El documento resume los conceptos fundamentales de la transmisión sináptica. Explica que existen dos tipos de sinapsis, eléctricas y químicas, siendo estas últimas las más comunes. Describe los pasos de la neurotransmisión química, incluyendo la síntesis, almacenamiento, liberación y recaptación de los neurotransmisores. También explica los conceptos de integración sináptica a través de la sumación temporal y espacial de potenciales postsinápticos, que pueden dar lugar a la generación de pot

1. LA TRANSMISION SINAPTICA
SINAPSIS: Definición, estructura y tipos.
MECANISMO:
sínt. NT: tipos, vesículas…
liberación (+ captura, degradación…)
Receptores: PPS, tipos de receptores
neurofarmacología
INTEGRACIÓN SINÁPTICA:
-sumación,
-inhibición
-modulación
convergencia/divergencia-circuitos
COMPONENTES DE LAS NEURONAS
SOMA Aparato de
Golgi
mitocondrias
DENDRITAS
BOTONES lisosoma
AXON
MIELINA TERMINALES
citoplasma
Dirección
Espinas
del mensaje dendríticas
REL
RER
MIELINA microtúbulos
dendrita
1

2. El potencial de acción se genera
en el segmento inicial (cono
Cuerpo axónico) cuando el potencial llega
Dendritascelular al potencial umbral
Axón
Colateral El segmento inicial tiene una alta densidad
de canales de sodio operados por voltaje
Terminal axónico
Tipos de sinapsis
Cuerpo celular
Dendritas
Sinapsis axo- Sinapsis axo-
somática dendrítica
Sinapsis axo-
axónica Axón
2

3. LA TRANSMISIÓN
SINAPTICA
axón
vesículas mitocondrias
sinápticas
Botón Una neurona puede
sináptico hacer sinapsis con:
otra neurona
fibra muscular
hendidura Membrana célula glandular
sináptica postsináptica
Transmisión sináptica
• Sinapsis: unión especializada donde un
terminal axónico contacta con una neurona
u otra célula
• Tipos de sinapsis:
– Eléctrica
– Química
• Constan de:
– Célula presináptica - conduce el impulso hacia
la sinapsis
– Célula postsináptica – transmite el impulso
desde de la sinapsis
3

4. Sinapsis eléctrica
• Permiten la transferencia de
corriente iónica directamente de
una célula a la siguiente a través
de uniones en hendidura o “Gap
Junctions”
•Los iones pueden moverse
bidireccionalmente
• Las células están acopladas
electrónicamente
•La velocidad de conducción es
muy rápida
•Habituales en células no
nerviosas (corazón) o en neuronas
que necesitan estar sincronizadas
Membranas plasmáticas
SINAPSIS ELÉCTRICAS
Canal 1,5-2 nm
2-4 nm
microtúbulos
Neurona
presináptica citoplasma
CONEXÓN
mitocondria Comunicación entre 2 conexones
Neurona
Uniones postsináptica
comunicantes
Membrana
presináptica
CONEXINA
Membrana
postsináptica Uniones comunicantes
4

5. Neurona
presináptica
Sinapsis química
Vesícula
sináptica
ELEMENTO PRESINAPTICO
Movilización
Exocitosis
ESPACIO SINAPTICO NEUROTRANSMISOR
SINAPSIS
ELEMENTO POSTSINAPTICO
Neurona
postsináptica
neurona presináptica
T
I
P
O Químicas
S
D
E
neurona postsináptica
S
I
N Eléctricas
A
P
S
I
S
5

6. SINAPSIS ELECTRICAS SINAPSIS QUÍMICAS
1. Distancia corta entre la membrana pre y post sináptica
Hendidura sináptica 30-400 nm
2. Continuidad física entre los citoplasmas
Sin continuidad
3. Transmisión de la información por corriente iónica
Neurotransmisores
4. Dirección de la transmisión: BIDIRECCIONAL
UNIDIRECCIONAL
5. Ausencia de retraso sináptico
Retraso sináptico
Sinapsis Química
• = Mayoría de las sinapsis
• Usa neurotransmisores para llevar
información de una célula a otra
• La Terminales Axónicas tienen
mitocondrias y vesículas sinápticas que
contienen neurotransmisores
6

7. Pasos en la neurotransmisión
1. síntesis
2. almacenamiento
3. liberación
5. inactivación
4. Efectos
postsinápticos
Pasos en la neurotransmisión 1. Propagación del potencial de acción
en la neurona presináptica
2. Entrada de Ca
Ca2
+
3. Liberación del neurotransmisor por exocitosis
4. Unión del neurotransmisor al receptor postsináptico
5. Apertura de canales iónicos específicos en la
membrana postsináptica
7

8. Potenciales postsinápticos
• Los receptores median los cambios en el potencial
de membrana de acuerdo con:
– La cantidad de NT liberado
– El tiempo que el NT esté unido a su receptor
• Existen dos tipos de potenciales postsinápticos :
– PEPS – potencial excitatorio postsináptico: potencial que
tiene lugar por apertura de canales de compuerta
química que no dan lugar a potenciales de acción
– PIPS – potencial inhibitorio postsináptico: la unión del
NT a su receptor incrementa la permeabilidad a Cl- y K+,
alejando a la membrana del potencial umbral
Ambos PEPS y PIPS son potenciales degradados
SINAPSIS EXCITATORIAS
Potencial postsináptico
Acetilcolina y glutamato
excitador (EPSP= PEPS)
Potencial postsináptico SINAPSIS INHIBITORIAS
inhibidor (IPSP= PIPS) Glicina y GABA
8

9. Requerimientos para que exista
transmisión sináptica química
1. Mecanismo para sintetizar y almacenar
neurotransmisores en vesículas
2. Mecanismo que origine el vaciamiento de las
vesículas sinápticas en la hendidura sináptica en
respuesta a un potencial de acción
3. Mecanismo para producir una respuesta eléctrica o
bioquímica en la neurona postsináptica
4. Mecanismo para eliminar el neurotransmisor del
espacio sináptico
Todos estos pasos dan oportunidad para interferencia:
-fisiológica: Neuromoduladores
-enfermedad: Parkinson (def dopamina), cocaina (bloqu reabsorc dopa)…
-farmacológica: levo-dopa en Parkinson, cafeína, etc
Neurotransmisores: sustancias químicas
utilizadas en la comunicación neuronal
a) Aminoácidos
b) Acetilcolina (ACh) y
aminas biógenas
c) Péptidos
d) Nuevos NTs: NO, CO, ATP
• Péptidos pueden existir en el
mismo axón que los aa. o las
aminas
• Las transmisiones rápidas usan
aa. o ACh
• Las transmisiones lentas
pueden utilizar cualquiera de
los tres tipos de NTs
9

10. Neurotransmisión colinérgica
Terminal
axónico Mitocondria
Acetilcolina
Colinoacetiltransferasa
Vesícula
sináptica
Hendidura
sináptica Colina Receptor
Acetato Colinérgico
Acetilcolinestarasa (AChE) Célula postsináptica
Mecanismo de acción de los
neurotransmisores
El NT se debe unir a proteínas receptoras específicas
en la membrana postsináptica
Esta unión origina un cambio de conformación del
receptor
Dos principales categorías de receptores:
• canales iónicos operados por ligando: receptores
ionotrópicos
• receptores acoplados a proteínas G: receptores
metabotrópicos
10

11. UNIÓN DEL
LUGAR
NEUROTRANSMISOR
DE UNIÓN
RECEPTORES IONES
IONOTRÓPICOS
CANAL CERRADO CANAL ABIERTO
RECEPTORES METABOTRÓPICOS
1 4 4
Unión del
neurotransmisor
Entrada
de iones 1 proteína G
Apertura Entrada
de iones
RECEPTOR proteína G del canal
Activación 2 Segundo
mensajero
de la proteína G Unión de la
3 3
Unión de la
subunidad α al subunidad α
2 canal y activación a un enzima
EFECTOS
CELULARES
4
Fin de la neurotransmisión
Mientras el NT esté unido a su receptor se está produciendo
el potencial (PEPS o PIPS), por tanto es necesario eliminar el
NT ¿Cómo?:
3. recaptación
1. difusión
2. degradación
11

12. Si un único PEPS no induce un potencial de
acción y un PIPS aleja a la membrana del
umbral, ¿Cómo se produce un potencial de
acción?
Integración sináptica
estimulador
-70 mV
eléctrico
Sumación temporal de PEPSs
A B
Medida del voltaje en B cuando
se estimula A
Estimulación presináptica cada 20 mseg Estimulación presináptica cada 5 mseg
Potencial de membrana en la
30
Potencial de membrana en la
30
20
20
neurona postsináptica
neurona postsináptica
10
10
0
0 Sumación
-10
-20
-10 Temporal
-20
mV
-30
mV
-30
-40
-40
-50
-50
-60
-60
-70
-70
-80
-80
-90
-90
10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60
msec msec
12

13. estimulador -70 mV
eléctrico
Sumación
temporal de
PIPS
A B
Medida del voltaje en B cuando
se estimula A
Potencial postsináptico inhibitorio (PIPS) Sumación de PIPSs
Cl -
Potencial de membrana en la
30 30
Potencial de membrana en la
20 20
neurona postsináptica
10 10
neurona postsináptica
0 0
-10 -10
Sumación de IPSPs hace más difícil la
-20 -20
generación de un potencial de acción
mV
mV
-30 -30
-40 -40
-50 K+ PIPS -50
-60 -60
-70 -70
-80 -80
-90 -90
10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60
msec msec
Sumación espacial de PEPSs
estimulador Estimulación de la neurona A
Potencial de membrana en la
Electrical -70 mV 30
eléctrico
Stimulator 20
neurona postsináptica
10
0
-10
A -20
mV
-30
-40
-50
-60
-70
C -80
-90
10 20 30 40 50 60
msec
B
B
Medida del voltaje en C
Estimulación de la neurona B Estimulación de las neuronas A y B
Potencial de membrana en la
30 30
Potencial de membrana en la
neurona postsináptica
20 20
10 10
neurona postsináptica
0 0 Sumación
-10
-10 espacial
-20 -20
mV
mV
-30 -30
-40 -40
-50 -50
-60 -60
-70 -70
-80 -80
-90 -90
10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60
msec msec
13

14. Sumación temporal de PEPS
ure 5.17c, Bear, 2001
Sumación espacial de PEPS
Consecuencia de los fenómenos de sumación
Terminal axónico
presináptico
1. Tres neuronas excitatorias
descargan. Sus potenciales
degradados separados están por
debajo del umbral de descarga
2. Los potenciales degradados
llegan a la zona de descarga y se
Zona de suman creando una señal
disparo
supraumbral
3. Se genera un potencial de acción
INTEGRACION: no se manda información cargante ni superflua
14

15. Consecuencia de los fenómenos de sumación
1. Dos potenciales excitatorios
están disminuidos porque se
suman con un potencial
inhibitorio
2. La suma de los potenciales está
por debajo del potencial umbral,
Zona de
disparo
por lo que no se genera un
potencial de acción
Estricnina/Toxina del cólera: compite/inhibe-liberación de NT inhibitorios (Gly/GABA)
se abole inhibición post/pre-sinaptica
quedan vias excitatorias a músculo esquelético INCONTROLADAS
se producen espasmos musculares, convulsiones y muerte.
Tipos de circuitos neuronales
Divergencia Convergencia
15

16. COMO REFINAR LA EFICIENCIA SINAPTICA
NEUROMODULADORES:
-mas complejos que NT: péptidos
-vesículas de almacen mas grandes y densas
-se puede liberar mas de 1 tipo al tiempo que el NT (NT solo 1 por axon)
- actúan a [ ] mas bajas
- dan respuestas mas prolongadas
-sus R pueden estar en membr. post o pre-sináptica
- no producen PPSE/I: deprimen o facilitan capacidad de despolarizac
-efectos mas lentos pero mas duraderos: cambiar veloc sint NT, etc…
-ejemplos: CCK (saciedad/no dolor), cafeina-adenosina, etc
INHIBICION O FACILITACION PRE-SINÁPTICA:
-La neurona pre-soináptica recibe sinapsis anterior que determina
cuanto NT se secreta.
Cual es la ventaja de controlar accion de este Nt en neurona pre-sinapt?
Autorreceptores e inhibición
presináptica
• Algunas veces los Inhibición presináptica en
receptores se una sinapsis axoaxónica
encuentran en la
terminación presináptica
• Su activación conduce a:
– Inhibición de la
liberación del NT o a
– Síntesis del NT
• Autorreceptores pueden
actuar como freno para
la liberación de los NTs
16

17. En toda neurona podemos encontrar 4 componentes
funcionales
Potencial excitador
Soma (cuerpo postsináptico (PEPS)
neuronal)
Potencial inhibidor
postsináptico (PIPS)
Componentes de entrada Dendritas
(Potenciales de
entrada degradados) Canales operados por agonista (NT)
Componente integrador Canales de Na+ operados por voltaje
(Potencial Cono axónico
de acción)
Axón Vaina de Terminales axónicos
mielina (botones terminales)
Componente conductor Canales de Na+ y K+ operados por voltaje
(Potencial de Dirección
acción del mensaje
conducido)
Componentes
de salida
(secreción) Canales de Ca2+ operados por voltaje
CIRCUITOS NEURONALES PreS3
convergencia:
PreS2 1 célula es influenciada
por muchas otras
PreS1
PreS4
PostS 1
divergencia:
1 célula influencia
a muchas otras PostS 2
PostS 6
PostS 4 PostS 3
PostS 5
17

18. Eventos en la Sinapsis
PA alcanza el terminal del axon
Canales de Ca2+ se abren
Ca2+ = Señal para
Entra Ca2+ liberación del
Neurotransmisor
Exocitosis de las vesículas del neurotransmisor
Respuestas Postsinápticas
• Puede conducir a PPSE o PPSI
Cada Sinapsis puede ser solo excitatoria o
inhibitoria
• Potenciales Sinápticos Rápidos
– Apertura directa de los canales químicos iónicos
– Duración Rápida o corta
• Potenciales Sinápticos Lentos
– Involucran a proteínas G y segundos mensajeros
– Pueden abrir o cerrar canales o cambiar la
composición de proteínas de la neurona
– Duración: mas larga
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19. Desórdenes de la Transmisión Sináptica
La Sinapsis es el paso más vulnerable en
la propagación de la señal
ejemplos:
Esquizofrenia
Miastenia Gravis (SNP)
Parkinson (SNC)
Depresion (SNC)
Antidepresivos: inhiben la inactivac por diferentes causas de NTs
como NE, Dopamina, Serotonina (COMT, MAO, PROZAC)
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