Fisiología sináptica Flashcards
Cada neurona…
- 1,000 a 10,000 conexiones sinápticas.
El cerebro…
- 100,000,000,000 neuronas (cien mil millones).
Posible número de sinapsis…
- 1, 000,000,000,000,000 (mil billones).
Cada cerebro…
1000 veces más sinapsis que
estrellas en nuestra galaxia.
Sinapsis
Región especializada en la cual una neurona se comunica con otra.
Nomenclatura sináptica
1ra neurona (presináptica)
2nda neurona (postsináptica)
Clasificación sináptica
Sinapsis eléctricas
Características
Uniones tipo Gap
Paso de iones
Continuidad de citoplasmas
Conducción bidireccional
Despolarización
Hiperpolarización
Más común en la comunicación glial
Uniones gap, puentes entre dos células
Caracteríticas:
Poro (1.5nm)
No solo pasa
corriente
Modulables
Ca2+
Protones
Sinapsis eléctricas, sentido biológico
Rápidas.
**Sincronización. **
Oscilaciones de alta
frecuencia.
Uniones gap: Red glial.
Sinapsis química
Químicos (neurotransmisores)
Espacio entre las neuronas (hendidura sináptica)
Retraso sináptico (0.3 – 1.5 ms)
Conducción unidireccional
Sinapsis químicas: Mecanismo general.
Pasos de la fisiología sináptica
-
Fisiología presináptica
Síntesis del NT
Liberación del NT
Reciclado vesicular -
Hendidura
Degradación del NT
Recaptura del NT -
Fisiología postsináptica
Activación de receptores
Generación del potencial
Integración postsináptica
Cuando nacemos tenemos mayor cantidad de sinopsis de tipo …. y conforme nos desarrollamos tenemos más sinapsis de tipo …
eléctrica
química
1 Apertura canales de calcio
2 Liberación NT
3 Activación de receptores ionotrópicos
4 Activación de receptores de metabotrópicos
5 Cotransportador
6 Recaptura por volumen
7 Pérdida en el espacio
8 Recaptura glial (en hendidura sináptica)
9 Reciclado vesicular
10 Vesícula alta densidad
11 Liberación de vesícula alta densidad
¿Qué sale del soma?
Precursor de neurotransmisor
¿Dónde se empaca el neurotransmisor?
Terminación nerviosa (no en el soma)
Ahí mismo maduran gracias a enzimas.
¿Cuántas moléculas de NT salen por cada Potencia de Acción (PA)?
DESCONOCIDO
Se describe como:
LIBERACION CUANTAL: La cantidad suficiente para general un potencial de acción post sináptico
Liberación cuantal
Se refiere a la liberación de neurotransmisores en paquetes discretos o cuantos, en lugar de una liberación continua.
Tipos:
Vesículas Sinápticas: Cada vesícula contiene una cantidad fija y cuantificada de neurotransmisor. Este paquete fijo de neurotransmisores en una vesícula se conoce como un cuanto.
Liberación Discreta: Cuando un potencial de acción llega al terminal presináptico, provoca la fusión de una o más vesículas con la membrana presináptica, liberando su contenido en la hendidura sináptica. Cada vez que una vesícula se fusiona y libera su contenido, se libera un cuanto de neurotransmisor.
Cuantificación de la Liberación: La cantidad de neurotransmisor liberado en cada evento de fusión es constante y cuantificable. Esto significa que la liberación de neurotransmisores ocurre en múltiplos discretos de este cuanto.
Placa Motora: El concepto de liberación cuantal se estudió y formuló originalmente en la placa motora (la sinapsis entre una neurona motora y una fibra muscular). El científico Bernard Katz fue fundamental en la descripción de este fenómeno.
Potenciales en Miniatura: Katz y sus colegas observaron pequeños potenciales postsinápticos espontáneos llamados “potenciales en miniatura” o “miniaturas”. Estos eran el resultado de la liberación espontánea de un solo cuanto de neurotransmisor. La observación de estos eventos ayudó a solidificar la idea de que la liberación de neurotransmisores es cuantizada.
Influencia en la Señalización: La cantidad de neurotransmisor liberado en una sinapsis activada (es decir, el número de cuantos liberados) puede influir en la fuerza y la naturaleza de la señalización postsináptica. Varios factores, como la probabilidad de liberación y la cantidad de vesículas disponibles, pueden afectar la cantidad total de neurotransmisor liberado en respuesta a un estímulo.
V/F toda la sinaspsis está activa
Falso
Existen zonas atracadas
Secuencia los pasos de la formación de complejos SNARE para liberar la vesícula
Aproximación de Membranas
Anclaje de Vesículas
Formación del Complejo SNARE Primario:
1. v-SNAREs: Las proteínas en la vesícula, como la sinaptobrevina (también conocida como VAMP), son las v-SNAREs.
1. t-SNAREs: Las proteínas en la membrana plasmática, como la sintaxina y SNAP-25, son las t-SNAREs.
1. Las v-SNAREs y t-SNAREs comienzan a interactuar y enrollarse juntas, formando un complejo SNARE primario.
Enrollamiento y Acercamiento de Membranas
Formación del Complejo SNARE Completo
Fusión de Membranas
Desensamblaje y Reciclaje
Explica brevemente el funcionamiento de la Toxina botulínica (botox)
Inhibición de la Liberación de Neurotransmisores: La toxina botulínica bloquea la liberación del neurotransmisor acetilcolina en las terminales nerviosas. Lo hace al interferir con las proteínas SNARE, específicamente al clivar y desactivar alguna de estas proteínas (como la sinaptobrevina).
Parálisis Muscular Temporal: Como resultado de la inhibición de la liberación de acetilcolina, la comunicación entre las neuronas motoras y los músculos se bloquea. Esto lleva a una parálisis temporal y localizada de los músculos en la región donde se inyecta la toxina.
Usos Cosméticos: En la medicina estética, el botox se utiliza para suavizar las arrugas y líneas de expresión. Al paralizar temporalmente los músculos faciales subyacentes, la piel se relaja y las arrugas se atenúan.
Usos Médicos: Más allá de las aplicaciones cosméticas, la toxina botulínica también se usa en el tratamiento de una variedad de condiciones médicas que involucran espasmos musculares y trastornos neuromusculares, como el blefaroespasmo, la distonía cervical, y la hiperhidrosis.
Tipos de mecanismos de reciclado vesicular
Explica los mecanismos de reciclado vesicular
-
Reciclaje Clásico o de Kiss-and-Run:
- Fusión Temporal: La vesícula se fusiona temporalmente con la membrana plasmática, liberando su contenido en la hendidura sináptica.
- Cierre Rápido: La vesícula se cierra rápidamente y se separa de la membrana, listo para ser rellenada con neurotransmisores.
- Relleno y Reutilización: La vesícula se rellena con neurotransmisores y se prepara para otra ronda de exocitosis.
-
Reciclaje de Vesículas de Colapso Completo:
- Fusión Completa: La vesícula se fusiona completamente con la membrana plasmática, liberando su contenido.
- Endocitosis: La membrana vesicular debe ser recuperada de la membrana plasmática a través de la endocitosis.
- Reformación de Vesículas: La membrana endocitada se moldea nuevamente en vesículas sinápticas en el terminal presináptico.
- Relleno y Reutilización: Las vesículas recién formadas se rellenan con neurotransmisores y se incorporan nuevamente al grupo de vesículas listas para ser liberadas.
-
Reciclaje Mediado por Clatrina:
- Endocitosis Mediada por Clatrina: Después de la fusión completa, la clatrina y otras proteínas asociadas ayudan a reformar la vesícula a través de un proceso de endocitosis más lento y regulado.
- Desprendimiento de Clatrina: La clatrina se desprende, dejando una vesícula lista para ser rellenada.
- Relleno y Reutilización: La vesícula se rellena con neurotransmisores y se reincorpora al grupo de vesículas.
-
Reciclaje Ultra-Rápido:
- Es un mecanismo menos comprendido que parece implicar la recogida rápida de vesículas sin fusión completa. Se cree que esto ocurre especialmente en sinapsis que requieren una rápida recirculación de vesículas.
¿Cuáles son los tipos de receptores membranales neuronales?
¿Cuáles son los 5 posibles destinos cuando el neurotransmisor se libera?
- Unión a Receptores Postsinápticos
- Reabsorción o Recaptación (glial)
- Desactivación Enzimática
- Difusión Fuera de la Hendidura Sináptica
- Unión a Receptores Autoreceptores Presinápticos
¿Qué tipo de receptor puede desencadenar todos los tipos de respuesta?
Receptores metabotrópicos
Familia de receptores I
Especie
Función
Canales iónicos activados por ligando
Función : depolarización e hiperpolarización
Cationes: K, Ca, Na
Despolariza
Cationes: K, Ca, Na
Despolariza
Aniones: Cl
Hiperpolariza
Familia de receptores II y III
Especie
Función
Receptores de actividad enzimática guanilil ciclasas y tirosin cinasa
Proliferación celular
Familia de receptores IV
Especie
Función
Metabotrópicos asociados a proteína G
Involucrados en múltiples procesos
El objetivo de una sinapsis es
la transmisión del potencial de acción de la neurona presináptica a la neurona postsináptica.
El resultado final de un neurotransmisor depende de…
La naturaleza de su receptor
El gradiente electroquímico
En la vida neonatal el GABA funciona como NT ….
excitador
En la vida adulta el GABA funciona como NT ….
inhibidor
Corrientes postsinápticas
Corrientes postsinápticas lentas
Corrientes sináptica rápidas
Potenciación a lorago plazo
Sinapsis activas todo el tiempo
En un circuito las corrientes postsinápticas pueden ser excitadoras o inhibidoras.
Una señal inhibitoria no siemore da una respuesta exitatoria:
inhibir inhibidor = exitar
activar exitador= exitar
inhibir exitador= inhibir
activar inhibidor= inhibir
Suma Temporal
La suma temporal ocurre cuando una única sinapsis es activada repetidamente en un corto período de tiempo. Si los potenciales postsinápticos excitatorios (EPSP) o inhibitorios (IPSP) se producen en rápida sucesión en la misma sinapsis, sus efectos pueden sumarse.
Suma Espacial
La suma espacial ocurre cuando múltiples sinapsis son activadas al mismo tiempo en diferentes lugares de la neurona. La suma de estos potenciales puede determinar si se alcanza el umbral para un potencial de acción.
Concepto de frontera: Sinapsis tripartita
La sinapsis tripartita es un concepto que amplía la visión tradicional de la sinapsis, que solía centrarse en la interacción entre dos neuronas (presináptica y postsináptica). La sinapsis tripartita incluye una tercera parte activamente involucrada: las células gliales, particularmente los astrocitos.
Neurona Presináptica: Esta neurona libera neurotransmisores en la hendidura sináptica en respuesta a un potencial de acción.
Neurona Postsináptica: La neurona receptora contiene receptores que se unen a los neurotransmisores, lo que puede resultar en un potencial postsináptico excitatorio o inhibitorio.
Astrocitos: Estas células gliales tienen procesos que a menudo envuelven la sinapsis. Los astrocitos pueden detectar la actividad sináptica y, a su vez, liberar moléculas que afectan la actividad neuronal. Este proceso se conoce como gliotransmisión.
