I neuroni che costituiscono un circuito nervoso sono entità separate
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I neuroni che costituiscono un circuito nervoso sono entità separate che comunicano tramite giunzioni specializzate 1897: Sir Charles Sherrington denomina “sinapsi” la giunzione funzionale tra due neuroni Teoria Reticolare: cellule nervose unite da ponti protoplasmatici Teoria Neuronale: cellule nervose sono morfologicamente indipendenti, ma in comunicazione tra loro mediante contatti specializzati (sinapsi) Divergenza del segnale Convergenza del segnale Diversità di contatti a livello sinaptico Sinapsi elettriche I connessoni permettono il passaggio di: • Ioni inorganici • Molecole idrosolubili varie con PM fino a 500 dalton • Metaboliti cellulari (es: secondi messaggeri) • ATP Proprietà elettrofisiologiche delle giunzioni elettriche Giunzioni rettificanti Caratteristiche accoppiamento elettrico: ü P r e s e n t e i n p o p o l a z i o n i c e l l u l a r i caratterizzate da attività sincrona ü Diffuso nel sistema nervoso degli invertebrati ü Numerose nel cervello (circuiti locali) dei vertebrati ü Numerose durante lo sviluppo embrionale Sinapsi chimiche Risposta post-sinaptica: circa 1 ms Circa 20 nm 1921: Otto Loewi ottiene la prima prova diretta a favore dell’esistenza di un neurotrasmettitore Rilascio del neurotrasmettitore Diffusione elettrotonica del potenziale Corrente sinaptica può essere depolarizzante (eccitatoria) o iperpolarizzante (inibitoria): si genera un potenziale post-sinaptico Attivazione di recettori ionotropi o metabotropi (si genera una corrente sinaptica) Trasmissione chimica rapida Recettore ionotropo Trasmissione chimica lenta Recettore metabotropo Organizzazione delle vescicole sinaptiche Pool di riserva Pool disponibile Proteine delle vescicole e del terminale pre-sinaptico importanti per l’esocitosi Meccanismo molecolare di rilascio del neurotrasmettitore Fase I: ancoraggio e priming Proteine delle vescicole e del terminale pre-sinaptico importanti per l’esocitosi Fase II: Rilascio del neurotrasmettitore Meccanismo Ca2+-dipendente Fase III: Riciclo delle vescicole 10 7 Intero ciclo: 30’’- 1’ Fase IV: Mobilizzazione delle vescicole di riserva Pi Attivazione della CamK-dipendente Meccanismo molecolare di rilascio del neurotrasmettitore: visione d’insieme Sintesi dei neurotrasmettitori Trasporto assonale lento: 0,5-5 mm/giorno Trasporto assonale rapido 400 mm/giorno Criteri fondamentali per definire una sostanza come neurotrasmettitore 1. Deve essere sintetizzato e rilasciato dal neurone pre-sinaptico 2. Deve essere rilasciato, in una forma chimicamente o farmacologicamente caratterizzabile, durante l’attività del neurone presinaptico ed il rilascio deve essere Ca2+-dipendente 3. Sulla cellula postsinaptica devono essere presenti recettori specifici e, se applicato direttamente su una cellula postsinaptica, deve evocare esattamente gli stessi effetti di una stimolazione presinaptica 4. La sua azione deve essere bloccata dagli stessi agenti farmacologici (antagonisti) che bloccano la trasmissione naturale di quella data sinapsi con una modalità dose-dipendente 5. Deve esistere un meccanismo appropriato di terminazione dell’azione del neurotrasmettitore putativo
