Termine sinapsi indica la connessione tra

-2 cellule nervose oppure

-tra neurone e cellula muscolare oppure

-tra neurone e cellula endocrina

Sinapsi sono di 2 tipi:

1. Elettriche

2. Chimiche

1. Sinapsi Elettrica

Trasferimento diretto della corrente per mezzo di ioni che attraversano le membrane di 2 cellule contigue.

Avviene grazie a gap junction (giunzioni comunicanti)

= canali proteici tra neurone pre- e cellula post-sinaptica.

Spazio tra membrane molto piccolo (< 4 nm)

Non c’è ritardo sinaptico e non c’è fessura sinaptica.

E’ bidirezionale.

Gap junctions

Sono canali di comunicazione cellula-cellula formate da un conodi proteine adiacenti messe “ a tubo”. Permettono lo scambio diPiccole molecole segnale come Ca++ e cAMP, ma non di proteine

Nell’uomo il loro n° è esiguo, ma svolgono un ruolo fondamentale in embriogenesi neuronale ed in alcune zone del cervello adulto.

Sono prevalenti negli invertebrati.

Vantaggi:

Basso consumo energetico

Alta velocità

Svantaggi:

Non c’è amplificazione

Non c’è elaborazione del segnale

Meccanismo:

P.A. in terminazione presinaptica

conduzione elettrotonica

P.A. in terminazione postsinaptica

2. Sinapsi Chimica

Utilizza speciali molecole (neurotrasmettitori) come vettori per il trasferimento dell’informazione tra 2 cellule contigue.

Consiste di 3 parti principali:

•Membrana pre-sinaptica

•Fessura sinaptica di circa 16-20 nm

•Membrana post-sinaptica

C’è quindi sempre contiguità mai continuità tra membrana pre- e post-sinaptica.

C’è ritardo sinaptico di 0.5-5 msec (dovuta a diffusione Ca2+)

E’ monodirezionale.

CONFRONTO TRA I 2 TIPI DI SINAPSI

Meccanismo sinapsi chimica

Segnale che arriva al neurone presinaptico genera P.A. nel cono d’emergenza dell’assone

P.A. viaggia lungo l’assone

Arriva al bottone sinaptico dove ci sono numerosi canali per Ca2+ voltaggio-dipendenti che si aprono all’arrivo del P.A.

Entrata Ca2+ in bottone sinaptico innesca fusione membrane delle vesicole sinaptiche con membrana plasmatica

Esocitosi del neurotrasmettitore nella fessura sinaptica

Neurotrasmettitore rilasciato diffonde in fessura sinaptica fino a membrana post-sinaptica

Lega recettore specifico che causa

Apertura di canali ionici (ligando-operanti)

Ingresso ioni in neurone post-sinaptico

………….

Disattivazione neurotrasmettitore

Avviene in modi differenti:

1. Via enzimi posti sulla membrana pre- o post-sinaptica oppure tramite le cellule gliali vicine

2. Ricaptazione del Nt da parte del neurone presinaptico

3. Diffusione del Nt nel liquido extracellulare ed allontanamento

Vantaggi sinapsi chimicaVantaggi sinapsi chimica

• Amplificazione del segnale (1 P.A. molte molecole di Nt)

• Unidirezionalità

• Proprietà di sommazione (spaziale e temporale)

Svantaggi sinapsi chimicaSvantaggi sinapsi chimica

• Ritardo sinaptico di circa 200 msec

• Consumo di Energia per rinnovo Nt

• Affaticabilità

• Sensibilità a veleni

Giunzione neuromuscolareGiunzione neuromuscolare

Un es. classico di sinapsi chimica è la giunzione neuromuscolare

cioè la sinapsi di un motoneurone del SNC su cellula muscolare

Detta anche placca motrice

rappresenta sistema modello poiché:

• 1 fibra muscolare è per lo più innervata da 1solo motoneurone

• è accessibile facilmente per studi sperimentali

Funzionamento GNMFunzionamento GNM

ogni P.A. generato nel motoneurone

evoca nella cellula muscolare a valle un’ampia depolarizzazione sempre sopra-soglia

che a sua volta genera nel un P.A.

• Le sinapsi localizzate sul somasomacellulare, in generale, sono inibitorieinibitorie

• Le sinapsi localizzate sui dendritidendritisono, per lo più, eccitatorieeccitatorie

• Le sinapsi localizzate sulle terminazioni terminazioni assonaliassonalisvolgono, per lo più, azione azione modulatoriamodulatoria

1. Acetilcolina

E’ il principale Nt del Sistema Nervoso Periferico (ad es. a livello della Giunzione Neuromuscolare)

Viene sintetizzata dal neurone ed accumulata nelle vescicole sinaptiche

NEUROTRASMETTITORINEUROTRASMETTITORI

2. Catecolamine

Dopamina, Adrenalina, Noradrenalina

Derivano tutti da tirosina.

Dopamina e Noradrenalina sono tipicamente Nt del SNC (ma Noradrenalina anche nel SN Periferico)

Adrenalina è soprattutto un ormone (anche se si trova come Nt del SNC)

Catecolamine vengono degradate da 2 enzimi situati nella fessura sinaptica :

-MAO (mono-aminoossidasi)

-COMT (catecol-O-metiltransferasi)

NB: inibitori delle MAO sono comuni antidepressivi ed ansiolitici in quanto aumentano concentrazione catecolamine nelle sinapsi.

3. Serotonina & Istamina

Serotonina si trova nel SNC in aree regolazione sonno ed emozioni

Istamina si trova nel SNC (ipotalamo soprattutto)

Assuefazione

Diminuzione dell’intensità di una risposta riflessa ad uno stimolo quando lo stimolo si presenta ripetutamente.

Sensibilizzazione

Intensificazione dell’intensità di una risposta riflessa ad uno stimolo che deriva dall’associazione con un secondo stimolo

Sono entrambe considerate forme semplici di apprendimento.