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SINAPSIS y NEUROTRANSMISION Unidad neurovascular SINAPSIS y NEUROTRANSMISION Células gliales - Células de Schwann (SNP) y oligodendrocitos (SNC): células aislantes - Astrocitos: Capilares ↔ Neuronas Intermediarios metabólicos - Microglia: Neuronas ↔ Neuronas Mediación de la respuesta inmune (fagocitósis) FUNCION SINAPTICA TIPOS: 1) TRANSMISION SINAPTICA 2) PLASTICIDAD SINAPTICA SINAPSIS “Area o estructura de contacto funcional entre dos células especializadas para la transmisión del impulso nervioso” ZONAS ACTIVAS: Región o punto de contacto funcional entre la membrana presinaptica y postsinaptica SINAPSIS - CLASIFICACION Según las partes en contacto: ✓ Axo-dendríticas ✓ Axo-axónicas ✓ Axo-somáticas ✓ Dendro-dendríticas ✓ Somato-somáticas Mecanismo por el que se transmite el impulso ✓ Sinapsis químicas ✓ Sinapsis eléctricas ✓ Sinapsis mixtas Sinapsis Verde: Proteína asociada a microtúbulo (dendritas y somas) Rojo: Sinaptotagmina (axón presinaptico) Sinapsis eléctrica Sinapsis eléctricas Membrana de la Célula postsinaotica Sinapsis eléctricas Sinapsis eléctricas ¿En que parte del SN la selección natural favoreció la evolución de las sinapsis eléctricas? Donde se necesita velocidad y sincronización Ejemplos: - Sistemas de huida → Cangrejo de río, peces, etc. - Sistemas de defensa → Anguila eléctrica - Tronco encefálico → Respiración - Interneuronas corticales, tálamo, cerebelo, etc. - Neuronas hormonosecretorias hipotalámicas Sinapsis químicas Neurona presináptica SINAPSIS QUIMICAS Y ELECTRICAS: Diferencias SINAPSIS ELECTRICAS SINAPSIS QUIMICAS DIRECCION Bidireccionales: pueden ser unidireccionales Unidireccionales RETARDO < 0.1 mseg ± 0.5 mseg FATIGA Teóricamente puede haber, en la práctica no Si NEUROTRANSMI- SION No Si INHIBICION Rara Común FENIMENOS POSTSINAPTICOS PA pasa directamente de una célula a otra - PEPS / PIPS - Segundos mensajeros SINAPSIS QUIMICAS Y ELECTRICAS: Diferencias Sinapsis químicas Experimento de LOEWI (1926) Criterios que definen una sustancia como neurotransmisor Neurotransmisores: Clasificación Neurotransmisores de alto peso molecular Síntesis neurotransmisores Diferentes vesículas sinápticas Transmisión cuantica en la unión neuromuscular Estímulo del axón Registrar el potencial de membrana postsinaptica Axón Célula muscular - Fatt & Katz, 1952 Transmisión cuantica en la unión neuromuscular - PPT: Potenciales de placa terminal (40mV) - PPTM; PPT en miniatura (0.4 mV) Transmisión cuantica en la unión neuromuscular Del Castillo & Katz Liberación neuronal de un neurotransmisor A: Red de actina F: Fodrina SV: Vesícula sinaptica S: Sinapsina S*: Sinapsina I fosforilada PROTEINAS INVOLUCRADAS EN EL ACOPLAMIENTO NSF→ Proteina de fusión sensible a NEM Preparan la VS SNAP → Proteina soluble de fijación a NSF para la fusión SNARE →Receptores de SNAP → Sinaptobrevina → memb. VS → SNAP-25 memb. Plasmática No fijan Ca2+ → Sintaxina Sinaptotagmina → memb. VS → sensor del Ca2+ Sinapsina, Clatrina, Dinamina, Hsc70, Auxilina, Sinaptojanina Acoplamiento de vesículas Acoplamiento de la vesícula sinaptica a la membrana Liberación diferencial de neurotransmisores Liberación de ambos tipos de transmisores Liberación de ambos tipos de transmisores PRP Estimular brevemente la terminación presinaptica Reciclado local de vesículas sinapticas en las terminaciones presinapticas PRP: Peroxidasa de rábano picante Recuperación de la membrana de la VS He & Wu. Trends Neurosci., 30, 447-455, 2007 Proteinas presinápticas en el reciclado de las VS Un neurotransmisor puede afectar una célula postsináptica a través de su unión a distintos receptores Mecanismos intracelulares Mecanismos intracelulares II Diferencias entre receptores ionotrópicos y metabotrópicos Característica R. Ionotrópicos R.Metabotrópicos - Molécula receptora - Estructura de la molécula - Acción de la molécula - Mensajero intracelular - Control de puertas en los canales iónicos - Tipo de efecto Acoplada a canal 5 subunidades Abre canales iónicos No Directo PPSE o PPSI rápido Acoplada a proteína G 7 segmentos transmembrana Activa proteínas G Sí (por lo general) Indirecto o ninguno PPS lentos Mecanismos de finalización de la acción de un neurotransmisor Transportes de neurotransmisores 1) Transportadores de membrana plasmática a.- Transportes Na+ / Cl- dependientes - Clásicos (NA, DA, Ad, SERT, GABA, Gly, etc) - Atípicos “Orphan” (Rxt1-NTT4, V-7-3-2, etc) b.- Transportadores Na+ / K+ dependientes (Glutamato) 2) Transportadores de vesícula sináptica Bibliografía recomendada Neurociencia. Purves y col. Editorial Médica Panamericana. 5ta. Ed. 2016. Fisiología Animal. Hill y col. Editorial Médica Panamericana. 2006. Fisiología Médica. Boron y Boulpaep. Elsevier. 3ra. Ed. 2017. Fisiología Humana. Cingolani –Houssay y col. Editorial El Ateneo. 7ma Ed. 2000 Fisiología Humana. Tresguerres y col. Mc Graw Hill- 4ta. Ed. 2010. Perturbaciones de la homeostásis del Calcio en desordenes neuronales ALS: Esclerosis Lateral Amiotrofica; HD: Enfermedad de Hungtinton; AD: Enfermedad de Alzheimer; PD: Enfermedad de Parkinson Brini et al., Cell. Mol. Life Sci. (2014) 71:2787–2814
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