarse hacia las dendritas o hacia el axón. Las mitocondrias son abundantes y se encuentran en el citoplasma de toda la neurona.  Los lisosomas son numerosos  y originan cuerpos residuales cargados de lipofucsina que se acumulan de preferencia en el citoplasma del soma neuronal El citoesqueleto aparece, al microscopio de luz, como las neurofibrilla , que corresponden a manojos de neurofilamentos (filamentos intermedios), vecinos a los abundantes microtúbulos (neurptúbulos).

La forma y estructura de cada neurona se relaciona con su función específica, la que puede se:

• recibir señales desde receptores sensoriales
• conducir estas señales como impulsos nerviosos, que consisten en cambios en la polaridad eléctrica a nivel de su membrana celular
• transmitir las señales a otras neuronas o a células efectoras

Según el número y la distribución de sus prolongaciones, las neuronas se clasifican en:

• bipolares, que además del axón tienen sólo una dendrita; se las encuentra asociadas a receptores en la retina y en la mucosa olfatoria

 

• seudo-unipolares, desde las que nace sólo una prolongación que se bifurca y se comporta funcionalmente cono un axón salvo en sus extremos ramificados en que la rama periférica reciben señales y funcionan como dendritas y transmiten el impulso sin que este pase por el soma neuronal; es el caso de las neuronas sensitivas espinales .

 

• multipolares desde las que, además del axón, nacen desde dos a más de mil dendritas lo que les permite recibir terminales axónicos desde múltiples neuronas distintas . La mayoría de las neuronas son de este tipo. Un caso extremo do lo constituye la célula de Purkinje que recibe más de 200.000 terminales nerviosos.

Sinapsis química.
La transmisión sináptica química consta de cuatro fases.
La primera fase es la liberación de la sustancia neuroactiva.
La transmisión sináptica empieza con la despolarización de la membrana del terminal presináptico. En ese terminal presináptico hay canales sensibles a voltaje de calcio y, al llegar la despolarización al terminal, esos canales de calcio se abren y entran dentro del terminal. EL calcio facilita la unión de las vesículas sinápticas de la membrana presináptica.
Las vesículas sinápticas se aproximan a la membrana del terminal, se abren y liberan su contenido a la hendidura sináptica.
La segunda fase es la acción de la sustancia neuroactiva. Una vez que es liberado el neurotransmisor, se difunde rápidamente a través de la hendidura sináptica y se une a las proteínas específicas de las membranas postsinápticas o receptores.
La tercera fase es la inactivación de la sustancia neuroactiva desde la hendidura sináptica.  Por ejemplo en el caso de la unión neuromuscular y otras sinapsis que usan acetilcolina existe una enzima denominada acetilcolinesterasa que rápidamente rompe la acetilcolina en sus componentes, un grupo acetato y un grupo colina, la acetilcolinesterasa hace que la actividad sináptica termine.
La cuarta y última fase es la síntesis y almacenamiento de la sustancia neuroactiva en el terminal sináptico. Las vesículas sinápticas son nuevamente formadas por una invaginación de la membrana terminal fuera de la zona de liberación activa y el transmisor es devuelto a esas vesículas sinápticas por mecanismos de transporte en el que participan proteínas transportadoras similares.

 

Potenciales Sinápticos Excitadores e Inhibidores

Las sinapsis que contactan sobre sus dendritas son excitadoras mientras que las que lo hacen sobre el cuerpo neuronal son inhibidoras. Los potenciales se acción viajan a través de los axones que inervan a esa neurona y despolarizan los terminales que hacen contactos sinápticos sobre la misma., esto se traduce en la liberación de una sustancia neuroactiva.
Desde los terminales, la sustancia neuroactiva se difunde a través de la hendidura sináptica hacia la membrana postsináptica donde, en zonas concretas, aparecen pequeñas despolarizaciones que se denominan potenciales postsinápticos excitadores, en el caso de las sinapsis excitatorias, y en las inhibitorias aparecen pequeñas zonas de hiperpolarización en áreas concretas de la membrana postsináptica a las que se denominan potenciales postsinápticos inhibidores.
Las entradas excitadoras llevan al potencial de membrana por encima del umbral de un potencial de acción mientras que las inhibidoras bajan el potencial de membrana por debajo del umbral del potencial de reposo.

Sinápsis Eléctricas

En las sinapsis eléctricas hay una continuidad directa entre las dos células en contacto. Las zonas de contacto se llaman uniones hendidas y están constituidas por canales iónicos unidos. Tanto los iones como las moléculas pequeñas pasan al interior de una célula a la siguiente a través de esos canales iónicos,de este modo, los cambios eléctricos que se producen en una célula se comunican de forma casi instantánea a la otra.
Los canales de las sinapsis eléctricas se cierran de un modo todo o nada, igual que en las sinapsis químicas, pero en el caso de los canales de las uniones hendidas el tiempo que tienden a permanecer abiertos es relativamente largo comparado con el tiempo de apertura de los canales iónicos de sinapsis químicas. Puede ser de hasta 100 milisegundos por apertura. 

La Unión Neuromuscular

Se llama unión neuromuscular a la sinapsis que se produce entre los nervios y los músculos.  Al llegar a los músculos, los axones de los nervios motores pierden su capa de mielina y se distribuyen en varias ramas alargadas y terminadas en numerosos botones sinápticos que se integran sobre la superficie de la fibra muscular.entre los terminales y las fibras musculares hay una hendidura sináptica de unos 30 nm de espesor.
Dentro está la lámina basal que sigue el contorno del músculo. Desde la hendidura sináptica salen una serie de invaginaciones postunión hacia las fibras musculares que se expanden a lo largo de la lámina basal.  Al conjunto de invaginaciones se llama placa motora Terminal,sobre esta placa se produce la liberación del neurotransmisor acetilcolina que produce un potencial de acción denominado potencial de placa.

 

Bibliografía

María del Pilar Rosado García, Capítulo 15: Transmisión Sináptica, apuntes de psicología. http://www.psicologia-online.com/pir/apuntes/mecanismos-de-accion-de-los-neuromoduladores.html

escuela.med.puc.cl/paginas/cursos/segundo/.../ne35145.html