neurofisio - sinapsi, secondi messaggeri neurotrasmettitori
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sinapsi elettrica sinapsi chimica
distanza tra membrana pre- e post-sinaptica3.5 nm 20-40 nm
continuità citoplasmaticaSI NO
componenti ultrastrutturaliGap junctionVescicole presinapticherecettori postsinaptici
metodo di trasmissionecorrente ionica mediatore chimico
ritardo di trasmissionevirtualmente assente 1-5 ms
direzione di trasmissionebidirezionale monodirezionale
affaticamentoNO SI
La corrente passa dalla cellula pre- sinaptica a quella post- sinaptica per via elettrotonica
Proprietà:1. La cellula pre- sinaptica deve essere più grande di quella post-2. Bidirezionalità3. Le cellule raggiungono la soglia contemporaneamente
Sinapsi elettriche
Sinapsi chimiche
Componenti di una sinapsi chimica
Pre- :mitocondrivescicoleproteine d’ancoraggio
Post- :recettori
Gray I - eccitatorie Gray II - inibitorie
Principio di Dale: ogni neurone ha effetti o ECCITATORI o INIBITORI in TUTTE le sinapsi che forma
Vedremo che questo principio in realtà non è così stringente come nel suo enunciato classico
Sir Henry Hallett Dale (June 9, 1875 - July 23, 1968)
Spazio intersinaptico 20-40 nmVescicole sinaptiche 40-50 nm Glu, GABA
70-300 nm neuropeptidi, ammine
Proteine coinvolte nella fusione delle vescicole
Successione degli eventi dal punto di vista elettrico
Classi di recettoriIONOTROPICI METABOTROPICI
7 segmentitransmembrana
Il recettore è anche il canale ionicoSinapsi VELOCE
Nicotinico Ach5-HT3 serotonina
GABAAGABACGlicina
Alcuni per il glutammato
Il recettore è accoppiato al canalemediante un meccanismo a SECONDO MESSAGGERO
Muscarinico Achα e β adrenergicoDopaminergico5-HTGABABAlcuni neuropeptidiAlcuni per il glutammato
•AMPLIFICAZIONE DEL SEGNALE•LUNGA DURATA DELL’EFFETTO
Ioni +
Ioni -
Sistemi a secondo messaggero
La via dell’ AMP ciclico (cAMP)
Il neurotrasmettitore si lega al recettore attivandolo
Il recettore attivato attiva una G-proteina che scambia GDP con GTP
La G-proteina attiva si lega all’adenilato ciclasi, attivandola
L’adenilato ciclasi converte ATP in cAMP, che andrà ad attivare la PKA
La G-proteina idrolizza il GTP a GDP e si inattiva spontaneamente
La via degli inositoli fosfati
La via dell’Acido Arachidonico
Neurotrasmettitori
MONOAMINE(monoammine)
Acetilcolina Ach
DopaminaNoradrenalina[Adrenalina]
Serotonina 5-HT
catecolamine
AMMINOACIDIAc. Glutammico Glu
Ac. γ-amminobutirrico GABAGlicina Gly Inibitori*
NEUROPEPTIDI
EncefalineEndorfineSostanza PVIPSomatostatinaAngiotensina II
.
.
.
ALTRI MESSAGGERI ATPNO
*Aprono canali per il Cl-, per cui se ECl > Vm di fattosono eccitatori, come es. la Glicina nei neuroni fetali, perchè ECl>0 mV
ACETILCOLINA:SNCPre- e post- gangliari Parasimpatico-> m. cardiaco e liscioPre- gangliari OrtosimpaticoMotoneuroni spinali->muscolo scheletrico
NORADRENALINA: SNCPost- gangliari ortosimpatico-> m. cardiaco e liscio
GABA: SNCGLY: SNC nei circuiti locali inibitori dei riflessi spinali
GLU: Vie sensorialiSNC
Miglioriamo il principio di Dale
Una sinapsi può essere eccitatoria o inibitoria a seconda del:•Neurotrasmettitore•Recettore post-sinaptico
Sinapsi con Glicina aprono canali Cl- o K+ sono inibitorie*GABA
NadSinapsi con Glu sono eccitatorie o inibitorie a seconda del recettore post-sinaptico
Ach
Ach: M1 e M3 eccitazione muscolo liscioM2 e M4 inibizione da aumento gK
Nad α1 eccitaz. muscolo liscio vasaleα2 inibizione pre-sinapticaβ1 eccitazione miocardioβ2 inibizione muscolo liscio bronchi, coronarie
Recettori per il glutammato
IONOTROPICI METABOTROPICI
AMPA GluR1-4KAINATO GluR5-7
KA1-2
Aspecifico Na+ e K+
Aspecifico Na+ e K+
e Ca2+
mGluR1mGluR5
mGluR2-8
mGluR4
IP3/DAG
diminuzione cAMP
atipico sapore “umami”
Giunzione neuromuscolare o PLACCA MOTRICE
Nel dettaglio
Potenziale di placca
1 PA del motoneurona causa il rilascio di 200-300 vescicole (quanti) di Ache questo provoca una depolarizzazione di ~70 mV.
Sinapsi tra neuroni
1 PA pre-sinaptico libera 10-20 quanti di neurotrasmettitore1 quanto depolarizza la membrana post-sinaptica do 0.4 mV
NON si riesce ad arrivare a soglia
INTEGRAZIONE SINAPTICA
Meccanismi di integrazione sinaptica
Sommazione temporale Sommazione spaziale
a
m
rr
=λmmcr=τ