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El potencial de acción se genera                                    en el segmento inicial (cono         Cuerpo           ...
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Consecuencia de los fenómenos de sumación                                            1. Dos potenciales excitatorios      ...
COMO REFINAR LA EFICIENCIA SINAPTICANEUROMODULADORES:     -mas complejos que NT: péptidos     -vesículas de almacen mas gr...
En toda neurona podemos encontrar 4 componentes                        funcionales                                        ...
Eventos en la Sinapsis         PA alcanza el terminal del axon            Canales de Ca2+ se abren                        ...
Desórdenes de la Transmisión SinápticaLa Sinapsis es el paso más vulnerable en  la propagación de la señal    ejemplos:   ...
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La transmision sinaptica

  1. 1. LA TRANSMISION SINAPTICA SINAPSIS: Definición, estructura y tipos. MECANISMO: sínt. NT: tipos, vesículas… liberación (+ captura, degradación…) Receptores: PPS, tipos de receptores neurofarmacología INTEGRACIÓN SINÁPTICA: -sumación, -inhibición -modulación convergencia/divergencia-circuitos COMPONENTES DE LAS NEURONAS SOMA Aparato de Golgi mitocondrias DENDRITAS BOTONES lisosomaAXON MIELINA TERMINALES citoplasma Dirección Espinas del mensaje dendríticas REL RER MIELINA microtúbulos dendrita 1
  2. 2. El potencial de acción se genera en el segmento inicial (cono Cuerpo axónico) cuando el potencial llegaDendritascelular al potencial umbral Axón Colateral El segmento inicial tiene una alta densidad de canales de sodio operados por voltaje Terminal axónico Tipos de sinapsis Cuerpo celular DendritasSinapsis axo- Sinapsis axo-somática dendrítica Sinapsis axo- axónica Axón 2
  3. 3. LA TRANSMISIÓN SINAPTICA axónvesículas mitocondriassinápticas Botón Una neurona puede sináptico hacer sinapsis con: otra neurona fibra muscular hendidura Membrana célula glandular sináptica postsináptica Transmisión sináptica • Sinapsis: unión especializada donde un terminal axónico contacta con una neurona u otra célula • Tipos de sinapsis: – Eléctrica – Química • Constan de: – Célula presináptica - conduce el impulso hacia la sinapsis – Célula postsináptica – transmite el impulso desde de la sinapsis 3
  4. 4. Sinapsis eléctrica• Permiten la transferencia decorriente iónica directamente deuna célula a la siguiente a travésde uniones en hendidura o “GapJunctions”•Los iones pueden moversebidireccionalmente• Las células están acopladaselectrónicamente•La velocidad de conducción esmuy rápida•Habituales en células nonerviosas (corazón) o en neuronasque necesitan estar sincronizadas Membranas plasmáticas SINAPSIS ELÉCTRICAS Canal 1,5-2 nm 2-4 nm microtúbulos Neuronapresináptica citoplasma CONEXÓN mitocondria Comunicación entre 2 conexones Neurona Uniones postsináptica comunicantes Membrana presináptica CONEXINA Membrana postsináptica Uniones comunicantes 4
  5. 5. Neurona presináptica Sinapsis química Vesícula sinápticaELEMENTO PRESINAPTICO Movilización Exocitosis ESPACIO SINAPTICO NEUROTRANSMISOR SINAPSISELEMENTO POSTSINAPTICO Neurona postsináptica neurona presinápticaTIPO QuímicasSDE neurona postsinápticaSIN EléctricasAPSIS 5
  6. 6. SINAPSIS ELECTRICAS SINAPSIS QUÍMICAS1. Distancia corta entre la membrana pre y post sináptica Hendidura sináptica 30-400 nm2. Continuidad física entre los citoplasmas Sin continuidad3. Transmisión de la información por corriente iónica Neurotransmisores4. Dirección de la transmisión: BIDIRECCIONAL UNIDIRECCIONAL5. Ausencia de retraso sináptico Retraso sináptico Sinapsis Química • = Mayoría de las sinapsis • Usa neurotransmisores para llevar información de una célula a otra • La Terminales Axónicas tienen mitocondrias y vesículas sinápticas que contienen neurotransmisores 6
  7. 7. Pasos en la neurotransmisión 1. síntesis 2. almacenamiento 3. liberación 5. inactivación 4. Efectos postsinápticos Pasos en la neurotransmisión 1. Propagación del potencial de acción en la neurona presináptica2. Entrada de Ca Ca2 + 3. Liberación del neurotransmisor por exocitosis 4. Unión del neurotransmisor al receptor postsináptico 5. Apertura de canales iónicos específicos en la membrana postsináptica 7
  8. 8. Potenciales postsinápticos• Los receptores median los cambios en el potencial de membrana de acuerdo con: – La cantidad de NT liberado – El tiempo que el NT esté unido a su receptor• Existen dos tipos de potenciales postsinápticos : – PEPS – potencial excitatorio postsináptico: potencial que tiene lugar por apertura de canales de compuerta química que no dan lugar a potenciales de acción – PIPS – potencial inhibitorio postsináptico: la unión del NT a su receptor incrementa la permeabilidad a Cl- y K+, alejando a la membrana del potencial umbral Ambos PEPS y PIPS son potenciales degradados SINAPSIS EXCITATORIASPotencial postsináptico Acetilcolina y glutamatoexcitador (EPSP= PEPS) Potencial postsináptico SINAPSIS INHIBITORIAS inhibidor (IPSP= PIPS) Glicina y GABA 8
  9. 9. Requerimientos para que exista transmisión sináptica química 1. Mecanismo para sintetizar y almacenar neurotransmisores en vesículas 2. Mecanismo que origine el vaciamiento de las vesículas sinápticas en la hendidura sináptica en respuesta a un potencial de acción 3. Mecanismo para producir una respuesta eléctrica o bioquímica en la neurona postsináptica 4. Mecanismo para eliminar el neurotransmisor del espacio sináptico Todos estos pasos dan oportunidad para interferencia: -fisiológica: Neuromoduladores -enfermedad: Parkinson (def dopamina), cocaina (bloqu reabsorc dopa)… -farmacológica: levo-dopa en Parkinson, cafeína, etc Neurotransmisores: sustancias químicas utilizadas en la comunicación neuronala) Aminoácidosb) Acetilcolina (ACh) y aminas biógenasc) Péptidosd) Nuevos NTs: NO, CO, ATP• Péptidos pueden existir en el mismo axón que los aa. o las aminas• Las transmisiones rápidas usan aa. o ACh• Las transmisiones lentas pueden utilizar cualquiera de los tres tipos de NTs 9
  10. 10. Neurotransmisión colinérgica Terminal axónico Mitocondria Acetilcolina Colinoacetiltransferasa Vesícula sinápticaHendidurasináptica Colina Receptor Acetato Colinérgico Acetilcolinestarasa (AChE) Célula postsináptica Mecanismo de acción de los neurotransmisores El NT se debe unir a proteínas receptoras específicas en la membrana postsináptica Esta unión origina un cambio de conformación del receptor Dos principales categorías de receptores:• canales iónicos operados por ligando: receptores ionotrópicos• receptores acoplados a proteínas G: receptores metabotrópicos 10
  11. 11. UNIÓN DEL LUGAR NEUROTRANSMISOR DE UNIÓN RECEPTORES IONESIONOTRÓPICOS CANAL CERRADO CANAL ABIERTO RECEPTORES METABOTRÓPICOS 1 4 4 Unión del neurotransmisor Entrada de iones 1 proteína G Apertura Entrada de iones RECEPTOR proteína G del canal Activación 2 Segundo mensajero de la proteína G Unión de la 3 3 Unión de la subunidad α al subunidad α 2 canal y activación a un enzima EFECTOS CELULARES 4 Fin de la neurotransmisiónMientras el NT esté unido a su receptor se está produciendoel potencial (PEPS o PIPS), por tanto es necesario eliminar el NT ¿Cómo?:3. recaptación 1. difusión 2. degradación 11
  12. 12. Si un único PEPS no induce un potencial de acción y un PIPS aleja a la membrana del umbral, ¿Cómo se produce un potencial de acción? Integración sináptica estimulador -70 mV eléctrico Sumación temporal de PEPSs A B Medida del voltaje en B cuando se estimula AEstimulación presináptica cada 20 mseg Estimulación presináptica cada 5 msegPotencial de membrana en la 30 Potencial de membrana en la 30 20 20 neurona postsináptica neurona postsináptica 10 10 0 0 Sumación -10 -20 -10 Temporal -20 mV -30 mV -30 -40 -40 -50 -50 -60 -60 -70 -70 -80 -80 -90 -90 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 msec msec 12
  13. 13. estimulador -70 mV eléctrico Sumación temporal de PIPS A B Medida del voltaje en B cuando se estimula A Potencial postsináptico inhibitorio (PIPS) Sumación de PIPSs Cl -Potencial de membrana en la 30 30 Potencial de membrana en la 20 20 neurona postsináptica 10 10 neurona postsináptica 0 0 -10 -10 Sumación de IPSPs hace más difícil la -20 -20 generación de un potencial de acción mV mV -30 -30 -40 -40 -50 K+ PIPS -50 -60 -60 -70 -70 -80 -80 -90 -90 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 msec msec Sumación espacial de PEPSs estimulador Estimulación de la neurona A Potencial de membrana en la Electrical -70 mV 30 eléctrico Stimulator 20 neurona postsináptica 10 0 -10 A -20 mV -30 -40 -50 -60 -70 C -80 -90 10 20 30 40 50 60 msec B B Medida del voltaje en C Estimulación de la neurona B Estimulación de las neuronas A y B Potencial de membrana en la 30 30 Potencial de membrana en la neurona postsináptica 20 20 10 10 neurona postsináptica 0 0 Sumación -10 -10 espacial -20 -20 mV mV -30 -30 -40 -40 -50 -50 -60 -60 -70 -70 -80 -80 -90 -90 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 msec msec 13
  14. 14. Sumación temporal de PEPSure 5.17c, Bear, 2001 Sumación espacial de PEPS Consecuencia de los fenómenos de sumación Terminal axónico presináptico 1. Tres neuronas excitatorias descargan. Sus potenciales degradados separados están por debajo del umbral de descarga 2. Los potenciales degradados llegan a la zona de descarga y se Zona de suman creando una señal disparo supraumbral 3. Se genera un potencial de acción INTEGRACION: no se manda información cargante ni superflua 14
  15. 15. Consecuencia de los fenómenos de sumación 1. Dos potenciales excitatorios están disminuidos porque se suman con un potencial inhibitorio 2. La suma de los potenciales está por debajo del potencial umbral, Zona de disparo por lo que no se genera un potencial de acción Estricnina/Toxina del cólera: compite/inhibe-liberación de NT inhibitorios (Gly/GABA) se abole inhibición post/pre-sinaptica quedan vias excitatorias a músculo esquelético INCONTROLADAS se producen espasmos musculares, convulsiones y muerte. Tipos de circuitos neuronalesDivergencia Convergencia 15
  16. 16. COMO REFINAR LA EFICIENCIA SINAPTICANEUROMODULADORES: -mas complejos que NT: péptidos -vesículas de almacen mas grandes y densas -se puede liberar mas de 1 tipo al tiempo que el NT (NT solo 1 por axon) - actúan a [ ] mas bajas - dan respuestas mas prolongadas -sus R pueden estar en membr. post o pre-sináptica - no producen PPSE/I: deprimen o facilitan capacidad de despolarizac -efectos mas lentos pero mas duraderos: cambiar veloc sint NT, etc… -ejemplos: CCK (saciedad/no dolor), cafeina-adenosina, etcINHIBICION O FACILITACION PRE-SINÁPTICA: -La neurona pre-soináptica recibe sinapsis anterior que determina cuanto NT se secreta. Cual es la ventaja de controlar accion de este Nt en neurona pre-sinapt? Autorreceptores e inhibición presináptica• Algunas veces los Inhibición presináptica en receptores se una sinapsis axoaxónica encuentran en la terminación presináptica• Su activación conduce a: – Inhibición de la liberación del NT o a – Síntesis del NT• Autorreceptores pueden actuar como freno para la liberación de los NTs 16
  17. 17. En toda neurona podemos encontrar 4 componentes funcionales Potencial excitador Soma (cuerpo postsináptico (PEPS) neuronal) Potencial inhibidor postsináptico (PIPS)Componentes de entrada Dendritas (Potenciales de entrada degradados) Canales operados por agonista (NT)Componente integrador Canales de Na+ operados por voltaje (Potencial Cono axónico de acción) Axón Vaina de Terminales axónicos mielina (botones terminales)Componente conductor Canales de Na+ y K+ operados por voltaje (Potencial de Dirección acción del mensaje conducido) Componentes de salida (secreción) Canales de Ca2+ operados por voltaje CIRCUITOS NEURONALES PreS3 convergencia: PreS2 1 célula es influenciada por muchas otras PreS1 PreS4 PostS 1divergencia:1 célula influenciaa muchas otras PostS 2 PostS 6 PostS 4 PostS 3 PostS 5 17
  18. 18. Eventos en la Sinapsis PA alcanza el terminal del axon Canales de Ca2+ se abren Ca2+ = Señal para Entra Ca2+ liberación del Neurotransmisor Exocitosis de las vesículas del neurotransmisor Respuestas Postsinápticas• Puede conducir a PPSE o PPSICada Sinapsis puede ser solo excitatoria o inhibitoria• Potenciales Sinápticos Rápidos – Apertura directa de los canales químicos iónicos – Duración Rápida o corta• Potenciales Sinápticos Lentos – Involucran a proteínas G y segundos mensajeros – Pueden abrir o cerrar canales o cambiar la composición de proteínas de la neurona – Duración: mas larga 18
  19. 19. Desórdenes de la Transmisión SinápticaLa Sinapsis es el paso más vulnerable en la propagación de la señal ejemplos: Esquizofrenia Miastenia Gravis (SNP) Parkinson (SNC) Depresion (SNC) Antidepresivos: inhiben la inactivac por diferentes causas de NTs como NE, Dopamina, Serotonina (COMT, MAO, PROZAC) 19

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