comunicación neuronal

COMUNICACIÓN NEURONAL: SINAPSIS
La característica esencial del sistema nervioso es la capacidad de remitirse información unas células
A otras. Esta propiedad no es un proceso pasivo de entrega de mensajes cerrados, sino que en cada paso se
realiza un análisis del mensaje, procesándole y perfilando con exactitud sus contenidos.
El trasvase informativo entre las neuronas se produce a nivel de una unión especializada denominada
sinapsis. A través de ella, la actividad eléctrica de una neurona, denominada neurona presináptica, influencia
la actividad de una segunda denominada neurona postsináptica. Si la sinapsis se establece entre una neurona
y un efector, sea músculo o glándula, se llama unión neuromuscular o neuroglandular.
Cada neurona establece un promedio de unas 1000 conexiones sinápticas y probablemente sobre
Ella recae unas 10 veces más. Se ha estimado que si en el encéfalo existen unas 10 neuronas, habrá unas
10 sinapsis.
Las sinapsis que recibe una neurona se localizan en su mayor parte a nivel de las dendritas, sinapsis
axo-dendríticas, en menor medida a nivel del soma, sinapsis axo-somáticas y en algunos casos en el axon,
sinapsis axo-axónicas. Independientemente de donde se localicen, desde el punto de vista funcional existen
dos mecanismos de transmisión sináptica; la transmisión eléctrica y química.
SINAPSIS ELÉCTRICA
En la sinapsis eléctrica las membranas de las células pre y postsináptico están unida por una unión tipo gap, o
unión comunicante. Esta unión deja en su centro un canal de comunicación a través del cual fluye la corriente
iónica de una célula a otra de forma directa. Estos canales de las uniones gap tienen una baja resistencia (o
una alta conductancia), por lo que el paso de corriente, sea de carga positiva o negativa, fluye desde la
neurona presináptica a la postsináptico despolarizándola o hiperpolarizándola. Un potencial local conducido
así pasivamente puede propagarse en ambos sentidos haciendo que la sinapsis sea bidireccional.
Las sinapsis eléctricas no son exclusivas de las neuronas, se encuentran también en el músculo cardíaco, liso
y en los hepatocitos. Es un tipo de transmisión rápida y estandarizada, que sirve para transmitir señales
sencillas, pero no para realizar transmisiones muy elaboradas o cambios a largo plazo.
La transmisión eléctrica produce una activación rápida y sincronizada de las neuronas, lo cual en
determinadas situaciones presenta ventajas adaptativas, ya que permite a las células actuar acopladamente al
mismo tiempo.
SINAPSIS QUÍMICA
En la sinapsis química, no hay continuidad entra las neuronas, la transmisión de información se produce
cuando la neurona presináptica libera una sustancia química o neurotransmisor, que se une a receptores
localizados en la membrana postsináptico. La unión neurotransmisor-receptor es encadena cambios en la
permeabilidad de la membrana que producirán un potencial graduado, el potencial postsináptico o
sencillamente, el potencial sináptico.
Elementos de una sinapsis química
• Elemento pre sináptico, botón terminal o botón sináptico. En la terminación del axón se encuentran
almacenadas las vesículas sinápticas en cantidades variables. En el interior de las mismas se acumulan las
moléculas de neurotransmisor en número fijo que puede ir desde 10.000 a 50.000 por vesícula, dependiendo
del neurotransmisor analizado.
• Hendidura sináptica o espacio extracelular existente entre las membranas de la neurona pre y postsináptica.
Este espacio puede ir desde los 20 nm hasta los 50 nm.
• Elemento postsináptico o receptores de membrana. En la membrana de la neurona postsináptica se
acumulan los receptores para los neurotransmisores. La unión del neurotransmisor con el receptor dará lugar
a través de diferentes mecanismos a modificaciones del potencial de membrana de la neurona postsináptica.
NEUROTRANSMISORES
ACETILCOLINA (ACH)
La sipnasis que utilizan ACh se denominan sinapsis colinérgicas. Es el transmisor en las uniones
musculares esqueléticas de los vertebrados, se encuentra también en los ganglios del SN autónomo y en los
órganos diana de este sistema (división parasimpática). Tiene un papel excitatorio en las uniones musculares
y un papel inhibitorio, por ejemplo, en las fibras cardíacas y otras uniones del SN autónomo. La inactivación
enzimática del transmisor la realiza la aceticolinesterasa en los botones terminales, destruyendo el exceso de
ACh que no puede ser almacenado en las vesículas. La ACh se ha relacionado en el SNC con el aprendizaje,
la memoria y el control del estadio del sueño. Además parece desempeñar un papel importante en la
enfermedad de Alzheimer. Existen dos tipos de receptores postsinápticos para la Ach, nicotínicos (nicotina) y
muscarínicos (muscarina). Los primeros están acoplados directamente a canales de NA y se encuentran
sobre todo en las fibras musculares. Los muscarínicos están acoplados al AMPc como segundo mensajero y
se encuentran principalmente en el SNC.
MONOAMINAS
Se subdividen en catecolaminas e indolaminas. Dentro del primer grupo se encuentran la norepinegrina o
noradrenalina, epinefrina o adrenalina y dopamina y dentro del segundo grupo la serotonina.
Epinefrina o Adrenalina (E)
La sinapsis que utilizan E se llaman adrenérgicas. La E es producida por la médula adrenal (sistema
endocrino), también actúa en el cerebro aunque su importancia es secundaria comparada con NE.
Norepinefrina o Noradrenalina (NE)
La sinapsis que utilizan NE se llama noradrenérgicas. Al igual que la ACh se encuentra en las neuronas del
SN autónomo donde tiene un papel excitatorio (PEP's) y también actúa en el cerebro donde tiene un papel
inhibitorio (PIP's). La NE está involucrada en el control de la vigilia y del estado de alerta, control de la ingesta,
aprendizaje y memoria. Hay diversos tipos de receptores noradrenérgicos, identificados por su sensibilidad a
diferentes drogas, todos ellos acoplados al segundo mensajero AMPc.
Dopamina (DA)
La sinapsis que utilizan DA se llaman dopaminérgicas y tienen un papel inhibitorio (PIP's). Ha sido implicada
en diversas funciones, entre ellas, el control del movimiento, la atención, el aprendizaje y la memoria. Además
se relaciona con la enfermedad de Parkinson y con la esquizofrenia (terapia antidopaminérgica). Se han
identificado dos tipos de receptores dopaminérgicos, D1 y D2. Los primero son postsinápticos y los segundos
pueden ser tanto presinápticos como postsinápticos. La estimulación de los receptores D1 aumenta la
producción de AMPc y la de los D2 los disminuye. La inactivación enzimática de las catecolaminas la realiza la
MAO (monoamino - oxidasa) en los terminales presinápticos. En la sangre, este enzima inactiva las aminas
procedentes de la dieta evitando, por ejemplo, el aumento de presión arterial.
Serotonia (5-HT)
Las sinapsis que utilizan 5-HT se llama serotoninérgicas y la mayoría son inhibitorias aunque algunas son
excitatorias. Sus efectos conductuales son generalmente inhibitorios. Interviene en la regulación de los
estados de ánimo, control de la ingesta, sueño y “arousal” o activación emocional y en la regulación del dolor.
Se han identificado al menos tres tipos de receptores serotoninérgicos: 5-HT1A, 5-HT1B y 5HT2. Estos
últimos parecen encontrarse exclusivamente en las membranas postsinápticas, mientras que los demás
parecen hallarse tanto presináptica como postsinápticamente.
AMINOÁCIDOS
Algunas sustancias transmisoras no son sintetizadas por las neuronas sino que les llega del exterior. Se
sospecha que al menos ocho de ellos pueden actuar como transmisores en el SNC. Los más importantes
serían los siguientes:
Ácido glutámico (glutamato)
Es quizá el principal transmisor excitatorio y está ampliamente distribuido por el SNC. Se han descrito
diversos receptores de glutamato, entre ellos el receptor NMDA que parece representar un papel importante
en el aprendizaje.
Ácido gamma - aminobutírico (GABA)
La sinapsis que utilizan GABA se llaman gabaérgicas. Se encuentran ampliamente distribuidas por todo el
SNC y la médula espinal, y produce efectos inhibitorios. Es el principal transmisor inhibitorio. Se sintetiza a
partir del ácido glutámico. Los receptores para el GABA son muy complejos y reconocen a diversas sustancias
moduladoras como las benzodiacepinas, barbitúricos y alcohol. Intervienen fundamentalmente en las sinapsis
inhibitorias. También se ha descrito la relación GABA - epilepsia.
Glicina
Es el neurotransmisor inhibitorio de la médula espinal y de algunas partes caudales del encéfalo. Se sabe que
el bloqueo de la actividad sináptica de la glicina producida por el tétanos causa una contracción continua de
los músculos. De igual forma actúa la estricnina.
NEUROPÉPTIDOS
Son sustancias formadas por dos o más aminoácidos y sintetizadas en el soma celular por los ribosomas al
igual que las proteínas. Estas sustancias parecen intervenir en muy diversas funciones, el control de la
sensibilidad al dolor (péptidos opiáceos), en la regulación de la ingesta de comida y bebida (angiotensina), en
el aprendizaje y la memoria, etc... ejerciendo efectos diferentes en función del neuropéptido. Se puede decir
que son nuestros analgésicos internos. Muchos péptidos se liberan juntamente con neurotransmisores del
mismo terminal presináptico aunque de vesículas diferentes. Este hecho parece deberse a que los péptidos
ejercen un papel neuromodulador, regulando la sensibilidad de los receptores al neurotransmisor, por ejemplo,
VIP aumenta la sensibilidad de los receptores muscarínicos de la ACh en el nervio salivatorio del gato. Este
efecto neuromodulador también se ejerce entre neurotransmisores, por ejemplo la NE prolonga la acción del
glutamato.