Le sinapsiPsicobiologia lezione nr 14

Asso-dendritica, Asso-assonica, Asso-somatica, Autapsi

Le giunzioni sinaptiche chimiche hanno il compito di trasformare l’informazione elettrica in informazione chimica e sono composte da:

Le sinapsi

Spazio inter-sinapticoNeurotrasmettitori

Giunzione post-sinapticaRecettori ionotropi e metabotropi

e sommatoria del segnale

Giunzione pre-sinapticaRilascio del neurotrasmettitore

Le giunzioni sinaptiche chimiche hanno il compito di trasformare l’informazione elettrica in informazione chimica e sono composte da:

Le sinapsi

Spazio inter-sinapticoNeurotrasmettitori

Giunzione post-sinapticaRecettori ionotropi e metabotropi

e sommatoria del segnale

Giunzione pre-sinapticaRilascio del neurotrasmettitore

I neurotrasmettitori

I neurotrasmettitori

Sono molecole che mediano la trasmissione uni-direzionale dello stimolo nervoso a livello delle sinapsi chimiche.

Vengono convenzionalmente divisi in:

• Neurotrasmettitori classici o amminici (piccole dimensioni, reazioni elettriche o metaboliche rapide)

• Neuropeptidi (grandi dimensioni, funzioni più complesse, dinamica lenta e continua)

I neuropeptidi, invece, vengono sintetizzati come parti di grosse molecole proteiche dai ribosomi del soma neuronale. Tali proteine sono subito trasportate all'interno del reticolo endoplasmatico e quindi all'interno dell'apparato del Golgi, dove avvengono due cambiamenti. Dapprima, la proteina da cui originerà il neuropeptide viene scissa enzimaticamente in frammenti più piccoli, alcuni dei quali costituiscono il neuropeptide come tale oppure un suo precursore; successivamente, l'apparato di Golgi impacchetta il neuropeptide in piccole vescicole che gemmano da esso. Grazie al flusso assonale le vescicole sono trasportate alle estremità delle terminazioni nervose, pronte per essere liberate nel terminale nervoso all'arrivo di un potenziale d'azione. In genere i neuropeptidi vengono liberati in quantità molto minori rispetto ai neurotrasmettitori a basso peso molecolare, ma ciò è compensato dal fatto che i neuropeptidi sono assai più potenti.

I neurotrasmettitori a basso peso molecolare vengono sintetizzati nel citosol della terminazione presinaptica e, successivamente, mediante trasporto attivo, sono assorbiti all'interno delle numerose vescicole presenti nel terminale sinaptico. Quando un segnale giunge al terminale sinaptico, poche vescicole alla volta liberano il loro neurotrasmettitore nella fessura sinaptica. Tale processo avviene in genere nell'arco di un millisecondo.Monoamine:

• Catecolamine (Dopamina, Epinefrina, Norepinefrina)• Indolamine (Melatonina, Serotonina)

Il terminale pre-sinaptico

Colina-Acetil-Transferasi (ChAT)Acetilcolina = Colina + Gruppo acetato (AcetilCoA)

Trasportatore vescicolare Acetilcolina (VAChT) + pompa vescicolare a protoni

Aceticolina inserita nelle vescicole e pronta ad essere rilasciato in modo quantico nello spazio inter-sinaptico, dopo l’arrivo del Ca2+

L’acetilcolina ha come principale luogo di sintesi il nucleo del setto ed il nucleo basale (situati nel proencefalo basale)

Ha un ruolo fondamentale in

• memoria e apprendimento (Alzheimer)• Neurotrasmettitore muscolare

Recettori nicotinici (ionotropi) e muscarinici (metabotropi)

Monoamine:

La dopamina è presente in circa un milione di cellule nervose, la sua diffusione nel cervello può essere riassunta in due vie separate

• Via meso-striatale origine substantia nigra striato, i.e. caudato e putamen – Importante per il controllo motorio (Parkinson)

• Via meso-limbo-corticale origine mesencefalo amigdala, ippocampo, nucleus accumbens – reward, dipendenze e schizofrenia

Cinque recettori (D1, D2, D3, D4 e D5) tutti metabotropi

Monoamine:

I neuroni che rilasciano la noradrenalina o norepinefrina sono organizzati in tre agglomerati principali (tutti con origine nel tronco encefalico)

• Nel locus coeruleus (nel ponte)• Nel sistema segmentale laterale del mesencefalo• Nel gruppo midollare dorsale

Tutti questi gruppi proiettano a vaste aree del cervello inclusa la corteccia, sistema limbico, talamo ed il cervelletto. Per tale motivo questo neurotrasmettitore è responsabile della regolazione di una vastità di comportamenti (umore, arousal, comportamento sessuale)

I recettori sono tutti metabotropi.

Monoamine:

La serotonina è presente in sole 200.000 dei 100 miliardi, quasi tutte ad origine mesencefalica, principalmente nei nuclei del rafe

La serotonina è coinvolta nei processi di controllo degli stadi del sonno, umori, comportamente sessuale e numerose altre funzioni

Tutti i recettori sono metabotropici (tranne uno).I farmaci che regolano la maggiorparte delle funzioni mediate dalla serotonina, agiscono selettivamente su un sottotipo recettoriale.

Monoamine:

Neurotrasmettitori peptidici

Neurotrasmettitori composti da un singolo amminoacido

Glutammato

Aspartato

GABA

Glicina

Neurotrasmettitori composti da brevi catene peptidiche

1. Peptidi oppioidi od oppiacei (met-encefalina, leu-encefalina, B-endorfina e dinorfina)2. Peptidi presenti in intestino, midollo spinale e cervello (Sostanza P, colecistochinina, neurotensina, neuropeptide Y)3. Ormoni pituitari (es. ossitocina, vasopressina)

Ossitocina: è un ormone peptidico di 9 amminoacidi.

Un'azione importante dell'ossitocina è quella di stimolare le contrazioni della muscolatura liscia dell'utero. Nell'ultimo periodo della gravidanza la responsività dell'utero all'ossitocina aumenta notevolmente e l'ormone esercita un ruolo importante nell'inizio e nel mantenimento del travaglio e del parto.

Altro fondamentale ruolo è quella di stimolo delle cellule dei dotti lattiferi delle mammelle. In tal modo l'ossitocina provoca una contrazione delle cellule muscolari e la secrezione del latte. Ciò avviene in risposta allo stimolo della poppata.

In entrambi i sessi a livello neurologico favorisce l'attaccamento relazionale, la sua produzione viene stimolata dai contatti fisici affettuosi o anche solo dalla vista di persone amate o bambini piccoli.

Vasopressina: è un peptide di nove aminoacidi con funzioni di ormone, neurotrasmettitore e modulatore della trasmissione nervosa. È nota anche come ormone antidiuretico, adiuretina o arginin-vasopressina (AVP).

Controllo della sete e dell’attività renale

La vasopressina è rilasciata nel cervello con ritmo circadiano dai neuroni del nucleo soprachiasmatico dell'Ipotalamo. La vasopressina rilasciata dai neuroni ipotalamici che proiettano alla corteccia è coinvolta nella regolazione della pressione arteriosa, della temperatura corporea e, in animali come il topo campagnolo comune, nei comportamenti aggressivi. È in studio il ruolo della vasopressina nei comportamenti sociali dei topi. Si pensa che la vasopressina, rilasciata nel sistema nervoso centrale durante l'attività sessuale, induca e mantenga comportamenti rivolti a mantenere la stabilità della coppia come ad esempio l'aggressività verso altri maschi.

Neurotrasmettitori Gassosi

Il ruolo del monossido di azoto, come neurotrasmettitore retrogrado

Le giunzioni sinaptiche chimiche hanno il compito di trasformare l’informazione elettrica in informazione chimica e sono composte da:

Le sinapsi

Spazio inter-sinapticoNeurotrasmettitori

Giunzione post-sinapticaRecettori ionotropi e metabotropi

e sommatoria del segnale

Giunzione pre-sinapticaRilascio del neurotrasmettitore