Niveles de menor escala espacial SINAPSIS Teórico 3 Cát. I de Neurofisiología Tit. Dr. Aldo Ferreres

Neurona

Neurona: membrana

Proteínas que atraviesan la membrana Proteínas de canal (canales iónicos) Pasivos: permanecen abiertos Activos: se activan ante stímulos específicos Voltaje-dependientes: se abren al despolarizarse la membrana (iones Na+, K+, Ca++) Ligando-dependientes: se abren al unirse a un ligando (Neurotransmisores) Proteínas de señal La unión con un NT desencadena reacciones químicas en el interior de la neurona

SINAPSIS Mecanismo de comunicación entre neuronas Microestructura especializada para la transmisión de información Tipos: Sinapsis eléctricas Sinapsis 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) Comunicación bidireccional e inmediata

Sinapsis químicas ESTRUCTURA F Liberación de moléculas de NT desde los botones sinápticos a las hendiduras sinápticas. F Unión de los NT con los receptores de la membrana postsináptica F 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 química Proceso presinaptico Señal de salida: Liberación del NT Sitio:Terminal sináptico Microtúbulos: transporte de NT de molécula grande Enzimas: síntesis y degradación de NT de molécula pequeña. Mitocondrias: suministro energético (ATP) Aparato de Golgi: empaquetamiento de NT Vesículas sinápticas con NT Canales de Ca++ Primer 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. Pequeñas: varios tipos Síntesis: citoplasma del botón Empaque: se introducen en vesículas, dentro del complejo de Golgi del botón Transporte y Almacenamiento: grupal de vesículas, al lado de la membrana presináptica.

SINTESIS Y TRANSPORTE DE NT. Mol. Grandes: péptidos (cad. de aminoácidos, proteínas) Síntesis: ribosomas del citoplasma Empaque: se introducen en vesículas, dentro del complejo de Golgi del botón Transporte: x microtúbulos Almacenamiento: botones terminales (más alejadas de la 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 Pequeños: El voltaje del PA abre el canal de Ca++ Fundición de vesículas con la membrana y vaciado de contenido a la hendidura. NT Grandes (Péptidos): Liberación gradual por aumento general intracelular de Ca++ Los NT activan a sus RECEPTORES Un NT -> Varios SUBTIPOS DE RECEPTORES Ubicados en dif. Lugares del encéfalo Con respuestas distintas al NT.

RECEPTOR IONOTRÓPICO: INFLUENCIA EN NEURONA POSTSINÁPTICA RECEPTOR IONOTRÓPICO: asociado a canales iónicos activados por NT Tienen 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 inmediato Peps: si el NT abre canal de Na+ Pips: si el NT abre canales de K+ o Cl- Función de NT pequeños: transmisión de señales rápidas/breves a células adyacentes

RECEPTOR METABOTRÓPICO (rm): * proteínas señal (7 dominios transmembranales) * 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 METABOTRÓPICO (rm): * proteínas señal (7 dominios transmembranales) * proteínas G (rm) unido extracelularmente a la proteína señal. p.G unida intracelularmente a la proteína señal Union del NT con (rm): desprendimiento de sub-unidad de proteína G asociada: se mueve a lo largo de la membrana uniéndose a un canal iónico desencadena la síntesis de una sustancia química: SEGUNDO MENSAJERO

SEGUNDO MENSAJERO (efectos radicales y duraderos de los NT) Unión con iones Calcio provocando Peps o Pips Influencia en actividades metabólicas de la célula Ingreso al núcleo y unión al ADN, influyendo en la expresión genética. Finalización del mensaje sináptico: Recaptación Degradación enzimática

Sinapsis química Proceso 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 Glutamato Aminoácidos Aspartato Glicina GABA Dopamina Catecolaminas Adrenalina Monoaminas Noradrenalina Indolaminas Serotonina Gases Ox. Nítrico solubles Monóxido C Acetilcolina Acetilcolina

NEUROTRANSMISORES Encefalinas Endorfinas Opiocortinas Dinorfinas Péptidos HL Tirotrofina hipotalámicos HL Corticotrofina Neuropéptidos H. del crecimiento Péptidos H Tirotrofina hipofisiarios H. Prolactina Péptidos Colecistoquinina del intestino Secretina Sustancia P

FÁRMACOS Agonistas: facilitan el efecto de un NT Antagonistas: inhiben el efecto de un NT 1) Síntesis 2) Almacenamiento 3) Descomposición interna 4) Exocitosis 5) Retroalimentación inhibitoria 6) Activación de receptores postsinápticos 7) Desactivación

Efectos Agonistas Efectos Antagonistas FÁRMACOS Efectos Agonistas Efectos Antagonistas Síntesis de NT Estimulación Inhibición Degradación de Inhibición de enzimas NT en el citoplasma. degradadoras Estimulación Liberación de NT Estimulación Inhibición Receptores Activación o sensibi- Bloqueo receptor lización de receptores Autorreceptores Inhibición Estimulación Degradación de NT Inhibición Estimulación en la hendidura

PSICOFÁRMACOS COCAÍNA Agonista de la catecolamina Bloquea el método fundamental de desactivación de la dopamina y la noradrenalina al impedir su recaptación en el botón presináptico, aumentando así su actividad.  excitación, euforia y disminución de la sensación de fatiga. VALIUM (DIACEPÁN) Agonista del GABA, aumentando su efecto  disminución de la actividad del SN BELLADONA (ATROPINA) Antagonista en sinápsis colinérgicas muscarínicas Bloquea receptores metabotrópicos de acetilcolina

ALCOHOL Aumenta el efecto del NT GABA (inhibidor)  dificulta la producción del PA, por lo que disminuye la actividad del SN  entorpece el pensamiento, trastorna los movimientos.   ANTIDEPRESIVOS (ej. Prozac) Aumentan el efecto del NT serotonina impidiendo que sea recaptado, permanece más tiempo unido al receptor y hace más efecto y mejora el estado de ánimo de los pacientes. ANTIPSICÓTICOS (Para pacientes con esquizofrenia) actúan bloqueando el receptor del NT dopamina. (en la esquizofrenia existe un exceso de activación de este receptor) CAFEÍNA Bloquea el receptor del NT adenosina, que interviene en la provocación del sueño.  

CANABIS Activadora del receptor del NT anandamida,  memoria, atención y percepción    NICOTINA Activa uno de los receptores a los que se une el NT acetilcolina.  activa la producción del NT dopamina produce adicción. OPIOIDES (morfina, heroína) Activan el receptor de un grupo de NTs, las endorfinas y encefalinas, que interrumpir la transmisión del dolor. CURARE Antagonista en sinápsis colinérgicas nicotínicas Bloquea receptores ionotrópicos de acetilcolina