Sinapsis neuromuscular y plasticidad sináptica

Sinapsi neuromuscular en los diferentes estadios de la vida

• Las sinapsis neuromusculares se estudian mejor cuando están en diferentes etapas de la vida
• Esto incluye las uniones mioneurales en el embrión y el concepto de primoinervación
• Los contactos sinápticos embrionarios tienen especificidad y están regulados por factores
• Se presentan cambios sinápticos durante el período perinatal

Eliminación sináptica

• La eliminación sináptica implica la muerte neuronal, principalmente de neuronas motoras
• La eliminación sináptica también está influenciada por la competitividad y la actividad eléctrica
• La eliminación sináptica postnatal tiene implicaciones, participantes y está regulada/modulada

Plasticidad sináptica

• La plasticidad sináptica es un concepto clave, especialmente la plasticidad neuromuscular
• Los elementos implicados en la plasticidad incluyen la recuperación y retracción del axón
• La reformación sináptica y los mecanismos responsables de la plasticidad neural también son importantes

Conexiones mioneurales

• Las conexiones mioneurales muestran especificidad
• Factores que influyen en el crecimiento nervioso y moléculas de adhesión neural regulan estas conexiones

Arquitectura mioneural

• La arquitectura mioneural varía en diferentes condiciones fisiológicas, como el sedentarismo, el ejercicio y la senilidad

Componentes de la Sinapsis Neuromuscular

• La sinapsis neuromuscular se compone de un componente presináptico y un componente postsináptico
• El componente presináptico incluye células de Schwann y terminales nerviosos
• La célula muscular (AChR) es parte del componente postsináptico

Motoneurona/Terminal Nervioso

• Las motoneuronas tienen un cuerpo celular o soma, dendritas y un axón
• Su tamaño varía entre 70-100 μm y contienen orgánulos celulares como mitocondrias, microtúbulos y neurofilamentos
• Las motoneuronas irradian desde el soma, son de aspecto multipolar y reciben señales de otras neuronas
• El receptor está en la superficie
• En el lugar de unión, hay vesículas sinápticas y mitocondrias en zonas polarizadas y activas
• Los potenciales de acción se propagan y transportan mensajeros químicos y orgánulos
• La longitud del axón es variable y está cubierta de mielina
• El axón se divide para inervar diferentes miocitos, formando una unidad motora

Componentes de la fibra muscular

• La fibra muscular está compuesta de fibras musculares multinucleadas
• Las estriaciones forman miofibrillas, lo que lleva a la contracción/relajación
• Una fibra puede contener hasta 8000 miofibrillas
• La membrana postsináptica es especializada

Factores moleculares en la fibra muscular

• Hay un aumento de receptores de acetilcolina (AChRs) con una densidad de 10,000/µm²
• La membrana contiene distroglicanos α y β, proteínas de membrana que interactúan, utrofina, ErbB2/3/4, integrinas α7A/α7B/β1 y receptores transmembrana MuSK

Factores estructurales en la fibra muscular

• Se observan depresiones o invaginaciones que forman pliegues postsinápticos
• Los receptores de acetilcolina (AChRs) se encuentran en las crestas
• Los canales de sodio y otros iones se sitúan al fondo de los pliegues
• Hay una acumulación de mitocondrias y núcleos

Células de Schwann (SC)

• Son células gliales del sistema nervioso periférico
• Son aplanadas, tienen núcleos planos y citoplasma reducido
• Envuelven los axones, proporcionando aislamiento trófico, protección, reparación y guía
• No forman vainas de mielina

Lámina basal sináptica

• Esta lámina se extiende a través de la hendidura sináptica y dentro de los pliegues
• Colágeno IV, laminina, entactina y proteoglicanos, con diferentes isoformas, la componen
• La acetilcolinesterasa, FGF2, agrina y neuregulina participan en el desarrollo, mantenimiento y la neurotransmisión correcta

Primoinervación

• Conecta las uniones neuromusculares con las fibras musculares esqueléticas mediante el axón de la motoneurona
• Implica el establecimiento de contactos sinápticos, la eliminación de contactos redundantes, la estabilización sináptica y la remodelación sináptica
• Incluye navegación, muerte neuronal, sinaptogénesis y eliminación sináptica

Factores de guía en la navegación

• Macromoléculas de la matriz extracelular (MEC) proporcionan caminos de adhesividad preferentes
• Incluyen N-CAM, laminina, fibronectina y colágeno II-IV
• La integrina del cono axonal también juega un papel
• Los factores solubles, como el factor de crecimiento nervioso motor (MNGF), guían la navegación
• Otros factores incluyen las células de Schwann, los fibroblastos y los campos electromagnéticos

Navegación-MEC

• El cono de crecimiento avanza mediante flujos anterógrados y retrógrados
• Los filopodios exploratorios se polimerizan con actina, avanzando sobre el sustrato afín
• La despolimerización causa la desaparición de los filopodios en sustratos no afines
• El calcio (Ca2+) estabiliza la actina/filopodios, permitiendo que el cono de crecimiento avance con laminina, fibronectina y colágeno II-IV
• La elongación del citoesqueleto es un proceso facilitado por la presencia de calcio
• El trayecto de un axón a menudo sigue un recorrido de adhesividad preferente en la MEC

Finalización del crecimiento axonal

• Cuando el axón deja de crecer, se activan las uniones de actina (Actin Bindings) y los factores neurotróficos (NTT)
• Este proceso ocurre en el miotubo diana

Navegación intramuscular

• Inicialmente usa N-CAM para una navegación poco específica pero rápida, seguido de integrinas y lamininas para una navegación más precisa pero lenta

Navegación y Factor de Crecimiento Nervioso Motor (MNGF)

• El MNGF es un conjunto de moléculas difusibles de naturaleza variada
• Es secretado por miotubos/miocitos y tiene un radio de acción de 100μm
• El MNGF aumenta la adhesividad de N-CAM y actúa como factor de crecimiento y supervivencia
• NMGFi aumenta la adhesividad de N-CAM y N-CAM actúa como una esponja y reservorio de MNGF
• Las células de Schwann secretan MNGF y las células NGF te Ng-CAM
• Los fibroblastos secretan FGF

Muerte neuronal

• El número de neuronas se reduce por selección competitiva basada en la periferia inervada y en la actividad
• Experimentalmente, la ablación de extremidades embrionarias resulta en mayor muerte neuronal
• La implantación de extremidades embrionarias resulta en menor muerte neuronal

Motoneuronas en la navegación

• Las motoneuronas compiten en la navegación utilizando MNGF
• La parálisis neuromuscular embrionaria evita la muerte de motoneuronas, asociada con la disminución de la actividad muscular y el aumento del MNGF
• La estimulación eléctrica del músculo esquelético causa una masiva muerte de motoneuronas, lo que incrementala actividad muscular y disminuye el MNGF

Sinaptogénesis

• Implica la diferenciación del axolema, con canales y bombas de difusión aumentados, REL disminuido, y neurofilamentos/mitocondrias/vesículas sinápticas aumentados
• Se forman canales y bombas y AZ/zonas activas
• Hay presencia de AchR y de AchE
• Implica uniones Agrinas/Ankirinas que componen el sarcolema citoesqueleto
• Durante el desarrollo fetal intrauterino, hay un complejo de unión con neurofilamentos, mitocondrias y vesículas densificadas
• Despues del nacimiento se identifican AZ (zonas activas) y un plegamiento del sarcolema

Eliminación sináptica

• En la eliminación sináptica ocurre con la generación de un complejo multiple
• Ocurre por diferentes factores como, la tension, AKAP-PKC, y AKAP-PKA
• En musculo soli existen 25 motoneuronas en el adulto
• En motoneurona inerva el 4% de los miocitos
• Neonat 25 motoneuronas Inerva 25% de los miocitos

Mecanismos

• Ocurre por un sistema competitivo entre uniones
• Se eliminan los axones menos activos
• Utiliza proteasas calcio dependientes (CANP)

Plasticidad sináptica

• Las sinapsis funcionales se forman en la 8a semana de la vida embrionaria
• La maduración morfológica, fisiológica y molecular la realiza la sinapsis postnatal
• En el adulto existe una remodelación constante
• Las sinapsis neuromusculares son estructuras altamente dinámicas, sujetas a variaciones

Mecanismos de retracción axonal

• Ocurre por pérdida de interacción trófica pre/postsináptica
• Por acciónes de la glía
• Utilizando el CANP

Creixement

• Los de origen miocitic (MNGF?)
• Disminución actividad sináptica

Retracciones

• Ocurre por una reducción de la porción , hasta que se eliminan las ramas
• Creixement Sprouting: una nova branca axonal
• Elongació: elongació de branques preexistents

Lesión del axón

• Las lesiones pueden ser causadas por agresiones que conducen a lesiones estructurales y funcionales de los axones
• Se compromete la capacidad de transmisión impulsos nerviosos y el control neural de las funciones motora, sensorial y autonoma
• La Isquèmia, agentes neurotóxicos, radiaciones y mecánica pueden ser causas

Reinnercación

• La reinnervación del organo puede ser por regeneración y ramificación
• Los mecanismos espontaneanos son mejores que los terapeútcios
• Los factores deben preservar la la distancia lesió-miòcit, participació cicatricial, preservaciò recorregut glial tipus/area de lesió preservació trofisme miòcits/postsinàptic otras causas

Lesiiones nerviosas

• Se clasifican por la lesió- pronognosis
• Neuropraxia Se recuprea en poco tiempo
• Axonotmes Se recupera si hay una reortinacion
• 3r grau lesiò axó més tubs endoneurals, conservació perineure
• Lesió connectiva indueix reacció fibrosa, mal pronòstic de recuperació. 4t grau, lesió axó més tubs endoneurals + perineure +++ reacció fibrosa, mal pronòstic de recuperació. 5è grau= Neurotmesi - lesió complerta, axó més beines connectives

Degeneracione Walleriana

• En la degeneracione walleriana los axones son fragmentacion
• Mielina Incisión de Schmidt-Lantermann. Formación de ovoides Retraccio de la leimna ===Axons==== Activación temprana de erbB2 (de 10 a 180 min)
• Disintegrin CRII-7/rMDC15: ADAM (a disintegrin and metalloprotease)
• TNFai IL-1α

La sinapsis

• la transmisión se puede ver afecada con fibrilaciones y dolor
• La lesion de la medula puede verse afactada al generar inflamación
• Los axons pueden ser regenerados