El complejo corresponde a un peso molecular total de 2.50 000 daltons en un monómeros
El empleo de microscopía electrónica de alto poder de resolución de inmunoelectromicoscopia y de distracción de rayos X y de neutrones proporcionaron una visión tridimensional del AChR en la membrana postnisaptica, AChR estan densamente dispuestos en la bicapa lipidica y cada uno de ellos tienen un diámetro de 8.5 nm.El complejo tiene una altura total de 11nm y sobresale casi 5.5 nm por encima de la bicapa lipidica
Pero solo una de cada 39000 deltions ala ACh-bungarotoxina y otros ligados colinergicos de rayos x y proporcionaron una visión tridimensional del AChR
Los complejos AChR estan densamente dispuestos ala bicapa lipidica y cada uno de ellos tienen un diametro de 8,5 nm .El complejo tiene una altura total de 11nm y sobresale casi 5.5 nm por encima de la bicapa ,luego atraviesa la membrana y sobresale ligeramente del lado citoplasmatico
Existen dos sitios de Unión de la toxina que se encuentran en esta extensión pero no es de la depresión central
Reconstrucción del AChR en modelos de membrana
Un método muy útil para estudiar la función del a ChR es reconstruir el receptor purificado en liposomas ubica paz y planares
Fue posible estudiar el influjo y el flujo de estimular estos modelos con agos hago gnóstica colinérgicos qué tienes que hacer es vesículas o sacos formados por membranas naturales y consiste en un cambio de aceite reproducido por la explosión previa a agonistas lleva al receptor es un trato de afinidad y ya no reacciona como una respuesta fisiológica es decir disminuye y hasta puede ser bloqueado del flujo Na es posible efectuar efecto la reconstrucción fluctuaciones es una bicapa que contiene el aceite extraído en solventes orgánicos funciones desaparecen cuando se reduce el cero el voltaje de la membrana ósea botas bloqueantes colinérgicos tubocurarina
Sobre la base de las propiedades hidrofobicas del receptor de la experimentos reconstrucción de bicapa lipida propuso un modelo tentativo
Es que es un diagrama de la membrana podtsinaptica de torpedo mostrando los receptores acetilcolina muy apretados en la bicapa
La posición de la de la sube topografía del receptor en proyección axial y perpendicular en la membrana se ven dos números unidos por un puente SS entre las unidades Delta
El receptor está representado en el estado de reposo y activación con una de dos moléculas de acetil Colina de lo que induce la apertura del canal
Describe como un cambio de conformación n i K e n la acción existe un compuesto de regular el flujo de iones y un filtro de selectividad que determina el tipo de ion que es traslocado sobre la base se habría propuesto modelos de complejo receptores los cuales cambian al receptor el canal
El receptor está representando en el estado de reposo y activación con una y dos moléculas de acetilicolila lo que induce la apertura del canal.
Describe como un cambio de conformación un estado de Gran afinidad y ya no puede abrir el canal . Entre la citosina y el receptor una vez que ya ha sido eliminada de lugar de Unión. Ya dijimos que el ionoforo del AChR es permeable tanto en la Na como el K en el caso de otros receptores y el selectivo para un solo y por ejemplo en estos canales es posible . Sobre la base se han propuesto modelos de complejos receptor y emisor y receptor por ejemplo un ionoforo con PCi puede ser acoplado a un AChR aun receptor de dopamina y un solo receptor puede ser acoplado a diferentes ionoforos se lectivos para iones .
síntesis y liberación del neurotransmisor,regulada por receptores presinapticos
Se conocían los receptores postsinápticos que se encuentran las células defectuosas actualidad se reconocen los receptores pueden estar localizados en otras partes de la membrana neuronal y sobre todo el sistema nervioso aumentar o disminuir la síntesis y la liberación de neurotransmisor
Villalobos estimula el sistema el sistema nervioso esplénico y se produce la secreción de Adrenalina fenoxibenzamina aumenta la secreción inhibición por retroalimentación negativa de la secreción que se bloquean por la frenos y y por la fenoxibenzamina las terminaciones nerviosas periféricas lo mismo son las centrales existen numerosos receptores capaces de inducir una facilitación a una inhibición sináptica neurotransmisores otros neurotransmisores estos receptores explicarían el conocido denominó de la inhibición presenati cita por el cual es transmisor liberado.
Esos receptores explica por el cual el transmisor liberado por una terminal que puede ser una acción inhibitoria sobre la liberación de otros transmisores en otra terminación nerviosa
La importancia receptores modulación de la transmisión sináptica se reconoce cada vez más en muchas sinapsis periféricos y centrales y es posible que ellos participen en ciertos efectos de la radiación en transmisión nerviosa
¡A algunas funciones sinapticas de larga duración que implican el uso de unos segundos mensajeros!
La descripción de la internación neurotransmisor receptor lleva la translocación directa de los fenómenos que se producen en el término de uno o de pocos milisegundos cambios metabólicos en la neurona y produce a mp cíclico a partir de es considerado como un segundo mensaje mensajero capaz de Traducir mensajes extracelulares en una respuesta intracelular esta subes activa la proteína secapas de me Traducir mensajes intracelulares de una respuesta intracelular
Éste a su vez activa a la proteína quinasa una enzima fosforilasa de la forma inactiva al activa produciendo la degradación del glucógeno y no va a durar la función sináptica fue ideada por el doctor Robert extendido con la demostración de que está encima se concentra en la membrana del signo plazoma
Se ha encontrado en el cerebro que otro mensajero en gmp cíclico que es producido por la guanilil ciclasa encontraste la adenina está encima es principalmente soluble en el citosol los niveles de ampc de síntesis de apartamente es común en ambos nucleótidos
Tanto la fosfodiesterasa como la adenilciclasa son también regulados por el sea por intermedio de una proteína que fija el sea por ejemplo la calmodulina la relación entre ampc y función sináptica establecer firmemente cuando se encontró que la aplicación pronto un feliz de noradrenalina o de ampc sobre las células de purkinje del cerebelo reducir la frecuencia de disparo de estos neuronas además se demostró que la aplicación de neurona Lina aumenta el ampc dentro de estas células
domingo, 12 de marzo de 2017
Las sinapsis inhibidora influyen sobre la membrana postsinaptica.
Potencial postsinaptica inhibitorio PPSI efecto hiperpolarizante provoca una depresión
de la excitabilidad neuronal y por consiguiente ejerce una acción inhibitoria.
Acetilcolina tiene un efecto sináptico excitatorio.
Estos fenómenos indican que se basan particularmente en el
receptor.
Todas los potenciales excitadoras o inhibidoras, se suman algebraicamente
y modificarás propiedades eléctricas de la membrana en una zona critica de la célula con bajo umbral excitador denominado
“marcapaso”.
Varios Miles de
Sinapsis Pueden Hacer Contacto con una Neurona
Las sinapsis se clasifican en axiomáticas, axodendriticas y
axoaxonicas.
La sinapsis caliciforme del ganglio ciliar hay una enorme
sinapsis única por célula. Motoneurona puede recibir 10.000 contactos sinápticos
una neurona piramidal de la corteza cerebral puede tener 40.000 contactos sinápticos
y una gran célula de Purkinje 200.000. Un efecto excitatorio y otras inhibitorio.
El número de sinapsis
está relacionado con el de Espinas Dendricas
El número de sinapsis está en relación con el número y longitud
de las dendritas sobre las cuales se producen la mayoría de los contactos . Las
dendritas poseen fina excrecencias sobre su superficie, llamadas espinas, donde
se realizan los contactos sinápticos.
Los contactos sinápticos no son completamente estables y
pueden cambiar, no solo durante el desarrollo, sino también por la influencia
de los impulsos que llegan a una neurona. La estimulación social estimula la formación
y el ensanchamiento de las espinas. Pueden estar relacionadas con los procesos
de aprendizaje.
Este crecimiento sináptico implica el estimulo de la síntesis
de proteína y la transcripción del ARN; la inhibición de estos procesos puede
anular el aprendizaje y la memoria a largo término.
La ultraestructura de
la sinapsis sugiere la existencia de muchos tipos de contactos funcionales.
La hendidura o espacio sináptico, situado entre las
membranas sinápticas, está ocupado por un material denso y puede mostrar in
sistema de finos filamentos intersinapticos de uno 5nm que unen ambas
membranas.
Otro sistema de filamentos que penetra a distancia variable
dentro de la celula postsinaptica. Es llamado retriculo subsinaptico o densidad
postsinaptica.
Pueden establecer contactos funcionales entre cualquier parte
de las membranas neuronales; las únicas porciones de la neurona que nunca hacen
sinapsis son los segmentos de fibra nerviosa cubiertos de mielina.
Pueden establecer directamente sobre la dendrita, peroen la mayoría
de los casos lo hacen por intermedio de una espina.
Algunas pueden hacerlo sobre el cono inicialdel axón; sipnasis
del segmento inicial ejercen la accion inhibitoria.
En las que un terminal nervioso
se pone en contacto con otro. Involucrada en la inhibición presinaptica por su acción
puede reducir la salida del neurotransmisor.
Es presinaptica en una sinapsis y postsinaptica en la otra.
El pericari on pueden ponerse en contacto con una dendrita.
Sistema nervioso central tienen grupos de vesículas sinápticas opuestas a otras dendritas; pueden ser de tipo reciproco.
Todas las regiones de la membrana neuronal pueden tener una función sináptica.
Los receptores a las lectinas y las densidades postsinapticas pueden influir en la formacion y manteimiento de las sinapsis
La membrana presinaptica muentra proyecciones especiales en la zonas activas
La sinapsis se ha reconocido que las vesiculas sinapticas tienden a amontonarse sobre regiones especiales de la membrana presinaptica que fueron denominadas zonas activas.
La presencia de pequeñas depresiones en la fase-P que corresponden a protuberancias en la fase-E y corresponden a los sitios de union de las vesiculas.
La union neuromuscuar, las proyecciones presinapticas aparecen como bandas.
La funcion de estos distintos tipos de proyecciones es aun desconocida. Es posible, sin embargo que actuen como "guias" en el trasporte de las vesículas hacia los sitios de liberacion.
La membrana postsinapticas tiene una organizacion macromolecular compleja.
En la union mioneural se piensa que las particulas representan complejos de receptores-canales y que los mismos hacen saliencia en el espacio sinatico.
En el momento de la estimulacion ocurre una repentina permebealidad al Na; que al aumentar varios cientos de veces y alcanzar este su maximo en 100 microsegundos.
Al finalizar este periodo la membrana se buelve nuevamente impermeable At Na,pero la permebealidad al k.Aumenta y este lon sale de la celula,deporalizando en la fobra nerviosa
El potencial de accion que se desarrolla en la fibra nerviosa tiene diversas caracteristicas.El estimulo solicita una pequeña despolarización localizada en la fibra,que despues de llegar a cierto umbral de activacion pruduce potenciales de activacion,produce potenciales de accion de iagual amplitud
Si se aumenta la intensidad del estimulo,la altura del potencial de accion pertenece igual.Esta propiedad del impulso nervioso es la de no decrecer eso significa que la amplitud del potencial de accion no diaminulle y es la mismaa todo lo largo de la fibra nerviosa.
LA PROPAGACION DE LOS POTENCIALES DE ACCION DEPENDEN DE LA APERTURA DE CANALES DE SODIO Y POTASIO EN LQ MEMBRANA AXÓNICA
(AT pasa a Na) cuya funcion es la de eliminar Na desde el axón y permitir la entrada de K
Es posible imaguinar aun canal ionico como un intersticio entre su bunidades de proteinas que forman un canal de hidrofilio en la membrana que forman un canal hidrofilico que forman un canal hidrofilio en la membrana del axón.se piensa que el canal ionico esta constrituido para dos elementos funcionales
En los canales de Na y K del nervio (y del musculo) las compuertas estam reguladas por el potencial de membrana es decir que el mecanismo es propulsado electricamente y es controlado por el potencial de membrana,sin necesidad de otra fuente de energia
CANAL DE SODIO: mejor conocido como K. El canal tiene por lo menos tres sitios de union diferentes para la neutoxina (STX) toxina de ciertos crustacos bloquean por completo los canales de ambas moleculas marcadas con tritio. Pueden usarse para determinar el numero de canales de Na
Otro tipo de bloqueantes de los canales de Na son los anestesicos localea como la lidolcalna y la procaina que se usa en clinia esta sustancia son animas liposolubles que actua, bloquean la conduccion nerviosa afecta que se deben ala inactivacion del mecanismo de compuertas se extima que el tamaño minimo del canal de Na a nivel del filtro selectividas es de 0,3x 0,5 nm; por consecuecia de ión,sodio(0,19nm) para poder atravesarlo debe estar total o parcialmente desidratado
CANAL DE POTACIO: la conductancias del potasio es es inhibida selectivamente por los iónes tetratelamonio (TA). En el axión gigante del calamar el (TEA) bloquea solo el canal de K desde el interior
CANAL DE K: ademas de los canales de Na y K la presencia de canales de CA2, es muy importate ya que como se ha visto en varios capitulos la entrada del K juega con papel fundamental en muchas funciones celulares
EN LOS RECEPTORES PSIOLOGUICOS Y EN LAS SINAPSIS LOS POTENTCIALES SON GRADUADOS Y NO SE PROPAGAN
Los estudios psicologuicos demostro que ademas de la respuesta todo o nada en el tejido nervioso existe otro tipo de actividad electrica
En el caso de corpusculo de pasini, se pueden extraer la mayor de laa laminillas conectivas que rodean las termacion nerviosa sin alterar el pontemcial generador, pareceria pues que el traductor viologico subseptible transforma energia mecanica(presion) en energia electrica (potencial generador) se localiza en la parte sersonlars de la terminacion.Probablemente la deformacion mecanica de la terminacion produce una modificaciom en la permeablilidad de la membrana,con entrada de iónes y de despolarisisazion parcial.En el corpúsculo de pasini,el impulso nervioso comiensa dn el primer nodo de ranvier
ORGANIZACION GENERAL DE LA NEURONA Y FUNCION DE LA FIBRA NERVIOSA
El tejido nervioso esta especialmente diferenciado para volver rapida y especificamente a distintos estimulos.Los protossos y los vejetales carecen de nervibs diferenciados pero tienen mecanismos mas primitivos circuito del arco reillejo,integrado por una neurona sensorial (aferente)y una neurona motora(eferente).Estas neuronas se relacionan,respectivamente con un resepror psicologico y con un efecto,y estan conectadas por medio de sinapsis
El transporte exónico semprifugo de macromoleculas depende de la intehridad de los netúbulos.La colchisina y la vinblastina que destruye a esos organelas,interrumpen el transporte axónico.En el nivel celular el proceso se estudia mejor apelando a la autorradiografia.La gangleo siliar del pollo es muy conveniente para estas experiencias en la autodiografia pueden observarse que la proteina sintetizada penetra en la terminacion nerviosa, pero en cambio no entra en la celula ganglionar postesinaptica
La potemcial de la membrana cambia a -90mv a mas de +50mv en la frase absedente de la espiga entrenar y en la frase desendente sale K.El potencial de accion tiene un humbral de activacion es una respuesta del tipo todo o nada no de crece y presenta un periodo regractorio.En las fibras amienlinicas la propagacion se explica con la teoria del circuito local
24.3 TRANSMISION SINAPTICA Y ESTRUCTURA SE LA SINAPSIS
los conocimientos iniciales acerca de la sinapsis o contactos sinapticos provienen en los hallasgos realizados a finales del siglo XlX y comkenzos del actual sobre la organizacion mortologica y psicologica del siatema nervioso
Descubrio algunas de las propiedades fundamentales de la sinapsis,como el retrato sinaptico,Tambien señalo que muchas sinapsis situadas sobre la superficie de una motora podrian una accion excitatoria otraa eran inhibidoras y antagonista de las primeras
Al finalizar este periodo la membrana se buelve nuevamente impermeable At Na,pero la permebealidad al k.Aumenta y este lon sale de la celula,deporalizando en la fobra nerviosa
El potencial de accion que se desarrolla en la fibra nerviosa tiene diversas caracteristicas.El estimulo solicita una pequeña despolarización localizada en la fibra,que despues de llegar a cierto umbral de activacion pruduce potenciales de activacion,produce potenciales de accion de iagual amplitud
Si se aumenta la intensidad del estimulo,la altura del potencial de accion pertenece igual.Esta propiedad del impulso nervioso es la de no decrecer eso significa que la amplitud del potencial de accion no diaminulle y es la mismaa todo lo largo de la fibra nerviosa.
LA PROPAGACION DE LOS POTENCIALES DE ACCION DEPENDEN DE LA APERTURA DE CANALES DE SODIO Y POTASIO EN LQ MEMBRANA AXÓNICA
(AT pasa a Na) cuya funcion es la de eliminar Na desde el axón y permitir la entrada de K
Es posible imaguinar aun canal ionico como un intersticio entre su bunidades de proteinas que forman un canal de hidrofilio en la membrana que forman un canal hidrofilico que forman un canal hidrofilio en la membrana del axón.se piensa que el canal ionico esta constrituido para dos elementos funcionales
En los canales de Na y K del nervio (y del musculo) las compuertas estam reguladas por el potencial de membrana es decir que el mecanismo es propulsado electricamente y es controlado por el potencial de membrana,sin necesidad de otra fuente de energia
CANAL DE SODIO: mejor conocido como K. El canal tiene por lo menos tres sitios de union diferentes para la neutoxina (STX) toxina de ciertos crustacos bloquean por completo los canales de ambas moleculas marcadas con tritio. Pueden usarse para determinar el numero de canales de Na
Otro tipo de bloqueantes de los canales de Na son los anestesicos localea como la lidolcalna y la procaina que se usa en clinia esta sustancia son animas liposolubles que actua, bloquean la conduccion nerviosa afecta que se deben ala inactivacion del mecanismo de compuertas se extima que el tamaño minimo del canal de Na a nivel del filtro selectividas es de 0,3x 0,5 nm; por consecuecia de ión,sodio(0,19nm) para poder atravesarlo debe estar total o parcialmente desidratado
CANAL DE POTACIO: la conductancias del potasio es es inhibida selectivamente por los iónes tetratelamonio (TA). En el axión gigante del calamar el (TEA) bloquea solo el canal de K desde el interior
CANAL DE K: ademas de los canales de Na y K la presencia de canales de CA2, es muy importate ya que como se ha visto en varios capitulos la entrada del K juega con papel fundamental en muchas funciones celulares
EN LOS RECEPTORES PSIOLOGUICOS Y EN LAS SINAPSIS LOS POTENTCIALES SON GRADUADOS Y NO SE PROPAGAN
Los estudios psicologuicos demostro que ademas de la respuesta todo o nada en el tejido nervioso existe otro tipo de actividad electrica
En el caso de corpusculo de pasini, se pueden extraer la mayor de laa laminillas conectivas que rodean las termacion nerviosa sin alterar el pontemcial generador, pareceria pues que el traductor viologico subseptible transforma energia mecanica(presion) en energia electrica (potencial generador) se localiza en la parte sersonlars de la terminacion.Probablemente la deformacion mecanica de la terminacion produce una modificaciom en la permeablilidad de la membrana,con entrada de iónes y de despolarisisazion parcial.En el corpúsculo de pasini,el impulso nervioso comiensa dn el primer nodo de ranvier
ORGANIZACION GENERAL DE LA NEURONA Y FUNCION DE LA FIBRA NERVIOSA
- Cuerpo celular
- Dendritas
- Núcleo
- Aparato de Golgi
- Cono axónico
- Cuerpos de Nissl
- Mitocondria
- Axón mielínico
- Célula de Schwan
- Nódulo de Ranvier
- Colateral del axón
- Telodendro
- Botones terminales
El tejido nervioso esta especialmente diferenciado para volver rapida y especificamente a distintos estimulos.Los protossos y los vejetales carecen de nervibs diferenciados pero tienen mecanismos mas primitivos circuito del arco reillejo,integrado por una neurona sensorial (aferente)y una neurona motora(eferente).Estas neuronas se relacionan,respectivamente con un resepror psicologico y con un efecto,y estan conectadas por medio de sinapsis
El transporte exónico semprifugo de macromoleculas depende de la intehridad de los netúbulos.La colchisina y la vinblastina que destruye a esos organelas,interrumpen el transporte axónico.En el nivel celular el proceso se estudia mejor apelando a la autorradiografia.La gangleo siliar del pollo es muy conveniente para estas experiencias en la autodiografia pueden observarse que la proteina sintetizada penetra en la terminacion nerviosa, pero en cambio no entra en la celula ganglionar postesinaptica
La potemcial de la membrana cambia a -90mv a mas de +50mv en la frase absedente de la espiga entrenar y en la frase desendente sale K.El potencial de accion tiene un humbral de activacion es una respuesta del tipo todo o nada no de crece y presenta un periodo regractorio.En las fibras amienlinicas la propagacion se explica con la teoria del circuito local
24.3 TRANSMISION SINAPTICA Y ESTRUCTURA SE LA SINAPSIS
los conocimientos iniciales acerca de la sinapsis o contactos sinapticos provienen en los hallasgos realizados a finales del siglo XlX y comkenzos del actual sobre la organizacion mortologica y psicologica del siatema nervioso
Descubrio algunas de las propiedades fundamentales de la sinapsis,como el retrato sinaptico,Tambien señalo que muchas sinapsis situadas sobre la superficie de una motora podrian una accion excitatoria otraa eran inhibidoras y antagonista de las primeras
sábado, 11 de marzo de 2017
Si las mismas neuronas crecen en presencia de tejido
cardiaco , la mayoria se vuelven colinergicas
Puede producirse agregando el liquido en el cual crecen
las celulas del corazon al cultivo de celulas adrenergicas puras. Ello
sugiere la existencia de un factor de
desarrollo colinergico capaz de promover la diferenciacion hacia la sintesis de
acetilcolina.
Neuronas con doble funcion, simultaneamente
adrenergicas y colinergicas , se
consideran que estan en un estado intermedio de la diferenciacion
Se cree que la diferenciacion quimica de una neurona es
influida por las celulas vecinas , no neuronales, por intermedio de factores de
desarrollo que entran por transporte retrogrado. Ademas debe considerarse la
influencia de la actividad electrica de otras neuronas que pueden modificar la
respuesta a estos factores del desarrollo.
Sinaptosomas , membranas del sanptoma y vesiculas
sinapticas pueden ser aislados por fraccion celular
El sinaptosoma es sensible a cambios en la presion
osmotica y en un medio hipotonico puede sufrir un choque osmotico , con ruptura
de la membrana y salida de su contenido , incluso de las vesiculas sinapticas
Por medio de un
detergente suave es posible aislar luego el complejo de unión formado por las
membranas sinapticas y las estructuras relacionadas
Un tratamiento más
energético lleva al aislamiento del retículo subsinaptico o densidad
postsinaptica
Las membranas del
sinaptosoma contienen acetilcolinesterasa, ATPasa Na+ -- K+, y adenilciclasa
Neurotransmisores.
Síntesis y metabolismo de la acetilcolina
El número de
sustancias producidas por las neuronas que pueden considerarse posibles podría
ser por lo menos 50 y va en rápido aumento. La mayoría son sustancias de bajo
peso molecular que pertenecen al grupo de aminas biogenas, aminoácidos, purinas
y neuropeptidos
Los principales
criterios que se utilizan para definir una sustancia como neurotransmisor son
los siguientes:
- · Debe encontrarse dentro de la terminación nerviosa
- · Debe ser liberada por estimulación nerviosa
- · Sus efectos deben parecerse a los producidos por la estimulación nerviosa
- · Sus efectos deben ser modificados por drogas específicas (agonistas y antagonistas) en el mismo sentido y con igual magnitud que en la situación in vivo
- · Debe ser inactivada después de su acción en la transmisión sináptica
La acetilcolina se
halla almacenada principalmente dentro de la vesículas sinapticas, aunque
también puede estar disuelta en el citoplasma
El fraccionamiento
celular permite demostrar que los tres componentes principales del sistema
colinérgico, colina-acetiltrasferasa, acetilcolina y acetilcolinesterasa, se
encuentran en una fracción especial de las terminaciones nerviosas del cerebro
Neuropeptidos: numerosos peptidos en las neuronas, que
puede participar en la transmisión del impulso nervioso. Estos neuropeptidos
comprenden moléculas que pueden contener de 2 (por ejemplo, la carnosina) hasta
30 aminoácidos. Se originan en los ribosomas, en el pericardio, como precursores
más grandes y son acumulados en vesículas y transportados hasta el sistema
nervioso, donde finalmente se procesados como peptidos de y liberados
Los peptidos son
vueltos a captar por la terminación nerviosa o inactivados luego de su
degradación por peptidasas
El descubrimiento
por Hughes de las encefalinas (1975) llevo a primer plano de la neurobiologia
el problema de los neuropeptidos
Tir - Gli - Gli -
Phen - Met (met-encefalina)
Tir - Gli - Gli -
Phen - Leu (leu-encefalina)
Fueron
descubiertos mucho después de haberse conocido el receptor específico de la
morfina en el sistema nervioso
El problema de los
peptidos opioides se complico por el hallazgo de otros peptidos de mayor tamaño
con función similar, como las B-endorfinas y las dinorfinas
- · El sistema de la B-endorfina, que se encuentra principalmente en el lóbulo anterior e intermedio de la hipófisis, así como en un número limitado de neuronas del núcleo arciforme del hipotálamo. Estas neuronas tienen largos axones que se proyectan hacia las estructuras limbicas, el tálamo, el locus coeruleus, etc
- · El sistema de la encefalina tiene una distribución más amplia y difusa en el sistema nervioso y central y en general se encuentra en neuronas con axones cortos
- · El sistema de la dinorfina comprende varios neuropeptidos con una longitud de la cadena de 8 a 32 aminoácidos. La concemtracion de las dinorfinas en el encéfalo es mucho menor a la de las encefalinas y se encuentran sobre todo en algunos núcleos basales
Identificación
citoquímica de sistemas neuronales. Coexistencia de neurotransmisores
El gran número de
neuronas que se encuentran en el sistema nervioso central y periférico puede
ser diferenciado, pero no sólo por su morfología y sus contactos
sinapticos, sino por los
neurotransmisores que pueden sintetizar, almacenar y liberar en las
terminaciones nerviosas
La
autorradiografía puede usarse para localizar neuronas y terminaciones nerviosas
mediante la administración de neurotransmisores o precursores marcados
En la actualidad
la técnicas potente se basa en el uso de métodos inmunoquimicos para los
neurotransmisores (en especial neuropeptidos) o las enzimas específicas que
intervienen en su metabolismo
Se confirmó en
algunos casos la llamada regla de Dale, que dice que cada neurona produce un
único neurotransmisor, pero en los últimos años se observaron varias
excepciones a esta regla y, en la actualidad, se acepta que puede coexistir en
el mismo terminal nervioso dos o más neurotransmisores
Uno de los
primeros casos de coexistencia en los nervios simpáticos de la glándula pineal
contienen tanto noradrenalina como serotonina. Más frecuente es el caso en que
una amina biogena, como dopamina o serotonina,
coexisten con neuropeptidos
La coexistencia de
un neurotransmisor con el neuropeptido podría regular la respuesta de la célula
efectora
En la terminación
nerviosa es posible proponer la presencia de vesículas mixtas que contienen ambas
sustancias o de diferentes vesículas para el neurotransmisor o para el
neuropeptido
Se observo que el
neurotransmisor provoca una rápida respuesta de corta duración, mientras que el
neuropeptido produce un efecto perdurable
El transporte
del neurotransmisor involucra el de las vesículas sinapticas
Aunque la síntesis
de neurotransmisor se produce en forma predominante en el terminal nervioso,
puede también hacerse en el pericarion
Las drogas que
como la colchina y la vinblastina despolimerizan a los neurotubulos producen
reducción y hasta bloqueo del transporte de vesículas
Las vesiculas son
transportadas en sentido centrífugo; solo las vesículas con cubierta, que se
originan por endocitosis, pueden desplazarse por transporte retrógrado hacia el
pericarion
La liberacion
del transmisor esta relacionada con el papel de las vesiculas sinapticas en la
transmision nerviosa
La hipotesis
vesicular sostiene que con la llegada del impulso nervioso al terminal se
produce la liberación simultánea de gran número de cuantos de neurotransmisor,
a partir de las vesículas sinapticas
En una sinapsis en
reposo la liberación espontanea puede producirse aproximadamente cada segundo y
esto desarrolla los llamados potenciales miniatura de la placa (meep), cada uno
de los cuales se atribuye a la liberación de un cuanto
El número de meep
aumenta cuando el terminal nervioso es despolarizado parcialmente o con el
aumento de la concentración de K+ en el medio
La solución
intravesicular de acetilcolina es probablemente isosmotica.
Se estima que en
una vesícula has de 12.000 a 21.000 moléculas de acetilcolina
Es posible que el
ATP y ciertos componentes intravesiculares favorezcan la concentración de la
acetilcolina dentro de la vesícula
El corte del axón
produjo la degeneración del terminal con la rapida lisis de las vesículas
La estimulación
eléctrica de alta frecuencia produjo una reducción en el número de vesiculas
Los receptores sinápticos son proteínas hidrofóbicos que están incluidos en el armazón lipídico de la membrana
Las proteínas receptoras son altamente hidrofóbicas y están estrechamente
relacionadas con los lípidos de la membrana. Para su aislamiento se emplean dos
procedimientos, la extracción con solventes orgánicos y la acción de
detergentes fuertes. Se han aislado proteínas receptores colinérgicas a partir
de la eléctroplaca de Torpedo y Electrophorus, tejidos que poseen una de las
inervaciones colinérgicas más ricas, pero también han sido obtenidas a partir
de musculo esquelético, musculo liso y cerebro. Del cerebro, la capsula esplénica y el corazón se obtuvieron
proteínas receptoras adrenérgicas.
A partir de membranas sinápticas
de corteza cerebral se separaron proteínas hidrofóbicas que unes
L-glumato, L-aspartato y y-aminobufirato (de Roberthis, de 1975)
Después de su extracción generalmente las proteínas son separadas por
medio de cromatografía en columna o
cromatografía de afinidad.
La fuente ideal para el aislamiento del receptor de acetilcolina (AChR)
es el tejido eléctrico de la anguila (Electrophorus electricus) y de la raya.
El cambio en el potencial de membrana depende de los iones traslocados
El potencial de membrana en reposo o equilibrio (PMR) está determinado
por el gradinete de concentración de las diferentes especies iónicas. En una neurona el PMR varía
entre -50 y -100 m V y depende de la distribución de Na, K+ y Cl a través de la
membrana. Cada uno de estos iones tiene su propio potencial en equilibrio (E)
potencial de Nernst.
Este nuevo equilibrio alcanzado es
intermedio entre Ena+ (por lo general -15 m V) y la membrana se despolariza. En
este caso el potencial sináptico es excitatorio. En otros casos, cuando hay
aumento de la permeabilidad a un solo ion, el RPM estará algo más próximo al
potencial de Nernst del ion correspondiente. Por ejemplo, cuando el canal
trasloca selectivamente el Cl se produce una hiperpolarizacion (E
Cl=90 m V). Esto es lo que ocurre con el receptor del GABA que produce un efecto inhibitorio
El receptor de la acetilona esta acoplado a la translocación de iones sodio y potasio
Tomando como ejemplo la interacciona de la acetilcolina en la unión neuromuscular se expresa de esta sig.
manera:
Este esquema el ACh interactúa con el receptor (Rc) forma primero un
complejo, que se encuentra en estado
cerrado y luego, en un segundo paso,
pasa a el estado abierto AChRa (Ic e la corresponden a los ionoforos cerrados y abiertos).
Experimentalmente el empleo de delicados micro electrodos a nivel de la unión
neuromuscular proporciono una de las mejores evidencias del funcionamiento de
los receptores a nivel molecular. Ya se ha comentado que en esta preparación
pueden registrarse los denominados potenciales de placa en miniatura (meep),
espontáneos, que poseen una amplitud aproximada de 0, 1 mv.
La amplitud de estas fluctuaciones es varios cientos de veces menor que
el meep es decir del orden de 0, 3 V y constituye el llamado ruido de la
membrana. La corriente producida es equivalente a la traslocacion de 5x 10 iones univalentes. La enorme amplificación
que se produce en una sinapsis química se comprende fácilmente, ya que una o
dos moléculas con el receptor, pueden traslocar más de 10.000 iones.
Receptores sinápticos y respuesta fisiológica
Desde el comienzo de este siglo y a consecuencia de los
trabajos de Langley, Ehrlich y otros, se sostuvo que el transmisor interactúa
con un receptor específico localizado en la membrana celular. Sin embargo,
durante muchos años solo se tuvo un conocimiento indirecto de estos receptores
sinápticos, basados en una respuesta final obtenida de esa interacción.
Ya en 1955, Nachmanson sostuvo que el “receptor colinérgico es una proteína que,
al unirse a la acetilcolina, sufre una transición conformacional que da como
resultado un cambio de permeabilidad.
La interacción primaria entre el neurotransmisor y el
receptor puede estudiarse directamente, en
membranas sinápticas aisladas, mediante el uso de ligandos marcados.
Estos pueden ser el neurotransmisor correspondiente o drogas que actúan como
agonistas (es decir, de manera similar al neurotransmisor) o antagonistas (que
bloquean la acción de los agonistas)
La
interacción ligando-receptor muestra las siguientes características:
a) Saturabilidad: debido a que existe un
numero definido de sitios receptores en la membrana, aumentando la
concentración del ligando se alcanza un nivel de saturación de la unión
b) Alta afinidad: la afinidad (es decir
el grado de intensidad de unión) depende de la constante de disociación
determinada cinéticamente o en equilibrio.
c) Reversibilidad : la interacción
ligando-receptor en general, no comprende una unión covalente y puede ser
disociada, sea incluyendo el ligando o por acción de otras drogas
d) Especialidad: la interacción debe ser
específica para el ligando y puede ser desplazada por los correspondientes
agonistas y antagonistas
Vesículas Sinápticas y Liberación del transmisor
Las vesículas sinápticas constituyen la característica
fundamental de las sinapsis. En su mayor parte, son esféricas, electrónicamente
transparentes, tienen un diámetro de 40 a 50 nm y una membrana de 4 a 5 nm de
espesor. En la unión neuromuscular se encuentran unas 1.000 vesículas por m3 y
un total de 3x 10. Alrededor del 20% de ellas están adheridas a la membrana
presináptica, listas para descargar el transmisor. Algunas sinapsis,
consideradas inhibitorias, contienen vesículas aplanadas o elípticas. En los
axones y terminales simpáticos se encuentran vesículas granuladas pequeñas, que
contienen el transmisor noradrenalina dentro del granulo. También hay vesículas
complejas o cubiertas, que poseen una cascara formada por material hexagonal.
Estas vesículas forman por endocitosis y podrían representar un mecanismo de
reciclaje de la membrana.
Durante el desarrollo sináptico hay un periodo crítico en el
cual una sinapsis periférica puede cambiar de adrenérgica (con pequeñas
vesículas) en colinérgica (con vesículas claras). Este cambio depende de las
células que rodean a la neurona, las que producen factores de desarrollo. Por
fraccionamiento celular se llega a obtener una verdadera disección de la región
sináptica, mediante la cual es posible aislar los sinaptosomas, las membranas
de la terminación, las vesículas sinápticas, las membranas sinápticas y las
densidades postsinapticas. Por lo menos 50 posibles neurotransmisores y
neuromoduladores son producidos por las neuronas. Ellos comprenden las aminas
biogenas (acetilcolina, noradrenalina,
dopamina, serototina) aminoácidos (ácido glutámico y aspártico, GABA, glicina y
otros) purinas y numerosas neuropeptidos. Se utilizan varios criterios para definir una sustancia como neurotransmisor.
Colina+ acetilCoA->acetilcolina + CoA
Después de su liberación la acetilcolina es hidrolizada por
la acetilcolinesterasa y los grupos acetilo y la colina son nuevamente captados
por la terminación nerviosa. Se utiliza el fraccionamiento celular la
fluorescencia, la autorradiografia y especialmente métodos inmunoquimicos para
identificar sistemas neuronales especiales. La liberación del transmisor está
relacionada con la función de las vesículas sinápticas. La hipótesis vesicular
implica que el neurotransmisor, contenido en la vesícula, se libera paquetes
multimoleculares o cuantos.
El contenido de acetilcolina de las vesículas puede ser muy
alto y en Torpedo, la concentración es de aproximadamente 0,4-0,5 M. cada
cuanto comprende de 12.000 a 21.000 moléculas de acetilcolina contenidas dentro de una vesícula. El mecanismo de
liberación del transmisor probablemente implica el uso repetido de las
vesículas, seguido por Exocitosis y reciclaje de la membrana vesícula. El
retardo sináptico comprende el tiempo insumido en la apertura de los canales de
Ca2+ y en la liberación del transmisor.
El acoplamiento entre la despolarización y la secreción del transmisor es mediado por iones calcio
El
acoplamiento entre la despolarización, producido por la llegada del impulso
nervioso y la secreción de acetilcolina, es mediado por el influjo de iones
calcio. El Ca2+ extracelular constituye un requisito imprescindible para la
liberación de acetilcolina por el terminal nervioso. La entrada de este ion
dentro del terminal ha sido demostrada mediante e empleo de Ca 45 y el uso de
acuorina, una sustancia que fluoresce en presencia de Ca2+56.
La entrada
de calcio a través de la membrana presináptica supuestamente tiene lugar por
canales que dependen del voltaje. Estos canales de calcio podrían ser las
grandes partículas intramembranosas observadas mediantes congelación-fractura
en las zonas activas. En la función neuromuscular y en otras sinapsis, estas
partículas se encuentran en la
proximidad de los sitios donde ocurre la liberación de las vesículas
sinápticas.
Un
experimento aún más refinado consiste en registrar y conservar el potencial de
acción en una memoria digital. Luego de bloquear las conductancias del Na+ y
del K+ se introduce el potencial de
acción simulado en el circuito. Otra consecuencia importante de estos estudios
se refiere al retardo sináptico observado entre el final del potencial de acción presinaptico y el
comienzo del potencial sináptico. Este puede dividirse en dos porciones:
a) El tiempo insumido realmente en la
apertura del canal del Ca2+
b) Un intervalo más corto (aproximadamente 200 seg)
que representa la liberación del
transmisor.
Nuestra descripción del posible papel de las vesículas
sinápticas en la transmisión nerviosa esta en gran medida de acuerdo con la
hipótesis vesicular per cabe mencionar
que se han formulado otras hipótesis
no vesiculares para liberación del neurotransmisor.
El mecanismo de liberación probablemente implica el uso Repetido, la Exocitosis y el Reciclaje de las vesículas sinápticas
Uno de los
problemas más discutidos respecto de la liberación del transmisor es si esta
implica exclusivamente un mecanismo de
Exocitosis o si las vesículas sinápticas son usadas repetidas veces antes de la
Exocitosis final. Si esto último fuese cierto, la unión de las vesículas a los
sitios de liberación seria temporaria y en cada oportunidad la vesícula seria recargada con transmisor.
Los estudios
cuantitativos en motoneuronas de crustáceos han llevado a proponer que las
vesículas son reutilizadas, o bien que
existe un mecanismo por el cual la incorporación de las vesículas a la membrana es equilibrada con la formación de nuevas
vesículas a partir de ellas. En la sinapsis de Torpedo existen aparentemente
dos poblaciones de vesículas colinérgicas, una con una relación ACh/ATP más alta (llamada vesículas
súper cargadas)y otra con una relación menor. Se piensa que las vesículas
supercargadas están asociadas con la membrana presináptica y que por
estimulación liberan primero. Se ha sostenido que las vesículas recientemente
formadas pueden tener varios ciclos de secreción y acumulación antes de que
sufran la Exocitosis y se incorporen a la membrana. No obstante, en la
actualidad se acepta, en general, la
existencia de un mecanismo de reciclaje de vesículas.
La liberación del transmisor está relacionada con el papel de las vesículas sinápticas en la trasmisión nerviosa
Las
macromoléculas son transportadas por el axón.
Debemos
relacionar los experimentos antedichos de regeneración y crecimiento de axón,
con el hecho de que los axones y las terminaciones nerviosas carecen de
ribosomas, son incapaces de producir las síntesis de proteínas locales en
cantidad apreciable. La mayoría de las proteínas axonicas y sinapcticas deben
ser fabricadas en el pericarion y transportadas luego, por el axón,hasta las
terminaciones nerviosas.
El
transporte axonico puede ser anterógrado o centrifugo (es decir que el
pericaron hacia las terminaciones nerviosas) también puede ser retrogado (es
decir en dirección opuesta).
La
velocidad de transporte puede variar para las diferentes proteínas y
componentes estructurales y puede ser rápido o lento.
El
transporte centrifugo las macromoleculas como las proteínas, glucoproteínas y
enzimas, que son solubles en el axoplasma o integran las diversas estructuras
axonicas y sinapcticas, son sintetizadas en el cuerpo neuronal y se distribuyen
después en las dendritas, el axón y las terminaciones nerviosas, a distancias
variables que alcanzan milímetros y aun
metros.
El
transporte a nivel celular mediante la microinyeccion en el soma de una neurona aislada de una
proteína o un precursor de glucoproteina.
El
transporte se realiza no solo en el axon si no también hasta las dendritas.
El flujo axonico centrífugo puede ser rápido o lento.
Las
proteínas son transportadas en sentido centrifugo a diferentes velocidades y
que en general se detectan dos grupos defenidos; de transporte rápido y de
transporte lento.
El flujo axonico rápido: aproximadamente de 250/400 nm por dia, lleva
las proteínas sintetizadas por los polisomas unidos al RE, las que son
transferidas al Golgi, los materiales de transporte rápido se mueven por el
pericarion y por las dendritas en forma de mermbranas como se muestra:
El
flujo axonico lento: Transporta proteínas de la fracción soluble del
tejido nervioso y en grado menor a las mitocondrias. Estas proteínas son
sintetizadas sobre todo por los ribosomas libres y probablemente no pasan por
el complejo de Golgli.
Las
enzimas relacionadas con las síntesis de neurotransmisores,como la
colin-acetiltransferasa y la tirosina hidroxilasa,son transportadas por medio
de flujo lento. El transporte lento se detiene si la sintesis de proteínas es
inhibida, pero continua por el espacio de 24 horas luego de seccionado el axón.
Las proteínas de flujo rápido y lento que entran en el axón y las terminaciones
nerviosas pueden compensar la desintegración local causada por enzimas
proteoliticas.
Para
mantener su vida la mayoría de las neuronas
precisan la influencia ''trofica'' de otras neuronas y cuando ella no
existe puede producirse una degeneración neuronal
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