Fisiologia Humana I - Tema 5a. La Sinapsi PDF

Tema 5a. La Sinapsi -sinapsi -connexió funcional entre dues neurones o entre neurona i un altre tipus cel·lular -generalment neurona presinàptica envia informació a neurona postsinàptica -elements sinapsi -botó o terminal sinàptic -membrana presinàptica...

Tema 5a. La Sinapsi -sinapsi -connexió funcional entre dues neurones o entre neurona i un altre tipus cel·lular -generalment neurona presinàptica envia informació a neurona postsinàptica -elements sinapsi -botó o terminal sinàptic -membrana presinàptica -espai sinàptic o fossa sinàptica -entre membrana presinàptica i membrana postsinàptica -membrana postsinàptica -classificació -segons localització -entre neurones -sinapsi axodendrítica -sinapsi axosomàtica -sinapsi axoaxonòmica -sinapsi neuromuscular -segons mecanisme -sinapsi elèctrica -sinapsi química -sinapsi elèctrica -menys abundants que sinapsis químiques -acoblament citoplasma neurones presinàptica i postsinàptica a través unions GAP -dona lloc a acoblament elèctric -unions tenen capacitat modulació segons si PA es propaga o no -impulsos es poden propagar ininterrompudament entre cèl·lules adjacent -PA neurona presinàptica passen directament a neurona postsinàptica -molt important a musculatura llisa i cardíaca -no empra NT -sinapsi química -empren NT com mètode transmissió senyal de neurona presinàptica a neurona postsinàptica -funcionament 1. a botó NT són emmagatzemats a vesícules 2. arribada PA provoca despolarització membrana -PA prové de soma i es propaga fins botó 3. despolarització obra canals calci dependents voltatge -entrada calci a neurona presinàptica causa fusió vesícules NT-membrana -per a que es doni entrada calci -[Ca2+]intracel·lular < [Ca2+]extracel·lular 6. NT alliberats a espai sinàptic i arriben a membrana postsinàptica 5. unió NT amb receptors específics -receptors poden -obrir canals iònics -generar senyals segons missatgers 7. inactivació NT -per acabar amb acció -vies -degradació NT -deixa de ser actiu -acetilcolina -recaptació NT -per part cèl·lules glials -quantitat NT alliberats depèn freqüència PA - + freqüència PA = + canals Ca2+ oberts = + entrada Ca2+ = + vesícules fusionades = + NT alliberats -neurotransmissors -amines -histamines -serotonina -catecolamines -dopamina -norepinefrina -derivats colina -acetilcolina  -aminoàcids -glutamat -àcid aspàrtic -GABA -glicina -polipèptids -glucagó -insulina -somatostatina -angiotensina II -lípids -endocanabinoids -gasos -òxid nítric -monòxid carboni -purines -ATP SINAPSI ELÈCTRICA SINAPSI QUÍMICA unidireccional o bidireccional unidireccional conserva sentit despolarització/hiperpolarització excitadora o inhibidors en funció receptors no presenta retràs sempre hi ha petit retràs de 0,5-1 ms, causat per temps que hi ha entre arribada PA i resposta postsinàptica dissipativa, senyal postsinàptic és menor pot haver-hi amplificació per mitja gradient iònic pas petites molècules entre neurones comunicació química, principalment exocitosi presenta fenòmens modulació plàstica, pot haver potenciació/depressió EXEMPLE 8 – Degradació de l’Acetilcolina L’acetilcolinesterasa és l’enzim encarregat d’hidrolitzar l’acetilcolina en acetat i colina. Es troba a la membrana postsinàptica. El novichoc és un agent neurotòxic que funciona com potent inhibidor de l’acetilcolinesterasa, provoca un excés d’acetilcolina a l’espai sinàptic. Així, dona lloc a paràlisi muscular i problemes al SNC. 5a.1. Receptors i Respostes Postsinàptiques -respostes postsinàptiques -retard sinàptic 0,5-1 ms a sinapsis químiques -respostes específiques tipus receptor -tipus receptors -ionotròpics -receptors acoblats a canals iònics -arribada NT provoca obertura canal -metabotròpics -encarregats activació i generació segons missatgers -acoblats a proteïnes G -receptors ionotròpics -potencials postsinàptics generats per obertura canals -potencials postsinàptics excitatoris (EPSP) -despolarització  -facilita generació PA -potencials postsinàptics inhibitoris (IPSP) -hiperpolarització -dificulta generació PA EXEMPLE 9 – Receptor Nicotínic de l’Acetilcolina Aquest receptor és un canal iònic que permet l’entrada de Na+ i sortida de K+, provocant una despolarització. Per tant, genera una resposta excitadora donant lloc a la generació d’un PA. Conclusió: el receptor nicotínic de l’acetilcolina és un receptor ionotròpic despolaritzant que genera ESPSs. EXEMPLE 10 – Receptor GABA-a Aquest receptor és un canal que permet l’entrada de Cl- a l’interior de la neurona. Aquest fenomen aporta càrrega negativa a l’interior, per tant, es dona una hiperpolarització, impedint la generació de PA. Conclusió: el receptor GABA-a és un receptor ionotròpic hiperpolaritzant que genera ISPSs. -receptors metabotròpics -funcionament 1. proteïnes G es troben en repós i inactives unides als receptors 2. arribada NT provoca canvi conformació receptor que allibera proteïnes G -activa capacitats catalítiques proteïnes G -funcions proteïnes G -regulació expressió gènica -regulació enzims -interacció amb canals iònics per obrir-los -activació adenilat ciclases i guanilat ciclases per generar cAMP i cGMP -velocitat resposta originada per NT és variable -immediata -transmissió impuls nerviós -llarga durada -expressió gènica EXEMPLE 11 – Receptor Muscarínic d’Acetilcolina Aquest receptor empra el mateix NT que el receptor nicotínic de l’acetilcolina. Això ens demostra com aquesta molècula, igual que altres, pot tenir diferents receptors. L’arribada d’acetilcolina (Ach) provoca la dissociació de la proteïna G. Les subunitats β i γ activen el canal de K+, que permet la sortida de l’ió. Així, aquest receptor té efecte hiperpolaritzant i és un metabotròpic. EXEMPLE 12 – Receptor de la Noradrenalina Amb l’arribada de la noradrenalina, NT, la proteïna G es dissocia i queda activada la subunitat α. La subunitat activa l’adenilat ciclasa, que genera AMP cíclic amb despesa d’ATP. L’AMP cíclic activarà les quinases que fosforilen diferents dianes, com podrien ser canals iònics, causant la seva obertura i, per tant, canvis de polaritat. Es tracta d’un receptor metabotròpic. En aquest cas s’observa un exemple d’amplificació. Amb un sol receptor és suficient per produir una elevada concentració de cAMP, que activarà nombroses proteïnes quinases, que obriran multitud de canals. Tot això, amb una sola molècula de noradrenalina. EXEMPLE 13 – Diversitat del Glutamat El glutamat és el principal NT del SNC per sinapsis excitadores. Té tant receptors ionotròpics com receptors metabotròpics. La neurona postsinàptica pot expressar tots aquests receptors o només en una part. A cada sinapsi podem trobar una combinació única dels receptors, i la resposta de diferents neurones davant l’efecte del glutamat depèn completament del receptor de glutamat que presentin. un únic NT pot tenir una gran varietat de receptors diferents, i no tots tenen perquè ser del mateix tipus. 5a.2. Potencials Postsinàptics -EPSP i PA -EPSP -graduals - x període refractari -es poden sumar -variacions en amplitud determinen freqüència PA -funcionament 1. entrada EPSP a soma o dendrites genera despolarització inicial -densitat canals Na+ a dendrites sol ser insuficient com per generar PA 2. EPSP i despolaritzacions es propaguen per propietats cable fins cos axonal -cos axonal té elevada densitat canals Na+ i K+ dependents voltatge 3. propagació PA es va atenuant i perdent força -per arribar a llindar a con axonal i generar PA són necessàries moltes entrades excitadores -a soma neurona suma totes entrades excitatòries per dendrites i s’arriba a llindar -integració sinàptica -EPSP es poden sumar per arribar a llindar i produir PA -tipus sumació -sumació espacial -nombrosos botons convergeixen en única neurona postsinàptica -neurona postsinàptica rep estímuls de diferents llocs i els suma -sumació temporal -neurona presinàptica allibera onades successives NT en resposta a elevada  freqüència PA -es generen EPSP continus que es van sumant -es poden donar els dos tipus alhora -IPSP - x període refractari -es poden sumar -pot ser indirecte -conseqüència secundària fenòmens anteriors -període refractari -provoca hiperpolarització -es més difícil arribar a llindar per entrades excitadores 5a.3. Sinapsi Tripartida -sinapsi tripartida -sinapsi en què intervenen tres elements -espai presinàptic -espai postsinàptic -peus perivasculars astròcits -astròcit -encarregat eliminar excés receptor -secreta substàncies moduladores que inhibeixen senyalització sinàptica -contacte peus perivasculars-espai sinàptic -regula transmissió impuls nerviós -augmenta nivells Ca2+ -secreten gliotransmissors -envien senyals a neurones