Tema 4. Transmision Sinaptica

TEMA 4: TRANSMISIÓN NERVIOSA

1- CONCEPTO Y ESTRUCTURA DE SINÁPSIS

2- TIPOS DE SINAPSIS

-Axodendríticas

-Axosomáticas

-Axoaxónicas

3-TIPOS DE TRANSMISIÓN SINÁPTICA

-Transmisión sináptica eléctrica

-Transmisión sináptica química

4-POTENCIALES POSTSINÁPTICOS

-Potencial Postsináptico Excitatorio (PPE)

-Potencial Postsináptico Inhibitorio (PPI)



5- INTEGRACIÓN NEURAL A. Sumación EspacialB. Sumación Temporal

6- RECEPTORES-Ionotrópicos-Metabotrópicos

*Segundos mensajeros

*BIBLIOGRAFÍA

-Carlson, N. (2006). Fisiología de la Conducta (8ª ed.). Barcelona: Ariel Neurociencia. Pp. 54-69.

-Del Abril, A. y cols. (2009). Fundamentos de Psicobiología. Madrid: Sanz y Torres. Cap. 110. pp.414-426.


11-- CONCEPTO Y ESTRUCTURA DE SINAPSISCONCEPTO Y ESTRUCTURA DE SINAPSIS.

*En este TEMA vamos a hablar de cómo se produce la comunicación INTERNEURONAL

-DÓNDE SE PRODUCE LA COMUNICACIÓN

*Qué elemento está especializado en Transmistir

Recibir

*Cuál es la naturaleza de la información

-CUÁLES SON LOS PASOS NECESARIOS PARA QUE SE ESTABLEZCA UNA COMUNICACIÓN ADECUADA.

-QUÉ HACE LA NEURONA CON LA INFORMACIÓN RECIBE


1- CONCEPTO Y ESTRUCTURA DE SINAPSIS.

¿QUÉ ES UNA SINAPSIS?

Un lugar donde se establece la unión funcional entre

Una Neurona�� Neurona

Fibra Muscular

Glándula

*En este TEMA nos vamos a centrar en la sinapsis entre Neuronas (esquema básico es válido para todas ellas)


Toda sinapsis consta de tres partes: *Elemento Presináptico

*Espacio Sináptico

*Elemento Postsináptico

Proteínas: Receptores y Canales iónicos

Zona activa

TEMA 4: TRANSMISIÓN NERVIOSA2- TIPOS DE SINAPSIS.

Excitadora

(Na+)

Inhibitoria

(Cl-, K+)

TIPOS DE SINAPSIS

� AXODENDRÍTICAS (TIPO I)

�AXOSOMÁTICAS (TIPO II)

�AXOAXÓNICAS Po

stsi

nap

sis


TIPOS DE SINAPSIS

AXOAXAXOAXÓÓNICASNICAS La actividad del Botón terminal A

MODULA LA CANTIDAD DE NEUROTRANSMISOR

liberado por el BotBotóón n terminalterminal BB

(Modulaci(Modulacióón n PresinPresináápticaptica))

FACILITACIÓN PRESINÁTICA:

*A consigue que B libere MÁSneurotransmisor

INHIBICIÓN PRESINÁPTICA:

*A consigue que B libere MENOSneurotransmisor.

2- TIPOS DE SINAPSIS.


TIPOS DE SINAPSIS

AXOAXÓNICAS

�FacilitaciónPresináptica

�Inhibición

Presináptica

1- CONCEPTO Y ESTRUCTURA DE SINAPSIS

HETERORRECEPTOR

A

B

HETERORRECEPTOR



¿Qué es la transmisión sináptica?

ES EL PASO DE INFORMACIPASO DE INFORMACIÓÓNN A TRAVÉS DE UNA SINAPSIS

¿Cuántos tipos de transmisión sináptica hay?Hay dos:

TRANSMISIÓN SINÁPTICA ELÉCTRICA

TRANSMISIÓN SINÁPTICA QUÍMICA



TRANSMISIÓN SINÁPTICA ELÉCTRICA (Invertebrados)

� La transmisión de información se produce por un “salto”desde la membrana presináptica a la postsináptica por puro contacto.

�Son uniones vacías o “Gap junctions”

� No hay Vesículas Sinápticas(No Neurotransmisor)

�El Potencial de Acción querecorre el axón, llega a la terminal y despolariza la membrana de la siguienteneurona. (Abre canal Na+)


1

2


TRANSMISIÓN SINÁPTICA ELÉCTRICA


Neurona 1

Neurona 2

�La transmisión es BIDIRECCIONAL�No hay Retardo Sináptico



� El paso de información a través de la sinapsis se lleva a cabo mediante la liberación de sustancias químicas al espacio sináptico tras la llegada del impulso nervioso a la terminal del axón.

� La transmisión sináptica química supone el paso por distintas fases:

1. BIOSÍNTESIS DE LA SUSTANCIA

TRANSMISORA

2. ALMACENAMIENTO

3. LIBERACIÓN

4. ACCIÓN SOBRE LOS RECEPTORES

5. DESACTIVACIÓN




1- BIOSÍNTESIS

Neuropéptidos

Neurotransmisores

2- ALMACENAMIENTO

Transportadores en membrana de vesículas

*Zonas activas


P.A.

P.A.

3- LIBERACIÓN

Llega P.A. al botón terminal, abre los canales de Ca++ activados por voltaje �� exocitosis.


P.A.

P.A.

3- LIBERACIÓN

Llega P.A. al botón terminal, abre los canales de Ca++ activados por voltaje �� exocitosis.


Presinapsis

Membrana Postsináptica

Na+

k+

Cl-

++++++

-----------

++++++++

Despolarización Hiperpolarización

4- ACCIÓN SOBRE RECEPTORES

*POSTSINÁPTICOS:

IONOTRÓPICOS

METABOTRÓPICOS

*PRESINÁPTICOS (AUTORRECEPTORES): METABOTRÓPICOS

Ca++

Receptores Postsinápticos

Autorreceptor

Ca++

Recaptación


5-MECANISMOS DE DESACTIVACIÓN:

1-DESINTEGRACIÓN ENZIMÁTICA.

(degradado o inactivado en el espacio sináptico)

2-RECAPTACIÓN DEL NEUROTRANSMISOR

POR PARTE DE LA PRESINAPSIS.

(Proteínas transportadoras)

*También se recaptan los productos de ladegradación que pueden servir a la neuronapara volver a sintetizar el neurotransmisor.

3-RECAPTACIÓN POR ASTROCITOS

4-DIFUSIÓN


Proteína Transportadora


SINAPSIS QUÍMICA



*Diferencias entre la transmisión sináptica química y eléctrica:

ElElééctricactrica QuQuíímicamica

Retardo sinRetardo sináápticoptico NO NO SI (0.5 SI (0.5 µµss))

BidireccionalBidireccional SISI NONO

VesVesíículas sinculas sináápticaspticas NONO SISI

Naturaleza de la Naturaleza de la informaciinformacióónn

Corriente Corriente iióónicanica

NeurotransmisorNeurotransmisor


4- POTENCIALES POSTSINÁPTICOS

¿¿QUQUÉÉ SON LOS POTENCIALES POSTSINSON LOS POTENCIALES POSTSINÁÁPTICOS?PTICOS?Breves alteraciones del potencial de membrana

postsináptico producidas por la acción de un neurotransmisor sobre su receptor. (Apertura de un canal iónico))

*El Potencial Postsináptico puede ser DespolarizanteDespolarizanteHiperpolarizante

dependiendo del tipo de canal iónico que se abra.

--Potencial Potencial PostsinPostsináápticoptico ExcitatorioExcitatorio (PPE)(PPE)((NaNa++, , CaCa++++))

-Potencial Postsináptico Inhibitorio (PPI)(Cl-, K+)


4- POTENCIALES POSTSINÁPTICOS

¿CÓMO SE PROPAGAN LOS POTENCIALES POSTSINÁPTICOS?

Mediante Potenciales Graduados o LocalesPotenciales Graduados o Locales �� variaciones del voltaje de la membrana que se conducen de forma pasiva (va perdiendo fuerza a medida que avanza.

Su Amplitud es función de la cantidad de transmisor liberado

Su Duración está determinada por el tiempo de actuación del neurotransmisor.

EN LA MEMBRANA DE LAS DENDRITAS Y DEL SOMA

NO HAY CANALES INO HAY CANALES IÓÓNICOS ACTIVADOSNICOS ACTIVADOS POR VOLTAJE.POR VOLTAJE.


Potencial de AcciPotencial de Accióónn Potencial Potencial PostsinPostsináápticoptico

DDóónde se nde se generagenera

Cono Axónico Membrana Postsináptica(Dendríta o soma)

FunciFuncióón n Conducción a lo largo del axón para llegar a botón sináptico.

Comunicación entre neuronas.

CarCarááctercter Todo o Nada (siempre igual)

Graduado (depende de la estimulación)

Modo de Modo de propagacipropagacióónn

Propagación Activa (Regeneración)

Propagación Pasiva(Local)

Tipo de Tipo de CanalCanal

Canales activados por Voltaje

Canales activados por Neurotransmisores

Canales Canales implicadosimplicados

Sodio (Na+) y Potasio(K +)

Na+ y Ca++ (PPE)

Cl- y K+ (PPI)

4-INTEGRACIÓN NEURAL¿QUÉ ES LA INTEGRACIÓN NEURAL?

Integración neural es la sumación o combinación de respuestas individuales (Potenciales Postsinápticos) en una sola señal general.

¿DÓNDE SE PRODUCE?En el cono axónico (mayor densidad de canales de Na+ activados por

voltaje)

¿CÓMO SE PRODUCE?

La neurona dispone de dos mecanismos:

-SUMACIÓN ESPACIAL: Integración de diferentes potenciales postsinápticos generados simultaneamente en zonas distintas de la neurona.

-SUMACIÓN TEMPORAL: Integración neural de potenciales postsinapticos producidos en rápida sucesión en la mismasinapsis.



Sumación Espacial

Sumación Temporal

Sumación Espacial

Sumación Temporal


Combinaciones posibles

de

Sumación Espacial

Sinapsis

Excitatoria

Sinapsis Inhibitoria


Sinapsis InhibitoriaSinapsis

Excitatoria

Posibles

Combinaciones de

Sumación Temporal


4-INTEGRACIÓN NEURAL¿¿PARA QUPARA QUÉÉ SE SIRVE?SE SIRVE?Para generar un

Potencial de Acción en el caso de que se supere el valor umbral.

-50 mV


�Los lugares de acción de los Neurotransmisores son los receptores.�Dos familias de receptores:

AA--IonotrIonotróópicospicos::

Son receptores que controlancanales iónicos directamente.

El neurotransmisor se une alreceptor, cambia la configura-ción del canal iónico y se abredejando pasar a un tipo de ión.

También se llaman canales Iónicos controlados por ligandoso con puerta química.

6- RECEPTORES


BB--Receptores Receptores MetabotrMetabotróópicospicos::

*Son receptores que NO controlan canales iNO controlan canales ióónicos directamentenicos directamente.

* Presentan 7 regionesTransmembranales

*Están acoplados a Proteínas G(cara interna de la

membrana celular)•Representan el 80%

*Respuesta más lenta.

*Efectos más duraderos

*Pueden abrir canalesiónicos o no.


ββββ γγγγ


Enzima

ββββ γγγγ

Receptor

Metabotrópico

GDP GTP


ESQUEMA GENERAL DE LOS 2º MENSAJEROS SINÁPTICOS

Proteína G Enzima


PROTEÍNA G:

� Familia de proteínas que conectan los receptores metabotrópicos con las enzimas que sintetizan los segundos mensajeros.

� Está formada por 3 subunidades: α, βα, βα, βα, β y γγγγ

� Su nombre se lo debe a su capacidad para unirse a GDP o GTP(nucleótidos de Guanina)

� Cómo se activa:

1. Cuando el receptor metabotrópico no es estimulado, la subunidad αααα tiene unida una molécula de GDP.

2. Al ser estimulado, se produce un intercambio de GDP por

GTP.

3. Este intercambio hace que la proteína G se separe del receptor y que la subunidad αααα junto con el GTP se separe del resto de subunidades de la proteína G.


� Es ahora cuando puede actuar sobre algún sisTEMA efector específico: -Adenilciclasa

-Fosfolipasa C, Fosfolipasa A2

� La acción de la subunidad αααααααα finaliza hidrolizando la molécula de GTPGTP a GDP y se reagrupa con las demás subunidades.

GDPGDP GTP

GTP

GDPGDP

Adenilciclasa

Fosfolipasa C

Fosfolipasa A2

2º MENSAJEROS


GDPGDP

GTP

GDPGDP

2ª MENSAJEROS: AMPC

GTP

Adenilciclasa

ATP AMPC

2º Mensajero

Proteinquinasas A(PKA)

Fosforila las proteínas y abre el canal iónico

Fosfodiesterasa


PROTEÍNA GS (+)

PROTEÍNA GI (-)

2ª MENSAJEROS: AMPC

ADENILCICLASA

2ª MENSAJEROS: INOSITOL TRIFOSFATO (IP3) Y DIACILGLICEROL (DAG)


FOSFOLIPASA C

IP3 DAG

Libera Ca 2+

intracelular

El aumento de calcio inicia

varios fenómenos

intracelulares

Enzima

2ºMensajeros

Activa Proteinquinasas C

(PKC)

Fosforilan proteínas y controlan diversas funciones celulares

2ª MENSAJEROS: ÁCIDO ARAQUIDÓNICO


FOSFOLIPASA A2

ÁCIDO ARAQUIDÓNICO

Se metaboliza por 3 enzimas

Lipooxigenasas Ciclooxigenasas Citocromo p450

Enzima

2ºMensajeros


4 tipos de Receptores

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