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Sinapsi tra
neuro-neuronali
La comunicazione
cellule nervose: sinapsi chimica
possono essere presenti sui
dendriti (sinapsi asso-dendritiche)
possono essere presenti su un altro
assone (sinapsi asso-assoniche)
possono essere presenti sul corpo
cellulare (sinapsi asso-somatiche)
Le sinapsi chimiche: principi generali di
funzionamento
SEQUENZA DI EVENTI CHE SI VERIFICANO IN UNA SINAPSI
CHIMICA
• Arrivo del potenziale d’azione con depolarizzazione della
terminazione presinaptica
• apertura dei canali per il Calcio
• ingresso del Ca²+ nella terminazione
liberazione delle vescicole mediante esocitosi con la
conseguente liberazione del neurotrasmettitore nello
spazio sinaptico. La maggior parte del neurotrasmettitore
diffonde fino ad incontrare i recettori postsinaptici
• interazione del neurotrasmettitore col recettore
postsinaptico con variazione del potenziale
transmembranario della membrana postsinaptica
Nelle sinapsi chimiche il neurotrasmettitore
si lega a recettori controllando
direttamente o indirettamente canali ionici
La trasmissione sinaptica indiretta (o a secondo messaggero)
Trasmettitori:
GABA, glicina
Glutammato
Acetilcolina (nicotinici)
Trasmettitori:
GABA (GABAB)
Glutammato (metabotropici)
Acetilcolina (muscarinici)
Noradrenalina
Dopamina
Serotonina
Opioidi ed altri….
Trasmissione sinaptica diretta
Il legame tra un neurotrasmettitore e il suo
recettore provoca un cambiamento della
conformazione di una proteina di membrana che
funziona come canale per uno ione specifico; a
seconda del recettore il legame del NT può
aprire o chiudere il canale favorendo o
impedendo l’eventuale passaggio di ioni.
Ne consegue un cambiamento del grado di
polarizzazione della membrana della cellula
postsinaptica.
Trasmissione sinaptica indiretta
Il legame tra il neurotrasmettitore e il suo recettore
attiva un enzima della membrana cellulare e
mette in moto un secondo messaggero in
generale l’AMP ciclico o il GMP ciclico.
Seguono dei processi complessi, ma l’effetto finale
è un cambiamento del grado di polarizzazione
della
membrana
postsinaptica.
Questo
cambiamento avviene ad una velocità minore
rispetto ai cambiamenti dovuti all’apertura o alla
chiusura dei canali ionici.
CLASSIFICAZIONE DEI NEUROTRASMETTITORI
Neurotrasmettitori a basso peso molecolare
•Aminoacidi: glutammato, glicina, acido gamma-aminobutirrico
•Monoammine (aminoacidi modificati): si dividono in
catecolamine(dopamina,noradrenalina, adrenalina) e
indolammine (serotonina)
•Acetilcolina
•Gas solubili:in particolare ossido nitrico
Neurotrasmettitori ad alto peso molecolare
Neuropeptidi o neuromodulatori(catene di aminoacidi):
Endorfine, sostanza P, neuropeptide Y ed altri
Canali ionici trasmettitore-dipendenti
Potenziale Postsinaptico ECCITATORIO
Se l’apertura del canale permette il passaggio di ioni positivi come nel
caso degli ioni sodio, si avrà depolarizzazione della cellula
postinaptica. Il potenziale di membrana assume valore di soglia a
cui si generano i potenziali d’azione. L’effetto è detto quindi
eccitatorio PPSE
Canali ionici trasmettitore-dipendenti
Potenziale postsinaptico INIBITORIO
• Se l’apertura del canale permette il passaggio di ioni
negativi come nel caso degli ioni cloro, questo porterà
alla iperpolarizzazione della cellula postsinaptica.Il
potenziale di membrana si allontana dal valore soglia
a cui si generano i potenziali d’azione. L’effetto è detto
quindi inibitorio PPSI
Recupero e degradazione del NT
Il NT liberato, non utilizzato deve necessariamente essere eliminato
dallo spazio della giunzione sinaptica per bloccarne gli effetti; ciò
avviene mediante:
diffusione delle molecole fuori dalla sinapsi
riassorbimento da parte della membrana nel citosol presinaptico
(distruzione per enzimi o reintegrazione nelle vescicole)
distruzione per via enzimatica all’interno della fessura sinaptica
– Esempio
– Acetilcolinesterasi (AChE) degrada l’acetilcolina ACh
AZIONE ESERCITATA SULLA SINAPSI
• Dal momento che tutto deve agire a livello sinaptico è
molto importante la conoscenza dei recettori e dei
neurotrasmettitori.
• Ad esempio, se si assumono dall’esterno sostanze che
produciamo (trauma viene rilasciata una grande quantità
di endorfine), si bloccano i recettori e si interrompe la
produzione. L’abitudine all’assunzione di queste
sostanze produce la disattivazione del normale processo
di sintesi. In presenza di una interruzione improvvisa si
ha crisi di astinenza con durata pari al tempo impiegato
dal corpo per riprodurre il suo stato fisiologico (di
endorfine)
La giunzione
neuromuscolare
GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE
• Si stabilisce tra motoneuroni e fibre muscolari
scheletriche
• L’assone dei motoneuroni in prossimità della
fibra muscolare si ramifica in una serie di bottoni
presinaptici in una struttura chiamata placca
motrice
• Il neurotrasmettitore usato è l’acetilcolina
GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE
CARATTERISTICHE
• Grandezza - è una delle sinapsi più grandi del
corpo
• Terminazione presinaptica con alto numero di
zone attive
• Superficie post-sinaptica a pieghe – alta
superficie recettoriale
• Allineamento - zone attive pre-sinaptiche – zone
recettoriali post-sinaptiche
• La trasmissione è veloce e affidabile
INIBIZIONE PRESINAPTICA E POSTSINAPTICA