SINAPSISEDGAR HUMBERTO MURCIA MARROQUIN

Médico Veterinario, Esp. U.N.

Sinapsis: zona especializada

de contacto entre las neuronas

donde tiene lugar la transmisión

de la información.

→ zona de contacto especializada

entre una célula

presináptica y una célula

postsináptica (nerviosa,

muscular o glandular), siendo el

flujo de información de la 1ª a la

2ª.

→ Tipos:

• Eléctricas: poco frecuentes en

mamíferos

• Químicas: la inmensa mayoría

1. Introducción

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SINAPSIS

• Unión funcional entre dos células nerviosas, o

entre una neurona y su órgano blanco

• SINAPSIS ELECTRICA O EFAPSIS: En ella hay un

flujo continuo de iones entre las membranas

conectadas

• SINAPSIS QUIMICA: Precisa de una sustancia

química para establecer comunicación.

(Neurotransmisor).

SISTEMA NERVIOSO

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SINAPSIS

SISTEMA NERVIOSO

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SINAPSIS

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SISTEMA NERVIOSO

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2. Sinapsis eléctricas

• El potencial de acción se transmite a la neurona

postsináptica por el flujo directo de corriente: continuidad

entre citoplasmas.

• La distancia entre membranas es de unos 3 nm.

•El flujo de corriente pasa a través de uniones

comunicantes (gap junctions formadas por conexinas. Es

bidireccional.

• El hexámero de conexinas forma el conexón.

• Función: desencadenar respuestas muy rápidas.

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SINAPSIS ELÉCTRICAS

Representan una pequeña fracción de la

totalidad de las sinapsis existentes.

Para que tengan lugar debe existir una

continuidad entre los citoplasmas

celulares.

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SINAPSIS ELÉCTRICAS

Esto es posible mediante la unión en forma

de gap-junctions o uniones en hendidura o

uniones comunicantes, las cuales dan lugar

a la formación de un pequeño poro que

permite el paso de iones.

Este poro está formado por 6 proteínas,

denominadas conexinas, cuyo

agrupamiento es conocido como conexón.

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SINAPSIS ELÉCTRICAS

El paso de iones a través del conexón es

bidireccional por lo que la transmisión de

información se produce en ambos sentidos.

Los canales de conexones no se encuentran

permanentemente abiertos, se abren y se cierran,

de hecho la entrada de H+ o de Ca2+ así como la

despolarización de una o de ambas células facilita

la apertura.

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SINAPSIS ELÉCTRICAS

Aunque este tipo de sinapsis se encuentra

distribuida por los sistemas nerviosos central y

periférico de invertebrados y mamíferos este tipo

de uniones no son restrictivas del tejido neuronal

sino que también han sido observadas por ejemplo

en riñón, hígado, estómago páncreas, corazón,

células de músculo liso intestinal y células

epiteliales del cristalino..

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SISTEMA NERVIOSO

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El espacio entre estas 2 células se denomina Espacio

Sináptico.

• Para que el estimulo se transmita a la otra célula, se

necesita la intervención de neurotransmisores.

• Estos neurotransmisores se almacenan en pequeñas

vesículas presinápticas, agrupadas en la parte distal

del axón.

• Los neurotransmisores liberados, se unen a los

receptores de membrana de la célula postsináptica

generando apertura de los canales iónicos y por lo

tanto generando el potencial de acción y así

sucesivamente, hasta llegar al órgano blanco.

SISTEMA NERVIOSO

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SINAPSIS QUÍMICAS

A diferencia de las sinapsis eléctricas, las

químicas son mucho mas abundantes.

La transmisión de la información se realiza

mediante la liberación, por parte de la neurona

presináptica, de un neurotransmisor químico.

Esto implica que la transmisión de la información,

a diferencia de las eléctricas, es:

· Unidireccional

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SINAPSIS QUÍMICAS

• Existe retraso sináptico, ya que desde que se

estimula la célula presináptica hasta la detección

del efecto en la postsináptica debe de producirse

la entrada de Ca2+ para que se estimule la

liberación de las vesículas sinápticas, la

liberación de neurotransmisor mediante exocitosis

y la interacción del mismo con la neurona

postsináptica.

· La distancia entre las membranas pre- y

postsináptica está en el intervalo de 30 a 400nm.

Existen diferentes tipos de sinapsis químicas.

MV. MURCIA

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Existen diferentes tipos de sinapsis químicas.

La mayor parte poseen una serie de

características en común:

1- En la terminación nerviosa de la célula

presináptica hay vesículas con sustancias

neurotransmisoras o neuromoduladoras.

Las vesículas que contienen los clásicos

neurotransmisores formados por pequeñas

moléculas, como la acetilcolina o la norepinefrina,

son de reducido tamaño (unos 50nm de

diámetro) y se suelen acumular cerca de las áreas

especializadas de liberación en la cara interna

de la membrana presináptica.

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A estas zonas electrondensas se les denomina

zonas activas.

Las vesículas que contienen neuropéptidos son de

mayor tamaño y se distribuyen por toda la

terminación nerviosa.

En muchas terminaciones pueden aparecer

conjuntamente ambos tipos vesiculares.

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2- El Potencial de acción en la neurona

presináptica abre canales Ca2+ dependientes de

voltaje concentrados cerca de las zonas activas.

El aumento de Ca2+ en el interior celular es el

desencadenante de la liberación del

neurotransmisor mediante exocitosis en la

hendidura sináptica (separación entre las

células pre y postsináptica de entre 20 y 40nm

de anchura).

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3- la zona más próxima a la hendidura

presináptica, se acumulas mitocondrias, las

cuales generarán la energía necesaria para la

exocitosis.

4- La sustancia neurotransmisora difunde a

través de la hendidura sináptica hasta unirse a

unas proteínas específicas, los receptores de

neurotransmisor en la membrana

postsináptica.

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• Liberación de un

neurotransmisor (NT)

cuando llega el PA

terminal press.

• El NT difunde por la

hendidura sináptica

hasta encontrar los

receptores posts.

• Unidireccional

• Existe retraso sináptico

(0,5 ms).

• Distancia entre

membrana pre y

postsináptica: 20-40 nm

3. Sinapsis químicas

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Mecanismo de exocitosis:

1º Anclaje y docking de las vesículas próximas a

los lugares de exocitosis.

En este proceso pueden participar otras proteínas

como canales Ca2+ dependientes de voltaje que

aumentan la eficacia del proceso.

2º Fusión. La membrana vesicular y plasmática se

unen y se produce el proceso de exocitosis.

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Mecanismo de exocitosis:

Aunque a nivel molecular no se han establecido

las interacciones entre todas las proteínas que

participan en el proceso secretor, la hipótesis

mencionada parece ser capaz de explicar el

proceso de exocitosis.

De hecho, las toxinas botulínica y tetánica son

capaces de bloquear la secreción del

neurotransmisor acetilcolina por ruptura de la

molécula de sinaptobrevina, sintaxina o SNAP-25

(según el serotipo de toxina), produciendo una

clara sintomatología muscular.

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Las proteínas receptoras de muchos

neurotransmisores son canales iónicos

dependientes de ligando. (IONOTROPOS)

La unión del neurotransmisor a su receptor facilita

la apertura del canal iónico.

En otros casos el receptor actúa como la primera

proteína de una respuesta en cascada, la cual

acaba facilitando la apertura del canal.

(METABOTROPOS).

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1: Movimiento del calcio a la llegada del potencial de acción

2: Difusión de la sustancia transmisora

3: Receptor del transmisor

4: Aumento permeabilidad a los iones: Potencial Local

5: Corrientes electrolíticas

6: Aumento permeabilidad osio y potasio; producción del potencial de acción.

7: Conducción del potencial de acción.

8: conducción del potencial de acción por elsistema T

9:Activación del RS y salida del calcio hacia elemento contráctil

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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

3. Sinapsis químicas: unión del NT al receptor

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3. Sinapsis químicas

Liberación del NT:

1. Llega el potencial de acción a la

terminación presináptica.

2. Activación de canales de Ca+2

voltaje dependientes.

3. El aumento del Ca+2

citosólico

provoca la fusión con la MP de las

vesículas de secreción

preexistentes que contienen el NT.

4. Las vesículas liberan el NT a la

hendidura sináptica (exocitosis).

5. Difusión del NT.

6. Unión a receptores postsinápticos.

7. Apertura de canales iónicos (Na+, K

+

o Cl-): despolarización o

hiperpolarización.

8. Potencial de acción postsináptico.

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SISTEMA NERVIOSO

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Mientras el NT esté unido a su receptor se está produciendo el

potencial (PEPS o PIPS), por tanto es necesario eliminar el NT ¿Cómo?:

3. Sinapsis químicas: eliminación del NT

difusión

degradación

recaptación

difusión

degradación

recaptación• Recaptación a la

terminación nerviosa

presináptica mediante

transporte activo 2º

(NT no peptídicos).

•Degradación

(proteólisis de

neuropéptidos).

• Difusión lejos de la

membrana

postsináptica.

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• La liberación de los NT requiere la intervención

del Ca²+.

• Los NT pueden tener 4 destinos:

- Captados por el receptor

- Destruidos por Enzimas (Ach, COMT)

- Difundir fuera del espacio sináptico.

- Ser re-absorbidos por la célula

presináptica.

• Ejemplos de neurotransmisores son: Acetilcolina

y Norepinefrina.

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La acción de la mayoría de los

neurotransmisores no peptídicos concluye

cuando son devueltos de forma activa a la

terminación nerviosa presináptica

mediante transporte activo secundario

impulsado por Na+.

En el caso de los neuropéptidos, su

finalización tiene lugar por proteólisis o por

difusión lejos de la membrana

postsináptica.

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