TRASMISSIONE SINAPTICA

Presentazione sul tema: "TRASMISSIONE SINAPTICA"— Transcript della presentazione:

1 TRASMISSIONE SINAPTICA
Sinapsi_1

2 La sinapsi è il punto di collegamento fra due strutture eccitabili (neurone-neurone, neurone-muscolo) I neuroni che formano una sinapsi sono unità distinte (Ramon y Cajal, 1900) I segnali si trasmettono da un neurone all’altro attraverso punti di collegamento funzionali (Sherrington, 1897) Esistono due tipi di sinapsi strutturalmente e funzionalmente diverse: sinapsi elettriche e sinapsi chimiche Sinapsi_1

3 trasmissione bidirezionale trasmissione rapida (0.1 ms)
SINAPSI ELETTRICA diffusione di ioni e piccole molecole dal neurone presinaptico a quello post-sinaptico (separati da ~ 3.5 nm) il flusso passivo della corrente passa nel poro delle giunzioni comunicanti trasmissione bidirezionale trasmissione rapida (0.1 ms) sincronizzazione di gruppi di cellule SINAPSI CHIMIICA spazio intersinaptico nm la terminazione presinaptica contiene vescicole con neurotrasmettitori l’attività è iniziata dal potenziale d’azione presinaptico ingresso di Ca2+ presinaptico ritardo sinaptico maggiore: ms trasmissione unidirezionale Nella sinapsi elettrica, lo spazio intersinaptico e’ nm e si riduce a 3.5 nm nelle zone di giunzione. Sinapsi_1

4 Struttura della sinapsi elettrica
giunzione comunicante Ogni connessina è formata da 4 segmenti transmembrana il canale della giunzione comunicante è formato da 2 emicanali, (connessone) ciascuno appartenente ad una cellula connette il citoplasma delle due cellule ogni emicanale è costituito da 6 subunità proteiche (connessine) il poro si apre in seguito ad una piccola rotazione delle subunità l’apertura del poro è regolata dal: voltaggio, pH e Ca2+ Sinapsi_1

5 La trasmissione attraverso sinapsi elettriche
Due elettrodi nella cellula presinaptica: - uno per iniettare I - uno per registrare Vm La depolarizzazione passiva si registra senza ritardo ma con ampiezza ridotta nella cellula postsinaptica la trasmissione elettrica avviene anche quando il segnale presinaptico è sotto soglia la variazione di potenziale nella cellula postsinaptica è proporzionale all’ampiezza e alla forma della variazione di potenziale della cellula presinaptica le sinapsi elettriche trasmettono con la stessa efficienza i segnali in entrambe le direzioni RUOLO FUNZIONALE sincronizzazione rapida dei segnali nervosi in cellule accoppiate elettricamente è diffusa nel SNC e nelle fibre muscolari lisce e cardiache Sinapsi_1

6 LA SINAPSI CHIMICA è la sinapsi più diffusa: SNC, SNP, neurone-muscolo scheletrico la trasmissione è mediata da sostanze chimiche introduce un certo ritardo è unidirezionale Sinapsi_1

7 La trasmissione sinaptica nella giunzione neuromuscolare
La giunzione neuromuscolare: struttura Sinapsi_1

8 Le pliche giunzionali e le vescicole presinaptiche
Le zone attive - vescicole in terminali presinaptici dell’organo elettrico di Torpedo due vescicole si stanno fondendo (frecce) Le pliche giunzionali e le vescicole presinaptiche muscolo scheletrico pre- post- motoneurone Sinapsi_1

9 IL POTENZIALE DI PLACCA
stimolando il motoneurone (presinaptico) si registra a livello della cellula muscolare (postsinaptica) un potenziale di placca (EPP, end-plate potential), che depolarizza le membrana fino alla soglia del potenziale d’azione. Il potenziale di placca è eccitatorio e ha un’ampiezza elevata (40 mV) il curaro riduce sotto soglia l’ampiezza dell’EPP. Si può così studiare il potenziale di placca (EPP) senza il PA se l’EPP è sopra soglia, il PA che si genera si propaga lungo la fibra muscolare senza decadere e causa la contrazione del muscolo p. di placca V soglia -55 mV controllo + curaro (bassa dose) (alta dose) Sinapsi_1

10 Propagazione del potenziale di placca
il potenziale di placca ha la massima ampiezza nel sito di insorgenza: a livello della placca motrice è dovuto ad un flusso netto di corrente positiva entrante si propaga passivamente e diminuisce in funzione della distanza stimolo 50 mV la presenza di un’alta densità di canali del Na+ e K+ lungo la fibra muscolare converte l’EPP in un PA che si propaga lungo la fibra e stimola la contrazione. stimolo 50 mV Sinapsi_1

11 Chi genera il potenziale di placca?
l’insorgenza dell’EPP è causata da un aumento della concentrazione di acetilcolina (ACh) nella fessura sinaptica (fase di attivazione dell’EPP). l’ACh è rilasciata dalle vescicole delle terminazioni presinaptiche del motoneurone a livello della placca motrice sono concentrati i recettori nicotinici per l’acetilcolina (nAChR) che sono recettori-canali l’ACh si lega agli nAChR che si attivano e sono permeabili al Na+/K+/Ca2+. Si genera un flusso netto di cariche positive entranti nella membrana postsinaptica. la membrana postsinaptica si depolarizza la concentrazione di ACh si riduce rapidamente ad opera dell’enzima acetilcolinesterasi (ACh-esterasi) e per diffusione (fase di decadimento dell’EPP) Stimolo presinaptico t (ms) azione della ACh-esterasi attivazione del nAChR Sinapsi_1

12 Il potenziale d’inversione
stimolo presinaptico Il p. di placca raggiunge sempre un valore max costante (-20 mV), indipendentemente dal p. di riposo post-sinaptico Il p. di placca cambia ampiezza in funzione del p. di riposo e può invertire direzione (potenziale di inversione, Erev) Erev coincide con il p. di equilibrio dei canali-recettori attivati dall’ACh (nAChR), permeabili a Na+, K+ e Ca2+ Nel caso di nAChR, Erev è la media tra ENa (+60 mV) e EK (-90 mV) Il potenziale di inversione è un parametro caratteristico di ogni tipo di sinapsi (neuronale, g. neuromuscolare) e permette di identificare il tipo di canale attivato dal neurotrasmettitore p. di placca evocato Sinapsi_1

13 Sinapsi eccitatorie e sinapsi inibitorie
(neuronali) L’apertura di canali ionici nella cellula postsinaptica causa una variazione transiente del potenziale, detta potenziale postsinaptico che può essere di tipo eccitatorio o inibitorio potenziale post-sinaptico inibitorio (IPSP) (inhibitory post-sinaptic potential) potenziale post-sinaptico eccitatorio (EPSP) (excitatory post-sinaptic potential) -60 mV IPSP EPSP 20 mV il potenziale postsinaptico inibitorio è una variazione transiente del potenziale di membrana verso valori più negativi rispetto al potenziale di membrana a riposo (es. da –60 mV a –70, –80 mV). il potenziale postsinaptico eccitatorio è una variazione transiente del potenziale di membrana verso valori meno negativi rispetto al potenziale di membrana a riposo (es. da –60 mV a –20 mV). Sinapsi_1

14 E’ associata all’apertura di canali ionici selettivi per:
Attività sinaptica eccitatoria E’ associata all’apertura di canali ionici selettivi per: Na+ , Na+ + K+, Na+ + Ca2+ Infatti, questi canali hanno potenziali di inversione (pot. di Nernst) più positivi del potenziale di riposo della cellula (Vm = - 60 mV) ENa = + 63 mV ENa+K = - 20 mV ENa+Ca = + 65 mV Sinapsi_1

15 È causata dall’apertura di canali selettivi per:
Attività sinaptica inibitoria È causata dall’apertura di canali selettivi per: K+, Cl- infatti questi canali hanno potenziali di inversione più negativi del potenziale di riposo della cellula (Vm = - 60 mV) EK = - 80 mV ECl = - 70 mV Sinapsi_1