Aspectos generales de la transmisión sináptica.

Aspectos generales de la transmisión sináptica

Las sinapsis pueden ser eléctricas o químicas

Las sinapsis eléctricas proporcionan una transmisión instantánea de la señal

Los canales intercelulares comunicantes conectan entre sí las células en una sinapsis eléctrica

La transmisión eléctrica permite la activación rápida y simultánea de las células interconectadas

Las uniones intercelulares comunicantes intervienen en las funciones y las enfermedades gliales

Las sináps is químicas pueden amplificar las señales

Los transmisores químicos se unen a los receptores postsinápticos

Los receptores postsinápticos activan los canales iónicos de forma directa o indirecta

Las sinapsis eléctricas se utiliza para enviar sencillas señales de despolarización, sin intervenir en la producción de acciones inhibitorias o de cambios de larga duración en las propiedades eléctricas de las células postsinápticas (químicas).

Por el contrario, las sinapsis químicas son capaces de una transmisión de señales más variable, y así pueden producir reacciones celulares más complejas, como acciones inhibitorias o  excitadoras, en la neurona postsináptica pudiendo durar desde unos mili segundos hasta varios minutos.

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Aunque la mayoría de las sinapsis utilizan un transmisor químico, aunque algunas otras operan exclusivamente por medios eléctricos, sin embargo se observó que las sinapsis de tipo químico y las de tipo eléctrico tenían una morfología diferente.

Las neuronas de tipo químico están completamente separadas por un pequeño espacio, la hendidura sináptica,. no existe ninguna continuidad entre el citoplasma de una célula y el de la siguiente.

En las sinapsis químicas, toda la corriente inyectada escapa a través de canales 1ónicos de la célula presinápt1ca. Sin embargo, la despolarización celular resultante activa la liberación de moléculas del neurotransmisor empaquetadas en vesículas s1nápticas (círculos abiertos), que se unen a continuación a los receptores de 1a célula postsináptica Esta unión abre canales 1ónicos e inicia de esta forma un cambio en el potencial de membrana de la célula postsináptica.

En las sinapsis químicas corriente inyectada en la célula presináptica fluye por los canales de reposo de la célula a la hendidura sináptica, siguiendo la vía de menor resistencia. Poca o ninguna corriente atraviesa la membrana externa de la célula postsináptica, que tiene una elevada resistencia el potencial de acción de la neurona presináptica inicia la liberación de un transmisor químico, que difunde a través de la hendidura Sináptica para interactuar con los receptores situados en la membrana de la célula postsináptica.

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Por el contrario en las sinapsis eléctricas, las células pre y postsinápticas se comunican entre sí a través de unos canales especiales,canales intercelulares comunicantes, que sirven conductos entre el citoplasma de ambas células.

En una sinapsis eléctrica, una parte de la corriente inyectada en una célula pres1náptica escapa a través de los canales iónicos de reposo a la membrana celular Sin embargo, también hay una parte de la corriente que fluye a 1a célula postsinápt1ca a través de canales 1órncos especializados denominados canales intercelulares comunicantes. que conectan el citoplasma de ambas células.[pic 3]

los canales intercelulares proporcionan una vía de baja resistencia (alta conducción) para el paso de la corriente eléctrica entre las dos células. Esta corriente deposita una carga positiva en la cara interna de la membrana de la célula postsináptica y la despolariza.

Las sinapsis eléctricas proporcionan una transmisión instantánea de la señal

La corriente que despolariza la célula postsináptica es generada directamente por los canales iónicos sensibles al voltaje de la célula presináptica estos canales no sólo tienen que despolarizar la célula presináptica por encima del umbral para un potencial de acción, sino que también tienen que generar suficiente corriente iónica para producir un cambio en el potencial de la célula postsináptica, para esto el terminal presináptico tiene que ser suficientemente grande para que su membrana contenga un gran número de canales iónicos, y la célula postsináptica tiene que ser relativamente pequeña.

Según la ley de Ohm (~V= tJ x Ren) una célula pequeña tiene una mayor resistencia a la entrada (Ren) esto ara que sufra un mayor cambio de voltaje (V) en respuesta a una corriente presináptica determinada (I).

La latencia, o tiempo entre el pico presináptico y el potencial postsináptico, es notablemente corta.

En una sinapsis eléctrica, cualquier cantidad de corriente en la célula presináptica desencadena una respuesta en la célula postsináptica. La mayoría de las sinapsis eléctricas transmiten corrientes despolarizantes e hiperpolarizante. Un potencial de acción presináptico que tenga un gran potencial posterior hiperpolarizante producirá un cambio bifásico (despolarizante - hiperpolarizante) en el potencial de la célula postsináptica. la transmisión en las sinapsis eléctricas es similar a la propagación electrotónica pasiva de señales eléctricas subliminares a lo largo de los axones y por ello a menudo recibe el nombre de transmisión electrónica.

Los canales intercelulares comunicantes conectan entre sí las células en una sinapsis eléctrica

La transmisión eléctrica se produce en una región de contacto especializada situada entre dos neuronas y denominada unión intercelular comunicante. En las sinapsis eléctricas, la separación entre dos neuronas es de 3.5 nm.  Esta estrecha rendija está cerrada por los canales intercelulares comunicantes, estructuras proteicas especializadas que conducen el flujo de corriente iónica desde la célula presináptica a la postsináptica, estos canales constan de un par de hemicanales, uno en la célula presináptica y el otro en la postsináptica. Estos hemicanales entran en contacto en el espacio que separa las dos membranas celulares y forman un puente continuo entre el citoplasma de ambas células, el diámetro del poro es de unos 1.5nm

Cada hemicanal recibe el nombre de conexón.

Un conexón está formado por seis subunidades proteicas idénticas, denominadas conexinas

Cada subunidad de conexina tiene cuatro dominios hidrófobo.

El conexón tiene un diámetro de unos 1.5-2 nm, tiene un perfil hexagonal característico, el poro se abre cuando las subunidades rotan unos 0.9 nm en la base citoplasma en dirección contraria a las agujas de un reloj.[pic 4]

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En algunas uniones intercomunicantes especializadas, los canales tienen compuertas sensibles al voltaje que les permiten conducir corrientes despolarizantes en una sola dirección, desde la célula presináptica a la postsináptica. Estas uniones reciben el nombre de sinapsis rectificantes.

La transmisión eléctrica permite la activación rápida y simultánea de todas las células interconectadas

Un comportamiento controlado por un grupo de células acopladas eléctricamente tiene una importante ventaja adaptativa: la de desencadenar potenciales de acción de forma explosiva, según la regla del

todo o nada. Además de proporcionar velocidad o sincronía a la transmisión de señales neuronales, las sinapsis eléctricas también transmiten señales metabólicas entre las células. Como los canales intercomunicantes son relativamente grandes y no selectivos, permiten fácilmente el paso de cationes e iones inorgánicos a través de ellos, así como el segundo mensajero IP3 (trifosfato de inositol), cAMP e incluso pequeños péptidos y compuestos orgánicos de tamaño moderado (con un peso molecular inferior a 1000)

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