Sinapsis y neurotrasnmisores

El termino sinapsis fue introducido a principios del siglo XX por Charles Sherrington para describir la zona especializada de contacto en la cual una neurona se comunica con otra

En 1920 Otto Loewi descubrió que el compuesto químico acetilcolina llevaba señales del nervio vago al corazón.

Kandel E. Principios de Neurociencia 5ª Ed.

QuímicaEléctrica

El retraso sináptico es marcadamente mas corto

El cambio en el potencial de la célula postsinaptica esta directamente relacionada a la forma y tamaño del cambio de potencial en la célula presinaptica.

La mayoría de las sinapsis eléctricas pueden transmitir corrientes despolarizantes o hiperpolarizantes.

1

La sustancia debe estar presente en el interior de la neurona presináptica

2

La sustancia debe ser liberada en respuesta a la despolarización presináptica, la cual debe ocurrir en forma Ca++ dependiente.

3

Se deben presentar receptores específicos para la sustancia en la célula postsináptica.

•Aminas (Adrenalina, dopamina,serotonina)

•Acetilcolina1950’s

•Glutamato

•Aspartato

•GABA

•Glicina

1960’s

•Noradrenalina, histamina

•ATP y AMP

•Polipéptidos1970’s

•Oxido Nítrico

•Monoxido de carbono1980’s

• AMINOACIDOS• GLUTAMATO• GABA• GLICINA

• ACETILCOLINA

• CATECOLAMINAS• DOPAMINA• NOREPINEFRINA• EPINEFRINA

• HISTAMINA

• NEUROPEPTIDOS

• PURINAS• ADENOSIN TRIFOSFATO• ADENOSINA

• OXIDO NITRICO

RECEPTORES IONOTROPICOS LIGAND-GATED

RECEPTORES METABOTROPICOS

G PROTEIN-COUPLED

NEUROTRANSMISION CLASICA

NEUROMODULACION

Sistemas de retransmisión

Sistemas difusos

Circuitos locales

Sistemas de Retransmisión

Incluyen las vías centrales de los sistemas motores y sensitivos. Estas vías generalmente consisten de proyecciones excitatorias que usan glutamato como neurotransmisor.

Información rápida, precisa y directa a través del SNC

Media el procesamiento tanto en serie como en paralelo

Núcleos o estaciones de relevo o retransmisión

Excepción: ganglios basales

Sistemas difusos

Derivan de unos pocos grupos neuronales que están localizados en áreas restringidas del tallo cerebral, hipotálamo, o regiones basales del cerebro.

Sus conexiones se extienden ampliamente en el SNC

Acetilcolina, Monoaminas

Sistemas de la conciencia y de regulación interna

Regulación del ciclo sueño- vigilia, atención, emoción y respuestas a stress así como funciones viscerales, hormonales, sexuales, adaptativos e inmunológicos

Circuitos locales

La actividad de las neuronas de los sistemas de retransmisión y difuso esta regulado por neuronas locales, las cuales usualmente tiene como neurotransmisores GABA o neuropeptidos

Las neuronas inhibitorias en el tallo cerebral o las medula espinal también pueden usar glicina.

Biosíntesis y recaptura

• Es el mas abundante aminoácido en el cerebro

• Deriva del alfa-cetoglutarato, un metabolito intermedio del ciclo de Krebs y de la Glutamina

• Es almacenado en vesículas claras pequeñas

• Es recapturado por los astrocitos a través de transportadores específicos

• Transmisor más importante en la función normal del encéfalo.

• Involucrado en más de 50% de las sinapsis.

• Ciclo glutamato - glutamina

Ionotropicos

• AMPA

• Kainato

• NMDA

Metabotropicos

• Acoplados a proteínas G

• Modulación de las sinapsis excitatorias e inhibitorias

Biosíntesis, recaptura y metabolismo

• Es sintetizado a partir de glutamato por a acción de la descarboxilasa del acido glutámico

• Esta enzima requiere de fosfato de piridoxal un derivado de la Vitamina B6

• Una vez liberado es recapturado por astrocitos y terminales presinapticas

• Después de la recaptura es metabolizado por GABA transaminasa a un producto intermedio que después es metabolizado para reconstituir alfa-cetoglutarato

• La mayoría de las neuronas inhibitorias del encéfalo y médula espinal utilizan GABA o glicina.

• 1/3 de las sinapsis utilizan GABA, principalmente en terminaciones de circuitos locales, excepto en el cerebelo (Células de Purkinje).

• La eliminación de GABA es similar a glutamato: GABA aminotrasnferasa y succinato semialdehído deshidrogenasa.

RECEPTORES GABA

Es un conducto iónico de cloruros.

Subtipos: A, B, C.

Principal receptor GABA.

Consta de 3 subunidades: α, β, γ.

Receptor GABAA

RECEPTOR GABAB

Interactúa con proteína G

Disminuye la conductancia al Ca2+

Inhibe la adenilato ciclasa

Activación de los canales rectificadores de K+

Tiene menor distribución.

Se encuentra en retina, médula espinal y colículosuperior.

Receptor GABAC

• Distribución más localizada.

• Inhibe neuronas motoras en tronco espinal y tronco encefálico.

• 50% de las sinapsis inhibitorias de médula espinal.

• Hiperglicinemia, (Somnolencia, convulsiones y retardo mental).

1. Neuronas motoras somaticas del tallo cerebral y la medula espina que inervan el musculo esquelético

2. Neuronas preganglionicas de tallo y medula espinal que inervan los ganglios autonómicos

3. Neuronas de ganglios parasimpáticos que inervan las vísceras

4. Neuronas en las base del cerebro (área septal y nucleo basal de Meynert) que inervan la corteza cerebral

5. Neuronas en el tegmento pontino y del mesencéfalo que inervan el talamo y la medula oblongada

6. Neuronas locales en el estriado

• Uniones neuromusculares

• Sinapsis preganglionares

• SNC

• Sus acciones postsinápticas no son terminadas por recaptación, sino por una enzima hidrolítica(AChE).

Tirosina Levo - dopa Dopamina

Tirosina hidroxilasa

L-aminocidodescarboxilasa

Acido homovalinico

Monoaminoxidasa B

Inervación noradrenergica

• Adrenalina o noradrenalina

• Locus ceruleus localizado en la porción del puente

• Proyecciones a corteza cerebral, ganglios basales, tálamo, cerebelo núcleos motores y sensitivos.

• Otra fuente el es sistema tegmental lateral, que es parte del sistema reticular que se proyectan hipotálamo y núcleos autonómicos de tallo y medula espinal.

• En la periferia la norepinefrina es el neurotransmisor de las neuronas de ganglios simpáticos.

Serotonina

• Es el neurotransmisor de las neuronas de los nucleos del Raphelos cuales se localizan en la line media a lo largo del tallo cerebral.

• Los grupos de núcleos caudales y rostrales envían proyecciones ascendentes o descendentes a varias partes del SNC.

Histamina

• Las neuronas secretoras de Histamina están localizadas en el núcleo tuberomamilar del hipotálamo y sus axones se proyectan a todo el SNC

Tirosina Levo - dopa Dopamina

Tirosina hidroxilasa

L-aminocidodescarboxilasa

Norepinefrina

Dopamina B-hidroxilasa

Epinefrina

Fenilalanina N-metiltransferasa

L-Triptofano Serotonina

Triptofanohidroxilasa

L- aminoácido descarboxilasa

Histidina Histamina

Histidina descarboxilasa

Serotonina

Norepinefrina

Histamina

Monoaminoxidasas

Metiltransferasas

Recaptura por trasnportadores

3-metoxi-4-hidroxifenilglicol

Acido 5-hidroxiindolacetico

Acido metilmidazolacetico