Sinapsis
Las sinapsis son áreas donde las neuronas pueden transferir una señal eléctrica o química a otra neurona o células diana, como células musculares o glandulares. Hay dos tipos de sinapsis:
- Eléctrico
- Químico
La neurona presináptica es la que libera el químico o estimula la señal eléctrica. La neurona postsináptica u otro tipo de célula es la que responde a la señal química o eléctrica. En la comunicación neurona-neurona, el axón de la neurona presináptica comunica la señal eléctrica o química y la dendrita de la neurona postsináptica recibe la señal. La hendidura sináptica es el espacio entre la neurona presináptica y la neurona postsináptica u otras células efectoras. Tiene unos 20 nm de ancho.
En las sinapsis eléctricas, los canales especializados, las uniones gap , entre la neurona presináptica y la célula efectora (neurona o tipo celular) conectan las dos células y permiten la transferencia de corrientes eléctricas. Por tanto, la despolarización de la célula presináptica puede provocar cambios de voltaje (despolarización) de la célula efectora. Este tipo de sistema permite una rápida transferencia y respuesta de la señal.
En las sinapsis químicas, los mensajeros químicos, llamados neurotransmisores, se transfieren en vesículas sinápticas desde la neurona hasta la hendidura sináptica. Esta liberación de neurotransmisores se debe a los canales de calcio activados por voltaje. La célula postsináptica tiene receptores que se unen a neurotransmisores específicos. La unión de un neurotransmisor a su receptor da como resultado una respuesta eléctrica (excitadora o inhibitoria) o una vía de mensajería secundaria que activa o suprime la neurona postsináptica u otras células efectoras.
Neurotransmisores
Hasta la fecha, se han identificado más de 200 neurotransmisores. Se pueden clasificar en función de su composición bioquímica y otras propiedades:
Las Catecolaminas: Neurotransmisores Clave en la Respuesta al Estrés y la Regulación Fisiológica
- Monoaminas: p. Ej., Serotonina, noradrenalina, epinefrina, dopamina e histamina
- Catecolaminas: p. Ej., Dopamina, norepinefrina y epinefrina
- Aminoácidos: p. Ej., Glutamato, glicina y ácido gamma-aminobutírico (GABA)
- Gaseoso: óxido nitroso (NO) y monóxido de carbono (CO)
- Péptidos: p. Ej., Oxitocina, somatostatina, péptidos opioides
- Purinas: p. Ej., Trifosfato de adenosina (ATP) y adenosina.
- Otro: acetilcolina
Consideraremos algunos ejemplos primarios en cuanto al origen y efectos celulares.
Acetilcolina
La acetilcolina es producida por neuronas en el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). En el sistema nervioso somático (control voluntario), la acetilcolina estimula las contracciones musculares. La acetilcolina también es producida por neuronas parasimpáticas donde puede inducir respuestas autónomas, como disminución de la frecuencia cardíaca, dilatación de los vasos sanguíneos (vasodilatación), aumento de las contracciones musculares gastrointestinales (peristaltismo) y aumento de la micción. La acetilcolina puede actuar a través de receptores muscarínicos o nicotínicos.
Epinefrina / Norepinefrina
La epinefrina / norepinefrina es producida por el sistema nervioso central, los nervios simpáticos y la médula suprarrenal. Estos neurotransmisores están involucrados en el estado de alerta y la «respuesta de lucha o huida». Actúan a través de receptores adrenérgicos. En el sistema nervioso autónomo, estos neurotransmisores producirán un aumento de la frecuencia cardíaca, endurecimiento de la pared de los vasos sanguíneos (vasoconstricción), disminución de la peristalsis y disminución de la micción.
Serotonina
La serotonina es producida por el intestino y las neuronas del SNC, incluida la región de la amígdala. Regula la sensación general de bienestar, sueño, aprendizaje y memoria, estados de ánimo, temperatura interna y contracciones musculares. Las deficiencias de serotonina están asociadas con la depresión. Una de las clases principales de medicamentos para tratar la depresión actúa para unirse a los transportadores de serotonina que, de otro modo, eliminarían la serotonina de la hendidura sináptica y reducirían su capacidad para activar los receptores de serotonina en la célula postsináptica. Un ejemplo de tal medicamento es Prozac.
Dopamina
La dopamina es producida por varias regiones del cerebro vinculadas a comportamientos emocionales, como la amígdala y el núcleo accumbens. Este neurotransmisor regula las conductas motoras, el placer relacionado con las conductas motivacionales, como el ejercicio, el sistema de recompensa, el estado emocional general y la excitación. Varias formas de receptores de dopamina son expresadas por neuronas en el cerebro. Las deficiencias de este neurotransmisor están asociadas con la enfermedad de Parkinson, mientras que los niveles elevados de dopamina están asociados con la esquizofrenia.
Modelo neurobiológico de la esquizofrenia: sistemas cerebrales y neurotransmisores
GABA
GABA actúa como un neurotransmisor inhibidor en sinapsis rápidas en varias regiones del cerebro. Provoca la liberación de iones de cloruro en la hendidura sináptica, lo que da como resultado la hiperpolarización de la neurona postsináptica. GABA actúa a través de los receptores GABAB. Varios tipos de tranquilizantes y anestésicos actúan mediante la estimulación de GABA o su receptor.
Glicina
La glicina actúa como un neurotransmisor inhibidor en las sinapsis rápidas de la médula espinal. Similar al GABA en el cerebro, causa hiperpolarización inducida por cloruro de las neuronas postsinápticas. Actúa a través de receptores NMDA y receptores de glicina.
Glutamato
El glutamato es el principal neurotransmisor en las sinapsis excitadoras rápidas en el cerebro y la médula espinal. Por lo tanto, actúa de manera opuesta a GABA / glicina. El glutamato puede actuar a través de receptores NMDA, receptores de kainato y AMPAR. La liberación excesiva de glutamato puede provocar excitotoxicidad, lo que puede provocar la muerte celular, convulsiones o accidentes cerebrovasculares. Otras enfermedades neurológicas en las que se ha relacionado una sobreproducción de glutamato incluyen la enfermedad de Huntington, el accidente cerebrovascular isquémico, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
| Neurotransmisor | Donde se produce | Receptores de destino | Comportamiento |
|---|---|---|---|
| Acetilcolina | SNC y SNP | Receptores muscarínicos o receptores nicotínicos | Sistema nervioso somático: estimula las contracciones musculares. |
| Norepinefrina / Epinefrina | SNC, SNP y médula suprarrenal | Receptores adrenérgicos | Sistema nervioso somático: estimula la vasoconstricción, aumenta la frecuencia cardíaca, disminuye la peristalsis y disminuye la micción. |
| Serotonina | SNC y SNP | Receptores de serotonina | Regula la sensación general de bienestar, sueño, aprendizaje y memoria, estados de ánimo, temperatura interna y contracciones musculares. |
| Dopamina | SNC | Receptores de dopamina | Regula conductas motoras y emocionales |
| GABA | SNC | Receptores GABA | Neurotransmisor inhibidor al causar hiperpolarización. |
| Glicina | SNC- médula espinal | Receptores NMDA y receptores de glicina | Neurotransmisor inhibidor al causar hiperpolarización. |
| Glutamato | SNC | Receptores NMDA, receptores de kainato y AMPAR | Neurotransmisor excitador |
Resumen de la lección
Las sinapsis son áreas donde las neuronas pueden transferir una señal eléctrica o química a otra neurona o células diana, como células musculares o glandulares. Hay dos tipos de sinapsis: eléctrica y química. La neurona presináptica es la que libera el químico o estimula la señal eléctrica. La neurona postsináptica u otro tipo de célula es la que responde a la señal química o eléctrica. En las sinapsis químicas, los mensajeros químicos, llamados neurotransmisores, se transfieren en vesículas sinápticas desde la neurona hasta la hendidura sináptica. Esta liberación de neurotransmisores se debe a los canales de calcio activados por voltaje.
La célula postsináptica tiene receptores que se unen a neurotransmisores específicos. La unión de un neurotransmisor a su receptor da como resultado una respuesta eléctrica (excitadora o inhibitoria) o una vía de mensajería secundaria que activa o suprime la neurona postsináptica u otras células efectoras. Ejemplos de neurotransmisores incluyen acetilcolina (sistema nervioso parasimpático y liberado en la unión neuromuscular), epinefrina / norepinefrina (sistema nervioso simpático), serotonina (regula las emociones), dopamina (regula las emociones), GABA (inhibidor en el cerebro), glicina (inhibidor en la médula espinal). cordón) y glutamato (excitador).
Tipos, funciones y ejemplos de neurotransmisores
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