Niveles de menor escala espacialNiveles de menor escala espacialSINAPSISSINAPSIS

Teórico 3Teórico 3

Cát. I de NeurofisiologíaCát. I de Neurofisiología

Tit. Dr. Aldo FerreresTit. Dr. Aldo Ferreres

Neurona

Neurona: membranaNeurona: membrana

Proteínas que atraviesan la membrana

Proteínas de canal (canales iónicos)Pasivos: permanecen abiertosPasivos: permanecen abiertosActivos: se activan ante stímulos específicosActivos: se activan ante stímulos específicos

Voltaje-dependientes: se abren al despolarizarse la Voltaje-dependientes: se abren al despolarizarse la membrana (iones Na+, K+, Ca++)membrana (iones Na+, K+, Ca++)

Ligando-dependientes: se abren al unirse a un ligando Ligando-dependientes: se abren al unirse a un ligando (Neurotransmisores)(Neurotransmisores)

Proteínas de señalLa unión con un NT desencadena reacciones La unión con un NT desencadena reacciones

químicas en el interior de la neuronaquímicas en el interior de la neurona

SINAPSIS

Mecanismo de comunicación entre neuronasMecanismo de comunicación entre neuronas

Microestructura especializada para la Microestructura especializada para la transmisión de informacióntransmisión de información

Tipos:Tipos:

Sinapsis eléctricas Sinapsis eléctricas

Sinapsis químicasSinapsis químicas

Neurona y Sinapsis: Modelo funcional

Integración Suma espacial y Salida temporal de Liberación de NT

Entrada potenciales locales Conducción (TERMINAL)

Potenciales locales (CONO) Potencial de acción

(DENDRITAS) (AXÓN)

Sinapsis eléctrica

Canales intercelulares comunicantes (hemicanales iónicos) Canales intercelulares comunicantes (hemicanales iónicos) Comunicación bidireccional e inmediataComunicación bidireccional e inmediata

Sinapsis químicas

ESTRUCTURA

Liberación de moléculas de NT desde los botones sinápticos a las hendiduras sinápticas.

Unión de los NT con los receptores de la membrana postsináptica

Generación de Peps y Pips. Axodendríticas Axosomáticas Dendrodendríticas Axoaxónicas (inhibición presináptica)

1. Síntesis de NT

2. Empaquetamiento de NT

3. Degradación de NT no

empaquetados

4. Exocitosis de vesículas y

liberación de NT

5. Recepción de NT

6. Autorreceptores

7. Inactivación por recaptación o

degradación

Sinapsis químicaProceso presinaptico

Señal de salida: Liberación del NTSeñal de salida: Liberación del NT Sitio:Terminal sinápticoSitio:Terminal sináptico Microtúbulos: transporte de NT de molécula grandeMicrotúbulos: transporte de NT de molécula grande Enzimas: síntesis y degradación de NT de molécula pequeña.Enzimas: síntesis y degradación de NT de molécula pequeña. Mitocondrias: suministro energético (ATP)Mitocondrias: suministro energético (ATP)

Aparato de Golgi: empaquetamiento de NTAparato de Golgi: empaquetamiento de NT Vesículas sinápticas con NTVesículas sinápticas con NT Canales de Ca++Canales de Ca++

Primer transducción de señal eléctrica a señal químicaPrimer transducción de señal eléctrica a señal química

SINTESIS – EMPAQUETAMIENTO Y TRANSPORTE DE NEUROTRANSMISORES

Síntesis: Retículo endoplasmático

Empaquetamiento: Aparato de Golgi

Transporte: a través Microtúbulos

También se sintetizan y empaquetan en el

botón sináptico

SINTESIS Y TRANSPORTE DE NT.

Mol. PequeñasMol. Pequeñas: varios tipos: varios tipos

Síntesis: citoplasma del botónSíntesis: citoplasma del botón

Empaque: se introducen en vesículas, dentro del Empaque: se introducen en vesículas, dentro del complejo de Golgi del botón complejo de Golgi del botón

Transporte y Almacenamiento: grupal de vesículas, al Transporte y Almacenamiento: grupal de vesículas, al lado de la membrana presináptica.lado de la membrana presináptica.

SINTESIS Y TRANSPORTE DE NT.

Mol. Grandes: péptidosMol. Grandes: péptidos (cad. de aminoácidos, proteínas)(cad. de aminoácidos, proteínas)

Síntesis: ribosomas del citoplasma Síntesis: ribosomas del citoplasma

Empaque: se introducen en vesículas, dentro del Empaque: se introducen en vesículas, dentro del complejo de Golgi del botóncomplejo de Golgi del botón

Transporte: x microtúbulos Transporte: x microtúbulos

Almacenamiento: botones terminales (más alejadas de la Almacenamiento: botones terminales (más alejadas de la membrana presináptica)membrana presináptica)

1. Síntesis de NT

2. Empaquetamiento de NT

3. Degradación de NT no

empaquetados

4. Exocitosis de vesículas y

liberación de NT

5. Recepción de NT

6. Autorreceptores

7. Inactivación por recaptación o

degradación

LIBERACION = EXOCITOSIS

NT PequeñosNT Pequeños::El voltaje del PA abre el canal de Ca++ El voltaje del PA abre el canal de Ca++ Fundición de vesículas con la membrana y vaciado de Fundición de vesículas con la membrana y vaciado de

contenido a la hendidura.contenido a la hendidura.

NT Grandes (Péptidos):NT Grandes (Péptidos):

Liberación gradual por aumento general intracelular de Ca++Liberación gradual por aumento general intracelular de Ca++

Los NT activan a sus Los NT activan a sus RECEPTORES

Un NTUn NT -> -> VariosVarios SUBTIPOS DE RECEPTORES

Ubicados en dif. Lugares del encéfalo Ubicados en dif. Lugares del encéfalo

Con respuestas distintas al NT.Con respuestas distintas al NT.

INFLUENCIA EN NEURONA POSTSINÁPTICA

RECEPTOR IONOTRÓPICO: :

asociado a canales iónicos activados por NTasociado a canales iónicos activados por NTTienen una acción directa sobre el potencial

Son rápidos y breves

Participan en circuitos motores y sensoriales

Al unirse la molécula de NT el canal se abre o cierra de inmediatoAl unirse la molécula de NT el canal se abre o cierra de inmediato

PepsPeps: si el NT abre canal de Na+: si el NT abre canal de Na+

PipsPips: si el NT abre canales de K+ o Cl-: si el NT abre canales de K+ o Cl-

Función de NT pequeños: transmisión de señales

rápidas/breves a células adyacentes

RECEPTOR METABOTRÓPICORECEPTOR METABOTRÓPICO ( (rm)):: * proteínas señal (7 dominios transmembranales)* proteínas señal (7 dominios transmembranales)

* proteínas G* proteínas G

Receptores Metabotrópicos 1:

Acción indirecta sobre el potencial con efectos lentos y

duraderos (minutos)

Tienen una función reguladora sobre procesos como

los de la emoción, el alerta y el aprendizaje

Receptores Metabotrópicos 2:

Capaces de modificar la expresión genética

Provocan cambios plásticos a largo plazo, por lo que

intervienen en la memoria a largo plazo.

RECEPTOR METABOTRÓPICORECEPTOR METABOTRÓPICO ( (rm)):: * proteínas señal (7 dominios transmembranales)* proteínas señal (7 dominios transmembranales)

* proteínas G* proteínas G

((rm) unido extracelularmente a la proteína señal.) unido extracelularmente a la proteína señal.

p.G unida intracelularmente a la proteína señalp.G unida intracelularmente a la proteína señal

Union del NT con (rm): desprendimiento de sub-unidad de Union del NT con (rm): desprendimiento de sub-unidad de proteína G asociada:proteína G asociada:

se mueve a lo largo de la membrana se mueve a lo largo de la membrana uniéndose a un canal iónicouniéndose a un canal iónico

desencadena la síntesis de una sustanciadesencadena la síntesis de una sustancia

química: química:

SEGUNDO MENSAJERO

SEGUNDO MENSAJERO

(efectos radicales y duraderos de los NT)(efectos radicales y duraderos de los NT)

Unión con iones Calcio provocando Peps o PipsUnión con iones Calcio provocando Peps o Pips Influencia en actividades metabólicas de la célulaInfluencia en actividades metabólicas de la célula Ingreso al núcleo y unión al ADN, influyendo en la expresión Ingreso al núcleo y unión al ADN, influyendo en la expresión

genética.genética.

Finalización del mensaje sinápticoFinalización del mensaje sináptico:: RecaptaciónRecaptación Degradación enzimáticaDegradación enzimática

Sinapsis químicaProceso postsinaptico

Señal de entrada: Potenciales locales o sinápticos: PEPS y PIPS

Dendritas Receptores ionotrópicos

Acoplados a canales iónicos (Na+ PEPS; Cl- PIPS)

Receptores metabotrópicos:

Acoplados a proteínas de señal – proteína G – segundo mensajero

Cambios en la polaridad de la membrana (PEPS y PIPS)

Reacciones metabólicas

Cambios en la expresión genética de la célula

Segunda transducción de la señal: de química a eléctrica

NEUROTRANSMISORES GlutamatoGlutamato

AminoácidosAminoácidos AspartatoAspartato GlicinaGlicina GABAGABA

DopaminaDopamina Catecolaminas Catecolaminas AdrenalinaAdrenalina

Monoaminas Monoaminas NoradrenalinaNoradrenalina

IndolaminasIndolaminas SerotoninaSerotonina

GasesGases Ox. Nítrico Ox. Nítrico solublessolubles Monóxido CMonóxido C

AcetilcolinaAcetilcolina AcetilcolinaAcetilcolina

NEUROTRANSMISORES EncefalinasEncefalinas

EndorfinasEndorfinas OpiocortinasOpiocortinas DinorfinasDinorfinas

PéptidosPéptidos HL TirotrofinaHL Tirotrofina hipotalámicos HL Corticotrofinahipotalámicos HL Corticotrofina

Neuropéptidos Neuropéptidos H. del crecimientoH. del crecimiento

Péptidos Péptidos H TirotrofinaH Tirotrofina hipofisiarios hipofisiarios H. ProlactinaH. Prolactina

PéptidosPéptidos ColecistoquininaColecistoquinina del intestino Secretinadel intestino Secretina Sustancia PSustancia P

FÁRMACOS

AgonistasAgonistas: facilitan el efecto de un NT: facilitan el efecto de un NT

AntagonistasAntagonistas: inhiben el efecto de un NT: inhiben el efecto de un NT

1) Síntesis1) Síntesis

2) Almacenamiento2) Almacenamiento

3) Descomposición interna3) Descomposición interna

4) Exocitosis4) Exocitosis

5) Retroalimentación inhibitoria5) Retroalimentación inhibitoria

6) Activación de receptores postsinápticos6) Activación de receptores postsinápticos

7) Desactivación7) Desactivación

FÁRMACOSFÁRMACOS

Efectos Agonistas Efectos Antagonistas

Síntesis de NT Estimulación Síntesis de NT Estimulación InhibiciónInhibición

Degradación de Inhibición de enzimasDegradación de Inhibición de enzimas

NT en el citoplasma. degradadoras EstimulaciónNT en el citoplasma. degradadoras Estimulación

Liberación de NTLiberación de NT Estimulación Estimulación InhibiciónInhibición

Receptores Activación o sensibi- Bloqueo receptorReceptores Activación o sensibi- Bloqueo receptor

lización de receptoreslización de receptores

Autorreceptores InhibiciónAutorreceptores Inhibición EstimulaciónEstimulación

Degradación de NT InhibiciónDegradación de NT Inhibición EstimulaciónEstimulación

en la hendiduraen la hendidura

PSICOFÁRMACOS

COCAÍNA Agonista de la catecolaminaAgonista de la catecolamina

Bloquea el método fundamental de desactivación de la dopamina Bloquea el método fundamental de desactivación de la dopamina y la noradrenalina al impedir su y la noradrenalina al impedir su recaptaciónrecaptación en el botón en el botón presináptico, aumentando así su actividad.presináptico, aumentando así su actividad. excitación, euforia y disminución de la sensación de fatiga.excitación, euforia y disminución de la sensación de fatiga.

VALIUM (DIACEPÁN) Agonista del GABA, Agonista del GABA, aumentando su efecto aumentando su efecto disminución de la disminución de la

actividad del SNactividad del SN

BELLADONA (ATROPINA) Antagonista en sinápsis colinérgicas muscarínicasAntagonista en sinápsis colinérgicas muscarínicas

Bloquea Bloquea receptoresreceptores metabotrópicos de acetilcolina metabotrópicos de acetilcolina

ALCOHOLAumenta el efecto del NT GABA (inhibidor) Aumenta el efecto del NT GABA (inhibidor) dificulta la dificulta la producción del PA, por lo que disminuye la actividad del SN producción del PA, por lo que disminuye la actividad del SN entorpece el pensamiento, trastorna los movimientos. entorpece el pensamiento, trastorna los movimientos.

  ANTIDEPRESIVOS (ej. Prozac) (ej. Prozac)

Aumentan el efecto del NT serotonina impidiendo que sea Aumentan el efecto del NT serotonina impidiendo que sea recaptado, permanece más tiempo unido al receptor y hace recaptado, permanece más tiempo unido al receptor y hace más efecto y mejora el estado de ánimo de los pacientes.más efecto y mejora el estado de ánimo de los pacientes.

  ANTIPSICÓTICOS

(Para pacientes con esquizofrenia) actúan bloqueando el (Para pacientes con esquizofrenia) actúan bloqueando el receptor del NT dopamina. (en la esquizofrenia existe un receptor del NT dopamina. (en la esquizofrenia existe un exceso de activación de este receptor)exceso de activación de este receptor)

  CAFEÍNA

Bloquea el receptor del NT adenosina, que interviene en la Bloquea el receptor del NT adenosina, que interviene en la provocación del sueño.  provocación del sueño.  

CANABISActivadora del receptor del NT anandamida, Activadora del receptor del NT anandamida, memoria, atención y percepciónmemoria, atención y percepción

    NICOTINA

Activa uno de los receptores a los que se une el NT Activa uno de los receptores a los que se une el NT acetilcolina. acetilcolina. activa la producción del NT dopamina activa la producción del NT dopamina produce adicción.produce adicción.

  OPIOIDES (morfina, heroína) (morfina, heroína)

Activan el receptor de un grupo de NTs, las endorfinas y Activan el receptor de un grupo de NTs, las endorfinas y encefalinas, que interrumpir la transmisión del dolor.encefalinas, que interrumpir la transmisión del dolor.

CURAREAntagonista en sinápsis colinérgicas nicotínicasAntagonista en sinápsis colinérgicas nicotínicasBloquea Bloquea receptoresreceptores ionotrópicos de acetilcolina ionotrópicos de acetilcolina