Transmisión sináptica, sinapsis quimica, electrica y problemas con los neurotransmisores (enfermedades)

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Tema 4:Transmisión sináptica
La sinapsis es la unión o interacción entre 2 células que permite la transmisión del impulso eléctrico de una
a otra. Estudiaremos 2 tipos de sinapsis, la eléctrica y la química.
Para que se produzca la sinapsis, debe haber una célula presináptica (conduce el impulso hacia la célula
potsináptica) y una célula postsináptica (transmite el impulso desde la célula postsináptica).
SINAPSIS ELÉCTRICA
Consiste en la transferencia de corriente iónica entre dos células mediante
la formación de uniones tipo GAP (comunicantes), que comunican el
citosol de una célula con el de la célula vecina. Estas uniones tipo GAP
actúan como canales que permiten el paso de iones de Na+. Por lo que
el potencial de acción va por la membrana presináptica, transmitiéndose
a la postsináptica, llegando a los iones responsables de la despolarización
de la neurona presináptica a la postsináptica, haciendo que los iones
se muevan bidireccionalmente (teniendo rápida velocidad de conducción).
La desventaja de este tipo de sinapsis es que es muy poco modulable,
es decir, los cambios en una célula se pasan rápidamente a la
siguiente célula.
Las células están acopladas electrónicamente entre sí. Este tipo de sinapsis son habituales en el músculo
cardíaco y en algún tipo de músculo liso (funcionan como un sincitio funcional se contraen todas a la vez).
SINPASIS QUÍMICA
Ocurre entre 2 neuronas. Las células no están en contacto unas
con las otras, sino que hay un espacio entre medias, hendidura
sináptica. La información se transmite a través de
neurotransmisores (mensajero químico, almacenado en
vesículas en la célula presináptica). La sinapsis irá desde los
botones terminales de la célula presináptica hasta la célula
postsináptica.
Este proceso se inicia cuando llega un PA a la presináptica
y permite la liberación del contenido de la vesícula.
En este caso, la transmisión del impulso es unidireccional. Al
liberarse el contenido de las vesículas (neurotransmisores), se
da un cambio en el potencial de membrana de la
célula postsináptica.
NEUROTRANSMISIÓN
1. Propagación del potencial de acción en la neurona presináptica.
La despolarización de la terminación axónica hace que se abran
los canales de Ca2+
operados por voltaje.
2. La entrada de Ca2+
aumenta las concentraciones en el citosol
(en el citosol, de normal las concentraciones de Ca2+
son muy bajas),
lo que estimula la exocitosis de las vesículas, liberando
el neurotransmisor.
3. El neurotransmisor se libera a la hendidura sináptica.
El neurotransmisor se une a receptores específicos en
la célula postsináptica.
4. Se genera un potencial postsináptico (potencial degradado
con todas sus características) en la célula postsináptica.
5. Se genera un potencial de acción en la célula
postsináptica (si alcanza el umbral).
ELIMINACIÓN DEL NEUROTRANSMISOR
Los neurotransmisores pueden ser de diferentes tipos desde el punto de vista químico:
a. Los neurotransmisores se pueden devolver a
las terminaciones axónicas (botón terminal)
para su reutilización, o pueden ser transportados
a las células gliales.
b. Los neurotransmisores son inactivados por
enzimas (en las mismas hendiduras sinápticas),
degradándolo haciendo que vaya a la sangre o
a la neurona presináptica.
c. Los neurotransmisores se alejan de la hendidura sináptica por
difusión y van a los vasos sanguíneos para ser eliminados.
Cuanto + neurotransmisores tenga la neurona presináptica,
mayor respuesta habrá en la célula postsináptica.

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 Aminoácidos (GABA, GLU, GLI) Solo en el SNC.
 Acetilcolina (Ach) y aminas biogénicas (NA, 5-HT…)
 Péptidos (sustancia P, encefalina, Endorfinas…)
 Nuevos neurotransmisores (NO, CO, ATP) de transmisión lenta.
RECEPTORES POSTSINÁPTICOS
La unión del neurotransmisor al receptor, genera un potencial postsináptico (degradado) que permite
generar el potencial de acción si alcanza el umbral y producirá una despolarización.
δ RECEPTORES IONOTRÓPICOS Receptor-canal canal de compuerta química que se activa al unirse
una sustancia química. Los canales están cerrados, al unirse el neurotransmisor se abrirán. Generan un
potencial degradado que si llega al umbral, producirá una despolarización.
δ RECEPTORES METABOTRÓPICOS Están acoplados a proteínas G (proteína señalizadora), que al
unirse el neurotransmisor al receptor (en el exterior celular), se activa la proteína G y permite abrir un
canal de compuerta química que estaba cerrado. Produciéndose una señal química en el interior a través
de una serie de moléculas de señalización en el citosol (sale K+).
POTENCIALES POSTSINÁPTICOS
Potencial postsináptico que se da tras la unión del neurotransmisor al receptor postsináptico, generando
un cambio en el potencial de membrana (potencial degradado en la zona del soma y de las dendritas de la
neurona). Hay 2 tipos de potenciales postisinápticos, según que canal se abra:
 PEPS (Potencial excitador post) Despolarización.
Si se da la apertura de un canal de Na+ o de Ca 2+
, el
potencial de membrana se despolariza al entrar Na+
o Ca 2+
, acercándonos al umbral (acetilcolina).
 PIPS (Potencial inhibidor post) Hiperpolarización.
Se da ante la apertura de un canal de Cl- o de K+,
en este caso, nos alejamos del umbral (glcina).
Tanto PEPS como PIPS son potenciales degradados,
por lo que tienen todas las características de un potencial degradado:
»Proporcionales al estímulo en función de:
oLa cantidad de neurotransmisor liberado.
oEl tiempo que el neurotransmisor está unido al receptor.
»Transmitido en todas las direcciones.
»Perdiendo intensidad con la distancia.
INTEGRACIÓN SINÁPTICA
La sinapsis ocurre entre la dendrita y/o el soma, ya que aquí no se puede dar un potencial de acción porque
no hay canales de Na+ operados por voltaje.
Tiene que llegar una intensidad suficiente al cono axónico para que se pueda superar el umbral y generar un
potencial. En caso de que la intensidad del estímulo no fuese suficiente para llegar al umbral, se perdería la
señal y no se produciría potencial.
Las neuronas no solo poseen un potencial de acción, si no que hay procesos de integración sináptica. La
neurona hace sinapsis con múltiples botones terminales. Hay 2 tipos de sumaciones:
 SUMACIÓN TEMPORAL DE PEPS Se produce sinapsis
ante un estímulo, generándose un potencial, liberándose
cierta cantidad de energía y se genera un PEPS que no
alcanza el umbral. Al aumentar la frecuencia de disparo
Usados para transmisión más rápida
del potencial degradado en la neurona presináptica, se libera
más cantidad de neurotransmisor en la hendidura
postsináptica. Antes de terminar un PEPS, se genera otro,
que llega al umbral y produce un potencial de acción.
Tras ello, ocurre la despolarización y antes de eliminarse
el neurotransmisor se da más despolarización.

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 SUMACIÓN ESPACIAL DE PEPS 2 neuronas presinápticas (estimulan 2 neuronas presinápticas
a la vez porque con la estimulación de una sola, no se llega al umbral) haciendo sinapsis con un una
misma neurona postsináptica. Cada sinapsis tiene un
neurotransmisor, que se une a un receptor específico y
genera una respuesta (PEPS o PIPS). Al activarse las
2 con potenciales degradados, se suman ambos
estímulos y se llega al umbral.
δ Facilitación Un estímulo que por sí solo no alcanza el
umbral, pero al sumarse con otro sí que llega.
o 3 neuronas excitatorias llegan, sus potenciales
degradados están debajo del umbral
o Los potenciales degradados llegan juntos a la zona
de descarga y se suman, generando un potencial
de acción.
δ Cancelación 2 neuronas que una produce PEPS y otra produce PIPS. Los potenciales están
disminuidos ya que se suma el inhibitorio, estando por debajo del potencial umbral, impidiendo que se
genere un potencial de acción.
La inhibición presináptica es una sinapsis atípica, que va de un botón terminal a otro botón terminal, al
activarse la neurona B, inhibe la liberación de neurotransmisores de la neurona A, afectando a la
sinapsis de A con C (bloqueándola).
Componente integrador (potencial de acción) Los PEPS
y PIPS se integran en el cono axónico, alcanzando el
umbral, abriéndose canales operados por voltaje de Na+ y
generando un potencial de acción.
Componente conductor (potencial de acción
conducido) Axón con canales de Na+ y K+
operados por voltaje.
Componentes de salida (secreción) En los botones
terminales, apertura de los canales de Ca2+ operados
por voltaje, para realizara la liberación del neurotransmisor.
Componentes de entrada
(potenciales degradados) En las
dendritas y el soma hay canales
operados por agonista (regulados
por la llegada del neurotransmisor
que genera un PEPS o PIPS) de
compuerta química. Su apertura
genera cambios en el potencial de
membrana.