seminario 4: sinapsis y neurotransmisores

SINAPSIS:DEFINICIN:La sinapsis es el punto de unin entre una neurona con la siguiente que provoca la comunicacin funcional entre ellas para transformar una seal electroqumica (potencial de accin) en una seal qumica capaz de atravesar el espacio sinptico.ESTRUCTURA SINPTICA:La estructura sinptica est formada por la membrana presinptica, la hendidura sinptica y la membrana postsinptica.

CLASIFICACIN DE LA SINAPSIS:SINAPSIS ELCTRICAEn la sinapsis elctrica las membranas de las clulas pre y postsinpticas estn unidas por una unin tipo gap, o unin comunicante. Esta unin deja en su centro un canal de comunicacin a travs del cual fluye la corriente inica de una clula a otra de forma directa. Estos canales de las uniones gap tienen una baja resistencia (o una alta conductancia), por lo que el paso de corriente, sea de carga positiva o negativa, fluye desde la neurona presinptica a la postsinptica despolarizndola o hiperpolarizndola. Un potencial local conducido as pasivamente puede propagarse en ambos sentidos haciendo que la sinapsis sea bidireccional. Las sinapsis elctricas no son exclusivas de las neuronas, se encuentran tambin en el msculo cardaco, liso y en los hepatocitos. Es un tipo de transmisin rpida y estandarizada, que sirve para transmitir seales sencillas, pero no para realizar transmisiones muy elaboradas o cambios a largo plazo. La transmisin elctrica produce una activacin rpida y sincronizada de las neuronas, lo cual en determinadas situaciones presenta ventajas adaptativas, ya que permite a las clulas actuar acopladamente al mismo tiempo.

SINAPSIS QUMICAEn la sinapsis qumica, no hay continuidad entra las neuronas, la transmisin de informacin se produce cuando la neurona presinptica libera una sustancia qumica o neurotransmisor, que se une a receptores localizados en la membrana postsinptica. La unin neurotransmisor-receptor desencadena cambios en la permeabilidad de la membrana que producirn un potencial graduado, el potencial postsinptico o, sencillamente, el potencial sinptico. DIFERENCIA ENTRE SINAPSIS QUIMICA Y ELCTRICA:1. En las sinapsis elctricas la informacin se transmite a travs de corrientes locales, mientras que en las sinapsis qumicas se transmite mediante neurotransmisores.2. En las sinapsis elctricas prcticamente no hay retardo sinptico (tiempo que tarda en producirse la conexin sinptica), en las qumicas este retardo es mayor.3. Las sinapsis elctricas son simtricas, meintras que las qumicas son asimtricas.4. Las sinapsis elctricas son, por lo general, bidireccionales. En cambio, las sinapsis qumicas son unidireccionales (la neurona postsinptica no puede transmitir informacin a la presinptica).5. Las sinapsis elctricas tienen una baja plasticidad (la informacin siempre se traduce de la misma manera: cuando se produce un potencial de accin en una neurona se produce en la otra), en cambio las sinapsis qumicas muestran una alta plasticidad (las sinapsis que han estado ms activas transmitirn la informacin con mayor facilidad). Esta plasticidad permite la adaptacin a los cambios del entorno, las sinapsis qumicas son ms evolucionadas que las elctricas.6. Las sinapsis elctricas son frecuentes en invertebrados, las qumicas en vertebrados.

POTENCIAL POSTSINPTICO EXCITATORIO E INHIBITORIO:

Sinapsis excitatoria: la unin del neurotransmisor al receptor produce una despolarizacin de la membrana postsinptica llamada potencial excitatorio postsintico, PEPS. El PEPS es un potencial electrotnico o graduado; su amplitud depende del nmero de canales abiertos y se propaga con decremento. En las sinapsis excitatorias la sustancia neurotransmisora es la acetilcolina que tiene la propiedad de aumentar el paso del Na+ a travs de la membrana de la neurona postsinptica. El Na+ pasa por consiguiente, del espacio sinptico al postsinptico y se invierte la polaridad de la membrana postsinptica, ya que el espacio sinptico pierde cargas positivas (Na+), mientras el postsinptico las gana. En estos puntos de la membrana postsinptica se genera as un potencial local, conocido como potencial postsinptico excitatorio.EL transmisor aumenta la permeabilidad par el Na K Ca. La entrada de Na determina un aumento del potencial de reposo. Cuando este potencial llegue a un cierto nivel se desencadenar un potencial de accin que excitar a la membrana. La membrana postsinptica podr, por lo tanto transmitir excitaciones, por ello tambin puede sufrir procesos de sumacin. Existen 2 tipos diferentes de sumacin postsinptica.Sumacin espacial:La activacin simultnea de varias sinpsis cercanas en el espacio aumenta la polarizacin. El resultado de lugar a un potencial postsinptico.Sumacin temporal:A la sinpsis excitadora le llegan varios estmulos sucesivos y rpidos, de manera que se aaden uno a otro, por lo que si superan el umbral tendremos un potencial postsinptico.

Sinapsis inhibitoria: las investigacin es delos ltimos aos han demostrado la existencia de una sustancia denominada GABA (gamma amino butiric acid) que desempeara el papel de neurotransmisor en ests sinapsis inhibitorias. El efecto de esta sustancia sobre la membrana postsinptica de la neurona es exactamente el opuesto al observado en el caso del neuro transmisor excitatorio. Es decir, en vez de invertir la potencialidad de la membrana, se reforzaran las cargas positivas en el lado externo y las negativas en el lado interno, producindose en esta forma una hiperpolarizacin de la membrana postsinptica, o sea, un potencial postsinptico inhibitorio (ppsi). Esta hiperpolarizacin se producira por la entrada del Cl - , que hace an ms negativo el interior de la membrana y por la salida de K+ que le da a su exterior un carcter ms positivo. Por tanto, una seal inibitoria, aleja al potencial de membrana del potencial umbral a partir del cual se genera un potencial de accin.

FATIGA DE TRANSMISIN:Cuando las terminales presinpticas son estimuladas constante y continuamente a alta frecuencia, la respuesta es elevada, pero cada vez es menor. A esta respuesta menor se la llama fatiga. Puede llegar a ser una respuesta de proteccin, previniendo un posible feedback positivo. La fatiga puede ser debida a un agotamiento de los neurotransmisores, en cuyo caso se conoce como fatiga qumica, o bien ser debida a una inactivacin progresiva de la membrana postsinptica.

NEUROTRANSMISORESDEFINICIN: Es una biomolcula que transmite informacin de una neurona a otra neurona consecutiva, unidas mediante una sinapsis.CLASIFICACIN:Transmisores de accin rpida y molcula pequea:Esteres de colina: AcetilcolinaAminas: Noradrenalina, adrenalina, dopamina, serotonina e histamina.Aminocidos: GABA, glicina, glutamato, aspartato.Clase IV: xido ntricoTransmisores de accin lenta o factores de crecimiento:Hormonas liberadoras hipotalmicas:Hormona liberaora de tirotropinaHormona liberadora de LHSomastostatinaPptidos hipofisiarios:ACTHBeta- EndorfinaHormona estimuladora de los melanocitos alfaProlactinaLHHormona de crecimientoVasopresinaOxitocinaNEUROTRASMISORUBICACIN EN EL SISTEMA NERVIOSOALGUNAS FUNCIONES

ACETILCOLNASinapsis de neurona motora a msculoActiva msculos esquelticos; activa rganos blanco del sistema nervioso parasimptico

DOPAMINAMesencfaloImportante en el control del movimiento. Cuando su produccin est alterada aparecen desrdenes como la esquizofrenia y la enfermedad de Parkinson.

EPINEFRINA (ADRENALINA)Sistema nervioso simpticoActiva rganos blanco del sistema nervioso simptico

SEROTONINAMesencfalo, puente y bulbo raqudeoInfluye en el nimo y en el sueo.

GLUTAMATOEncfalo y mdula espinalImportante neurotransmisor de excitacin en e SNC

GLICINAMdula espinalImportante neurotransmisor de inhibicin de la mdula espinal

GABAEn todo el encfaloImportante neurotransmisor de inhibicin del encfalo. Sustancia importante en la percepcin del dolor.

ENDORFINASEncfalo y mdula espinalInfluye en el nimo, reduce sensaciones de dolor

OXIDO NTRICOencfaloImportante para formas memorias

Transmisores de accin rpida (sntesis de acetilcolina):En la mayora de los casos, los tipos de transmisores de molcula pequea se sintetizan en el citoplasma del terminal presinptico y las numerosas vesculas transmisoras presentes a este nivel los absorben por transporte activo. A continuacin, cada vez que llega un potencial de accin al terminal presinptio, las vesculas liberan su neurotransmisor a la hendidura sinpica en pequeos grupos. Esto suele sucedes en cuestin de milisegundos o menos segn el mecanismo descrito antes. Las vesculas que se almacenan y liberan neurotransmisores de molcula pequea se reciclan continuamente y se utilizan una y otra vez. Una vez que se fusionan con la membrana sinptica y se abren para verter la sustancia transmisora, la membrana de la vescula simplemente forma parte al principio de la membrana sinptica. Sin embargo, pasados unos segundos a minutos, la porcin correspondiente a la vescula se invagina hacia el interior del terminal presinptico y se desprende para configurar una nueva vescula. La acetilcolina es un tpico neurotransmisor de molculas pequeas que obedece a los principios de sntesis y liberacin antes mencionados. Esta se sintetiza en el terminal presinptico a partir de acetil coenzima A y colina en presencia de la enzima acetiltransferasa de colina. A continuacin, se transporta a sus vesculas especficas. Cuando ms tarde se produce su salida desde ellas a la hendidura sionptica durante la transmisin de la seal nerviosa en la sinapsis, se degrada de nuevo con rapidez en acetato y colina por accin de la enzima colinesterasa, que est presente en el retculo. La colina sufre un transporte activo de vuelto hacia el terminal para repetir su empleo en la sntesis de una nueva acetilcolina.RECEPTORES DE ACETILCOLINA:Un receptor de acetilcolina (AChR) es una protena integral de membrana que responde a la unin del neurotransmisor acetilcolina. Se encuentra principalmente en las terminaciones neuromusculares y tanto en el sistema nervioso central como el perifrico.Como el resto de los receptores transmembrana, el receptor de la acetilcolina se clasifica de acuerdo con su farmacologa, es decir, de acuerdo a las afinidades relativas y sensibilidad que tiene por diferentes molculas. Aunque todos los receptores de la acetilcolina, por definicin, responden a la acetilcolina, pueden igualmente unirse a otros ligandos. Receptor nicotnico (nAChR, llamado tambin receptor de acetilcolina ionotrpico), que logra unirse con especificidad por la nicotina, de all su nombre. Receptor muscarnico (mAChR, llamado tambin receptor de acetilcolina metabotrpico), que logra unirse con especificidad por la muscarina, de all su nombre.

SNTESIS DE NORADRENALINA:La noradrenalina se sintetiza a partir de la dopamina mediante la dopamina -hidroxilasa. Se libera desde la mdula suprarrenal a la sangre como una hormona, y es tambin un neurotransmisor en el sistema nervioso central y el sistema nervioso simptico, donde se libera a partir de las neuronas noradrenrgicas. Las acciones de la noradrenalina se llevan a cabo a travs de la unin a receptores adrenrgicos.

RECEPTORES ADRENRGICOS:Los receptores adrenrgicos o adrenoreceptores son una clase de receptores asociados a la protena G, los cuales son activados por las catecolaminas adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina).Existen muchas clulas que poseen estos receptores y, la unin de un agonista adrenrgico causar, por lo general, una respuesta simpaticomimtica, como la reaccin de pelea o huida. Por ejemplo, la frecuencia cardaca aumentar y las pupilas se dilatarn, se movilizar la energa corporal y la sangre fluir a rganos esenciales.Existen varios tipos de receptores adrenrgicos divididos en dos grupos principales, los receptores alfa () y los receptores beta (). Receptores : se unen con epinefrina y norepinefrina. La fenilefrina es un agonista selectivo del receptor 1.2 Existen dos subtipos, el receptor 1 y el receptor 2. Receptores : asociados a protenas G y que activan a la adenil ciclasa. Los agonistas que se unen a los receptores producen un incremento en la concentracin intracelular del segundo mensajero AMPc.