sinapsis
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SinapsisSinapsis
Dra. Amaira Gonzalez AlburquerqueDra. Amaira Gonzalez Alburquerque
Las Las sinapsissinapsis son uniones especializadas son uniones especializadas mediante las cuales las células del mediante las cuales las células del sistema nerviososistema nervioso envían señales de unas a envían señales de unas a otras y a células no neuronales como las otras y a células no neuronales como las muscularesmusculares o o glandularesglandulares. .
Una sinapsis entre una neurona motora y Una sinapsis entre una neurona motora y una célula muscular se denomina una célula muscular se denomina unión neuromuscularunión neuromuscular..
Las sinapsis permiten a las Las sinapsis permiten a las neuronasneuronas del del sistema nervioso centralsistema nervioso central formar una red formar una red de circuitos neuronales. Son cruciales para de circuitos neuronales. Son cruciales para los procesos biológicos que subyacen bajo los procesos biológicos que subyacen bajo la la percepciónpercepción y el pensamiento. También y el pensamiento. También son el sistema mediante el que el sistema son el sistema mediante el que el sistema nervioso conecta y controla todos los nervioso conecta y controla todos los sistemas del cuerpo.sistemas del cuerpo.
El El cerebrocerebro contiene un número contiene un número inmenso de sinapsis, que en niños inmenso de sinapsis, que en niños alcanza los 1000 billones. alcanza los 1000 billones.
Este número disminuye con el paso Este número disminuye con el paso de los años, estabilizándose en la de los años, estabilizándose en la edad adulta. Se estima que un adulto edad adulta. Se estima que un adulto puede tener entre 100 y 500 billones puede tener entre 100 y 500 billones de sinapsis.de sinapsis.
Sólo la neurona Sólo la neurona presinápticapresináptica segrega los segrega los neurotransmisores, que se unen a los neurotransmisores, que se unen a los receptoresreceptores transmembrana que la célula transmembrana que la célula postsinápticapostsináptica tiene en la hendidura. tiene en la hendidura.
El terminal nervioso presináptico (también El terminal nervioso presináptico (también llamado llamado botón sinápticobotón sináptico o o botónbotón) normalmente ) normalmente emerge del extremo de un emerge del extremo de un axónaxón, mientras que la , mientras que la zona postsináptica normalmente corresponde a zona postsináptica normalmente corresponde a una dendrita, al una dendrita, al cuerpo celularcuerpo celular o a otras zonas o a otras zonas celulares.celulares.
La zona de la sinapsis donde se libera el La zona de la sinapsis donde se libera el neurotransmisor se denomina neurotransmisor se denomina zona activazona activa. .
En las zonas activas, las membranas de las En las zonas activas, las membranas de las dos células adyacentes están unidas dos células adyacentes están unidas estrechamente mediante proteínas de estrechamente mediante proteínas de adhesión celularadhesión celular. .
Justo tras la membrana de la célula Justo tras la membrana de la célula postsináptica aparece un complejo de postsináptica aparece un complejo de proteínas entrelazadas denominado proteínas entrelazadas denominado densidad postsinápticadensidad postsináptica. .
Las proteínas de la densidad postsináptica Las proteínas de la densidad postsináptica cumplen numerosas funciones, que van cumplen numerosas funciones, que van desde el anclaje y movimiento de receptores desde el anclaje y movimiento de receptores de neurotransmisores de la membrana de neurotransmisores de la membrana plasmática, al anclaje de varias proteínas plasmática, al anclaje de varias proteínas reguladoras de la actividad de estos reguladoras de la actividad de estos receptores. receptores.
Una sinapsis eléctrica es una sinapsis en la que la Una sinapsis eléctrica es una sinapsis en la que la transmisión entre la primera neurona y la segunda transmisión entre la primera neurona y la segunda no se produce por la secreción de un no se produce por la secreción de un neurotransmisor, como en las sinapsis químicas, neurotransmisor, como en las sinapsis químicas, sino por el paso de iones de una célula a otra a sino por el paso de iones de una célula a otra a través de uniones gap. través de uniones gap.
Las uniones gap son pequeños canales formados Las uniones gap son pequeños canales formados por el acoplamiento de complejos proteicos, por el acoplamiento de complejos proteicos, basados en conexinas, en células estrechamente basados en conexinas, en células estrechamente adheridas.adheridas.
Las sinapsis eléctricas son más rápidas que las Las sinapsis eléctricas son más rápidas que las sinapsis químicas pero menos plásticas. sinapsis químicas pero menos plásticas.
En En vertebradosvertebrados son abundantes en la son abundantes en la retinaretina y en la y en la corteza cerebralcorteza cerebral..
NeurotransmisoresNeurotransmisores
Un Un neurotransmisorneurotransmisor es una es una biomoléculabiomolécula, , sintetizada generalmente por las sintetizada generalmente por las neuronasneuronas, que se vierte, a partir de , que se vierte, a partir de vesículasvesículas existentes en la neurona presináptica, existentes en la neurona presináptica, hacia la brecha sináptica y produce un hacia la brecha sináptica y produce un cambio en el cambio en el potencial de acciónpotencial de acción de la de la neurona postsináptica. neurona postsináptica.
Los neurotransmisores son por tanto las Los neurotransmisores son por tanto las principales sustancias de las principales sustancias de las sinapsissinapsis..
Procesos Asociados al Procesos Asociados al NeurotransmisorNeurotransmisor
Síntesis del neurotransmisorSíntesis del neurotransmisor por las neuronas por las neuronas presinápticas. presinápticas.
Almacenamiento del neurotransmisorAlmacenamiento del neurotransmisor en vesículas en vesículas sinápticas. sinápticas.
Liberación del neurotransmisorLiberación del neurotransmisor por por exocitosisexocitosis, que es , que es calciodependiente calciodependiente
Activación del receptor del neurotransmisorActivación del receptor del neurotransmisor situado en situado en la la membrana plasmáticamembrana plasmática de la neurona postsináptica. El de la neurona postsináptica. El receptorreceptor postsináptico es una estructura proteica que postsináptico es una estructura proteica que desencadena una respuesta. Los neurorreceptores pueden desencadena una respuesta. Los neurorreceptores pueden ser:ser:
Receptores inotrópicos:Receptores inotrópicos: Producen una respuesta rápida al Producen una respuesta rápida al abrir o cerrar abrir o cerrar canales iónicoscanales iónicos , que producen despolarizaciones , que producen despolarizaciones o generando potenciales de acción o respuestas excitatorias o o generando potenciales de acción o respuestas excitatorias o producen hiperpolarizaciones o respuestas inhibitorias. producen hiperpolarizaciones o respuestas inhibitorias.
Receptores metabotrópicos:Receptores metabotrópicos: Liberan mensajeros Liberan mensajeros intracelulares, como intracelulares, como AMP cíclicoAMP cíclico, calcio, y , calcio, y fosfolípidosfosfolípidos por el por el mecanismo de mecanismo de transducción de señalestransducción de señales . .
Tipos de Tipos de NeurotransmisoresNeurotransmisores
MonoaminasMonoaminas o aminas biógenas o aminas biógenas: : CatecolaminasCatecolaminas: : dopaminadopamina, , noradrenalinanoradrenalina y y adrenalinaadrenalina IndolaminasIndolaminas: : serotoninaserotonina
ÉsteresÉsteres:: AcetilcolinaAcetilcolina
AminoácidosAminoácidos:: Ácido gamma-aminobutíricoÁcido gamma-aminobutírico (GABA). (GABA). GlicinaGlicina TaurinaTaurina Ácido glutámicoÁcido glutámico Ácido aspárticoÁcido aspártico HistaminaHistamina
NeuropéptidosNeuropéptidos: : ColecistoquininaColecistoquinina (CCK) (CCK) Péptido intestinal vasoactivoPéptido intestinal vasoactivo (VIP) (VIP) NeurotensinaNeurotensina Sustancia PSustancia P SomatostatinaSomatostatina EncefalinaEncefalina BombesinaBombesina
CatecolaminasCatecolaminas
Constituyen el grupo de Constituyen el grupo de neurotransmisoresneurotransmisores principales del principales del sistema nerviososistema nervioso. .
Su característica diferencial es la presencia de un grupo amino (-NH2), por Su característica diferencial es la presencia de un grupo amino (-NH2), por lo que se llaman lo que se llaman aminasaminas o o aminas biógenasaminas biógenas. .
Proceden de Proceden de aminoácidosaminoácidos precursores y forman dos grupos: las precursores y forman dos grupos: las catecolaminas (derivan de la catecolaminas (derivan de la fenilalaninafenilalanina), y las indolaminas (derivan del ), y las indolaminas (derivan del triptófanotriptófano).).La tirosina hidroxilasa (TH) se encuentra en todas las La tirosina hidroxilasa (TH) se encuentra en todas las célulascélulas que sintetizan que sintetizan catecolaminas y es el catecolaminas y es el enzimaenzima de cantidad limitada en sus rutas de cantidad limitada en sus rutas biosintéticas. La TH es una oxidasa de acción combinada que usa el biosintéticas. La TH es una oxidasa de acción combinada que usa el oxígeno molecular y la oxígeno molecular y la tirosinatirosina como sustratos y la biopteridina como como sustratos y la biopteridina como cofactorcofactor. . CatalizaCataliza la adición de un grupo hidroxilo a la meta posición de la la adición de un grupo hidroxilo a la meta posición de la tirosina, formando de esta manera 3,4-hidroxi-L-fenilalanina (L-dopa). A tirosina, formando de esta manera 3,4-hidroxi-L-fenilalanina (L-dopa). A pesar de la disponibilidad de tirosina no limita ordinariamente la pesar de la disponibilidad de tirosina no limita ordinariamente la proporción de síntesis de aminas, el cofactor biopterina podría estar en proporción de síntesis de aminas, el cofactor biopterina podría estar en concentraciones subsaturadas dentro de las neuronas que contienen concentraciones subsaturadas dentro de las neuronas que contienen catecolaminas, y de esta manera podría representar un importantísimo catecolaminas, y de esta manera podría representar un importantísimo papel en la regulación de la biosíntesis de la papel en la regulación de la biosíntesis de la adrenalinaadrenalina..
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CATECOLAMINASCATECOLAMINAS•La tirosina hidroxilasa (TH) se encuentra en todas las células que sintetizan catecolaminas y es el enzima de cantidad limitada en sus rutas biosintéticas.• La TH es una oxidasa de acción combinada que usa el oxígeno molecular y la tirosina como sustratos y la biopteridina como cofactor. •Cataliza la adición de un grupo hidroxilo a la meta posición de la tirosina, formando de esta manera 3,4-hidroxi-L-fenilalanina (L-dopa).
•A pesar de la disponibilidad de tirosina no limita ordinariamente la proporción de síntesis de aminas, el cofactor biopterina podría estar en concentraciones subsaturadas dentro de las neuronas que contienen catecolaminas, y de esta manera podría representar un importantísimo papel en la regulación de la biosíntesis de la adrenalina.
CATECOLAMINASCATECOLAMINAS
SEROTONINASEROTONINA
La La serotoninaserotonina o o 5-hidroxitriptamina5-hidroxitriptamina (5-HT), es una sustancia, que actúa (5-HT), es una sustancia, que actúa sobre todo como sobre todo como neurotransmisorneurotransmisor, que , que se distribuye por todo el organismo y se distribuye por todo el organismo y que ejerce múltiples funciones, que ejerce múltiples funciones, perteneciente a las perteneciente a las aminas biógenasaminas biógenas. . Ejerce una gran influencia sobre el Ejerce una gran influencia sobre el sistema psiconervioso, por lo que sistema psiconervioso, por lo que frecuentemente se la denomina frecuentemente se la denomina "hormona del humor"."hormona del humor".
SEROTONINASEROTONINA
FuncionesFuncionesSEROTONINASEROTONINA•Su función es fundamentalmente
inhibitoria. •Ejerce influencia sobre el sueño y se relaciona también con los estados de ánimo, las emociones y los estados depresivos. •Afecta al funcionamiento vascular y la frecuencia del latido cardiaco, •regula la secreción de hormonas, como la del crecimiento.
Cambios en el nivel de esta sustancia se Cambios en el nivel de esta sustancia se asocian con desequilibrios mentales como asocian con desequilibrios mentales como la la esquizofreniaesquizofrenia o el o el autismo infantilautismo infantil, así , así como el como el trastorno obsesivo compulsivotrastorno obsesivo compulsivo. .
Los Los hongoshongos alucinógenos y el alucinógenos y el LSDLSD actúan actúan fuertemente en los receptores fuertemente en los receptores serotonínicos. serotonínicos.
Entre las funciones fisiológicas de la Entre las funciones fisiológicas de la serotonina destaca la inhibición de la serotonina destaca la inhibición de la secreción gástricasecreción gástrica, la estimulación de la , la estimulación de la musculatura lisamusculatura lisa y la secreción de y la secreción de hormonashormonas por parte de la por parte de la hipófisishipófisis
Los bajos niveles de serotonina en Los bajos niveles de serotonina en personas con personas con fibromialgiafibromialgia explican en explican en parte el porqué de los parte el porqué de los doloresdolores y los y los problemas para dormir. problemas para dormir.
Dichos niveles bajos se han asociado Dichos niveles bajos se han asociado también a estados también a estados agresivosagresivos, , depresióndepresión y y ansiedadansiedad e incluso a las e incluso a las migrañasmigrañas, debido a que cuando los , debido a que cuando los niveles de serotonina bajan, los vasos niveles de serotonina bajan, los vasos sanguíneos se dilatan sanguíneos se dilatan
Es la Es la "hormona del placer""hormona del placer" Es la Es la "hormona del humor"."hormona del humor".
ACETILCOLINAACETILCOLINA
La La acetilcolinaacetilcolina (ACh) es un (ACh) es un compuesto químicocompuesto químico. . Fue identificada por primera vez en Fue identificada por primera vez en 19141914 por por
Henry Hallett DaleHenry Hallett Dale, y después confirmada como , y después confirmada como un un neurotransmisorneurotransmisor (el primero en ser (el primero en ser identificado) por identificado) por Otto LoewiOtto Loewi; por su trabajo ; por su trabajo recibieron en recibieron en 19361936 el el premio Nobelpremio Nobel en fisiología y en fisiología y medicina.medicina.
La La acetilcolinaacetilcolina está ampliamente distribuida en está ampliamente distribuida en el el sistema nervioso centralsistema nervioso central y en el sistema y en el sistema nervioso periférico. Su función, al igual que otros nervioso periférico. Su función, al igual que otros neurotransmisores, es mediar en la actividad neurotransmisores, es mediar en la actividad sináptica del sistema nervioso.sináptica del sistema nervioso.
AcetilcolinaAcetilcolina