LA TRASMISSIONE SINAPTICA

Le sinapsi sono elettriche e chimiche

Sinapsi elettriche vs. sinapsi chimiche • Nessun ritardo sinaptico • Trasmissione potenzialmente bidirezionale • Possono essere trasmesse sia depolarizzazioni sia iperpolariz-zazioni • Degradazione dello stimolo di input • Nessuna inversione di polarità del segnale di input Sinapsi chimiche • Ritardo sinaptico • Trasmissione sempre unidire-zionale • Solo una depolarizzazione presinaptica è efficace per la trasmissione • Possibile una “amplificazione” dello stimolo di input • Possibile un’inversione di polarità dello stimolo di input

SINAPSI ELETTRICHE E ACCOPPIAMENTO ELETTRICO

Un modello di sinapsi elettrica: la sinapsi motoria gigante del gambero

La sinapsi motoria gigante del gambero: proprietà elettriche !! N.B. Sinapsi elettrica rettificante

Accoppiamento elettrico nei neuroni centrali dei mammiferi: paired recordings N.B. Sinapsi elettrica non rettificante

Le sinapsi elettriche sono costituite da giunzioni comunicanti (gap junction)

Gap junction: le connessine

Sinapsi elettriche: implicazioni funzionali 1. Rapidità della trasmissione 2. Aumento dello stimolo soglia in aggregati di neuroni elettricamente accoppiati 3. Sincronizzazione

Sinapsi elettriche e sincronizzazione nei neuroni centrali (I)

Sinapsi elettriche e sincronizzazione nei neuroni centrali (II)

Sinapsi elettriche: implicazioni funzionali 1. Rapidità della trasmissione 2. Aumento dello stimolo soglia in aggregati di neuroni elettricamente accoppiati 3. Sincronizzazione 4. 2 + 3  risposte esplosive, tutto-o-nulla

Una risposta esplosiva dovuta ad accoppiamento elettrico nell’Aplysia californica

Sinapsi elettriche: implicazioni funzionali 1. Rapidità della trasmissione 2. Aumento dello stimolo soglia in aggregati di neuroni elettricamente accoppiati 3. Sincronizzazione 4. 2 + 3  risposte esplosive, tutto-o-nulla 5. Accoppiamento metabolico

Accoppiamento metabolico fra neuroni: evidenze morfologiche

L’accoppiamento metabolico dovuto a gap junction: astrociti Onde di Ca2+ indotte dall’attività neuronale Rilascio di glutammato  attivazione di recettori glutammatergici astrocitari di tipo metabotropico (mGluR I) rilascio di Ca2+ IP3-mediato amplificazione del segnale di Ca2+ (CICR)  propagazione del segnale di Ca2+ via gap junction attivazione PLA2    produzione di PGE2 vasodilatazione

L’accoppiamento metabolico dovuto a gap junction: cellule di Schwann Sindrome di Charcot-Marie-Tooth • Malattia demielinizzante dei nervi periferici  neuropatia sensitivo-motoria. • Ne esiste una forma legata al cromosoma X. • La forma legata al cromosoma X è associata a mutazioni puntiformi del gene di una connessina espressa dalle cellule di Schwann (Cx32). •  alterazione dei flussi di metaboliti dalla regione esterna (perinucleare) della cellula di Schwann agli strati mielinici interni.

Neuropatie demielinizzanti: la sindrome di Charcot-Marie-Tooth