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INTRODUCCIÓN En el sistema nervioso central humano existen por los menos cien mil millones (1011) de neuronas que se comu- nican entre sí. Por lo tanto, es clara la importancia de entender los mecanismos que permiten esta comunicación. Hacia finales del siglo XIX, cuando el desarrollo de la microscopia óptica y de técnicas histológicas permitió el estudio microscópico de la anatomía del sistema nervioso, surgieron dos hipótesis contrapuestas sobre esta estructu- ra, que generaron una controversia que en sus diferentes facetas se prolongó durante más de medio siglo. Así, había la teoría reticular, según la cual el sistema nervioso está formado por una complicada estructura en forma de malla, dentro de la cual las neuronas constituyen los nudos, y las fibras nerviosas que de ellas derivan se anastomosan for- mando una malla en la cual los terminales neuronales y dendríticos se unen entre sí sin discontinuidad. De esta manera, todo el sistema nervioso forma un sincitio conti- nuo sin interrupciones ni barreras. De la otra parte estaba la teoría neuronal, según la cual cada unidad funcional del sistema es una célula o “neurona” sin continuidad anató- mica directa con otras neuronas, con las cuales, sin embar- go, podía estar funcionalmente relacionada. Cada una de estas teorías estaba asociada a un mecanismo específico mediante el cual se podía lograr la comunicación entre cada una de las neuronas y varias otras. Así pues, la pri- mera teoría necesitaba de un mecanismo de transmisión eléctrica, mientras que la segunda postulaba un mecanis- mo de transmisión química. Con el tiempo, diferentes autores obtuvieron suficien- tes pruebas de anatomía microscópica compatibles con los postulados de la teoría neuronal, gracias al desarrollo de técnicas histológicas de tinción selectiva. En particular, los trabajos de Ramón y Cajal permitieron dilucidar la estruc- tura del sistema nervioso con detalles asombrosos, limita- dos sólo por el poder de resolución de la microscopia óptica. Por lo que concierne a la comunicación entre neu- ronas, Cajal demostró claramente la presencia de botones sinápticos, a través de los cuales se suponía que podían establecerse contactos funcionales entre ellas, pudiéndose así transmitir la acción de una neurona a otra a través de un mecanismo no bien especificado para aquella época, y que ahora se reconoce como el mecanismo de transmisión sináptica (ya que el sitio anatómico de unión entre neuro- nas contiguas había sido denominado sinapsis por She- rrington). Estudiando la degeneración de fibras nerviosas produci- da por sección transversal, Ramón y Cajal también demostró que la degeneración terminaba abruptamente al final de las fibras seccionadas y no continuaba en las fibras nerviosas adyacentes. A pesar de las claras implicaciones de estos resultados experimentales que demostraban la falta de conti- nuidad entre neuronas contiguas, la teoría reticular continuó teniendo partidarios hasta quedar finalmente descartada por las pruebas obtenidas mediante microscopia electrónica. Sin embargo, existían ciertas bases fisiológicas para los dos mecanismos de comunicación neuronal, la eléctrica y la química, por lo cual, aun cuando la teoría reticular fue aban- donada, quedó una fuerte resistencia a aceptar que hubiese un mecanismo de transmisión no puramente eléctrico, sino basado en la acción química de un agente transmisor. Las razones de esto estriban en la demostración por numerosos autores (Sherrington, Eccles, Lorente de No, Lapique) de que las propiedades de excitabilidad de las neuronas centrales eran bastante similares a las propieda- des de excitabilidad de los nervios periféricos. Así pues, ciertas propiedades específicas para sinapsis podían ser explicadas aproximadamente en términos de propiedades eléctricas solamente. De hecho, cuando ya el mecanismo de transmisión química había sido firmemente establecido, se demostró la existencia de la transmisión eléctrica en varias preparaciones, entre ellas el sistema nervioso cen- tral de mamíferos. La primera prueba a favor de la transmisión sináptica de tipo químico puede verse en el trabajo de Dale, quien en 1914 demostró que la acetilcolina podía tener dos tipos de acciones: una muscarínica y otra nicotínica. Específica- mente, Dale encontró que los efectos periféricos de la ace- tilcolina sobre el músculo liso, músculo cardíaco y las células glandulares eran de tipo muscarínico y sensibles a la atropina, mientras que los efectos de la acetilcolina sobre los ganglios simpáticos y parasimpáticos y sobre las células de la médula adrenal eran de tipo nicotínico, y podían ser eliminados por altas dosis de nicotina. En el mismo trabajo, Dale predijo la presencia de la acetilcoli- nesterasa en la sangre debido a la extraordinaria evanes- cencia de los efectos de la acetilcolina cuando ésta era inyectada por vía intravenosa. Posteriormente, los trabajos de Loewi demostraron que después de estimular un cora- zón de rana a través del nervio vago, aparecía en el líquido de perfusión una sustancia, vagus stoffe, luego identifica- da como acetilcolina, que aplicada a un segundo corazón producía el mismo efecto que la estimulación vagal. Final- mente, el trabajo de Feldberg en el laboratorio de Dale aclaró también el papel de la acetilcolina no sólo en la transmisión ganglionar y neuromuscular, sino también como neurotransmisor en diferentes tejidos, desde la médula suprarrenal a las glándulas salivales y hasta en el sistema nervioso central. A pesar de estas claras pruebas en su favor, la idea de la transmisión química entre los terminales de los nervios simpáticos y parasimpáticos y el músculo liso y cardíaco y las células glandulares no fue universalmente aceptada hasta mucho tiempo después y, cuando finalmente fue aceptada para el sistema nervioso periférico, se mantuvie- ron fuertes reservas durante mucho tiempo todavía con respecto a la posibilidad de que este mecanismo de trans- misión pudiera ocurrir también a nivel del sistema nervio- so central. Con el desarrollo de las técnicas de microscopia elec- trónica se pudo obtener información detallada sobre las estructuras tanto presinápticas como postsinápticas, lo cual, junto con los datos obtenidos mediante diferentes técnicas electrofisiológicas, ha permitido aclarar los meca- nismos fisiológicos de la transmisión sináptica. Los meca- T R A N S M I S I Ó N S I N Á P T I C A 47
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