Transmiterea sinaptica

TRANSMITEREA SINAPTICA

Sinapsa reprezinta o zona diferentiata morfo-chimic si functional la nivelul careia se stabileste contactul intre doua sau mai multe celule nervoase sau intre neuron si efectorii somatici (muschi) sau vegetativi (celule glandulare). Sinapsa este formata dintr-o regiune presinaptica si alta postsinaptica, separate de spatiul sau fanta sinaptlca.

Regiunea presinaptica este reprezentata de ramificatiile axonale sub forma de butoni terminali. Acestea contin mitocondrii si vezicule sinaptice limitate de membrana presinaptica. Veziculele sinaptice contin substantele mediatoare necesare transmiterii chimice a mesajului nervos din teritoriul presinaptic spre cel postsinaptic.

Spatiul sinaptic cuprins intre cele doua membrane, pre - si postsinaptica contine filamente cu orientare transversala ce asigura adezivitatea regiunii sinaptice in conditiile relatiilor de contiguitate intercelulara si ghidajul moleculelor de substanta mediatoare spre teritoriul postsinaptic.

Regiunea postsinaptica este reprezentata de portiunea diferentiata a membranei si citoplasmei neuronului sau organului efector (muschi, glanda). Membrana postsinaptica contine receptorii specifici mediatorului eliberat din teritoriul presinaptic. Dupa modul de articulare a neuronului presinaptic cu cel postsinaptic, sinapsele cu transmitere chimica pot fi: sinapse axo-dendritice, axo-somatice si axo-axonale. La randul lor, sinapsele neuro-efectoare se impart in: neuro-musculare striate sau netede si neuro-glandulare.

In scara animala, transmiterea sinaptica este de doua feluri: chimica si electrica. La mamifere si om predomina sinapsele chimice, iar la animalele inferioare (rac, crab, peste etc.) un loc important il detin sinapsele electrice. Exista si sinapse mixte cu transmitere atat electrica, cat si chimica, care au fost evidentiate sistemul nervos cerebro-spinal.

Sinapsele electrice se caracterizeaza prin rezistenta electrica joasa, viteza de conducere mare si functie stereotipa. Conducerea rapida interneuronala se datoreaza comunicarii directe intre citoplasma celor doi neuroni prin punti proteice, denumite conexoni sau jonctiuni de tip gap-junction care permit schimburi ionice rapide, generatoare de potentiale de actiune cu latenta mica, sub 0,1 ms. Astfel, sinapsele electrice, denumite si electrotonice, asigura viteza mare de transmitere a influxului nervos de la un neuron la altul. La om, sinapsele electrice se gasesc numai in anumite structuri nervoase subcorticale.

Sinapsele chimice asigura transmiterea neuro-umorala la nivelul majoritatii terminatiilor nervoase centrale si periferice. Influxul nervos este transmis cu latenta mare (0,3-0,5 ms) de la nivelul terminatiilor pre-sinaptice in teritoriul postsinaptic, cu participarea ionilor de calciu ca factori eliberatori ai unui neurotransmitator excitator sau inhibitor.

In functie de actiunea postsinaptica a mediatorului respectiv, sinapsele chimice pot fi excitatoare sau inhibitoare, iar dupa natura chimica a neurotransmitatorului, sinapsele se impart in colinergice, adrenergice, dopaminergice, histaminergice, amino-peptidergice (acid glutamic, acid gamma-aminobutiric, glicina), peptidergiceice, purinergice etc.

Transmiterea sinaptica cu ajutorul mediatorilor chimici se realizeaza in mai multe etape:

- sinteza mediatorului, la nivelul somei si terminatiilor neuronale;

- stocarea mediatorului in veziculele sinaptice;

- eliberarea mediatorului in pachete moleculare (cuante) sub influenta potentialului de actiune, cu participarea ionilor de calciu;

- traversarea spatiului sinaptic prin miscarea browniana spre membrana postsinaptica;

- actiunea postsinaptica a mediatorului prin cuplare cu receptorii nembranari specifici;

- inactivarea mediatorului fie cu ajutorul enzimelor hidrolizante, fie prin difuziune extrasinaptica, captare postsinaptic sau recaptare presinaptica in vederea reutilizarii sale.

Ajuns la nivelul ramificatiilor axonale, potentialul de actiune determina eliberarea mediatorului, combinarea acestuia cu receptorii membranei postsinaptice si cresterea sau scaderea permeabilitatii selective a membranei.

In caz de crestere a permeabilitatii fata de ionii de sodiu, potasiu si calciu, va rezulta potentialul postsinaptic excitator (PPSE), care se propaga la nivelul neuronului postsinaptic sau a organului efector. PPSE este un raspuns tranzitoriu, gradat, nepropagat, care necesita insumare spatiala si temporala pentru a provoca un potential de actiune. La nivelul crierului, sinapsele excitatorii sunt mediate in majoritate de glutamat si aspartat.

Daca cresterea permeabilitatii priveste numai ionii de potasiu si clor se va produce hiperpolarizarea membranei generatoare de potential postsinaptic inhihitor (PPSl), care va bloca transmiterea mesajului. Sinapsele inhibitorii au ca mediatori: GABA, glicina, alanina, serina.

Ambele fenomene se produc prin insumare temporala si spatiala a potentialelor postsinaptice locale de tip excitator (depolarizant) sau inhibitor (hiperpolarizant).

Aminoacizii implicati in mediatia chimica. Cercetari neuro-chimice si electro-fiziologioe recente au permis evidentierea rolului posibil inhibitor sau excitator jucat de unii aminoacizi gasiti in tesutul cerebro-spinal.

Aminoacizii cu rol inhibitor: din aceasta categorie fac parte, in afara de GABA si glicina, alanina, taurina, serina etc. Mai bine cunoscuta este glicina, care joaca un rol inhibitor, hiperpolarizant, asupra neuronilor motori si interneuronilor medulari. Nu are efecte corticale.

Aminoacizii cu rol excitator sunt acizii glutamic si aspartic. Fiind profund implicati in metabolismul intermediar al tesutului nervos, rolul sinaptic jucat de acesti aminoacizi este dificil de stabilit, dar se considera a fi cei mai importanti si raspanditi mediatori excitatori din SNC.