Sinapsis: estructura, función y enfermedades

Sinapsis son las uniones entre las células nerviosas y las células sensoriales, musculares o glandulares, o entre dos o más células nerviosas. Sirven para transmitir señales y estímulos. La transmisión de estímulos es principalmente química por medio de neurotransmisores. Tambien hay sinapsis que transmiten su potencial de acción directamente por medios eléctricos, lo que acelera la transmisión de estímulos y, por lo tanto, es ventajoso, por ejemplo, en el músculo reflejos. Eléctrico sinapsis, a diferencia de las sinapsis químicas, puede transmitir estímulos en ambas direcciones.

¿Qué son las sinapsis?

Las sinapsis permiten la transmisión de estímulos y señales entre las células nerviosas (neuronas) y entre las células nerviosas y las células sensoriales, musculares y glandulares. El nombre se remonta al fisiólogo británico Sir Charles Sherrrington y deriva del griego antiguo "syn" para juntos y "haptein" para agarrar o agarrar. Según el tipo de transmisión de estímulos de la célula transmisora ​​a la célula receptora, se hace una distinción entre sinapsis químicas y eléctricas. En las sinapsis químicas, el potencial eléctrico que transmite la célula emisora ​​se convierte en un mensajero químico (neurotransmisor) en la membrana sináptica. El estrecho espacio que existe entre las sinapsis de la celda emisora ​​y la celda receptora es superado por el neurotransmisor y el antes eléctrico potencial de acción se traduce de nuevo en uno. Si la célula receptora es una célula de músculo o glándula, se traduce en acción o, en el caso de otra neurona, se transmite como una célula eléctrica. potencial de acción. Este tipo de transmisión de señales tiene la ventaja de que es una transferencia de información dirigida y unidireccional. Por el contrario, las sinapsis eléctricas pueden transmitir estímulos en ambas direcciones, bidireccionalmente.

Anatomía y estructura

Una sinapsis siempre consta de una parte transmisora ​​o transmisor, la perilla terminal de un axón que termina en lo que se llama la membrana presináptica. La parte receptora opuesta de la sinapsis, el botón terminal de una dendrita, termina en la membrana postsináptica. Entre la membrana presináptica y postsináptica se encuentra la hendidura sináptica. Es muy estrecho y tiene entre 10 y 20 nm en sinapsis químicas. En las sinapsis eléctricas, la brecha solo alcanza valores alrededor de 3.5 nm. En los seres humanos, el número de sinapsis se estima en un valor inimaginable de alrededor de 100 billones, correspondiente a un 1 con 14 ceros. Los botones terminales presinápticos de los axones contienen neurotransmisores específicos en las llamadas vesículas. Para garantizar la energía, las perillas de los terminales contienen numerosos mitocondrias y aún otros orgánulos. Cuando llega un potencial de acción, las vesículas vacían los neurotransmisores en el hendidura sináptica en el curso de la exocitosis. La parte receptora de la sinapsis, el botón terminal de una dendrita o célula de acción (célula de músculo o glándula), contiene receptores especiales en su membrana a los que se libera neurotransmisor puede acoplarse, lo que resulta en una retraducción en un potencial de acción eléctrico o contracción muscular o secreción de glándulas.

Función y tareas

Dependiendo de su función, las sinapsis se pueden dividir en sinapsis efectoras, sinapsis sensoras y sinapsis interneuronales.

  • Las sinapsis efectoras proporcionan la conexión entre neuronas y células musculares o neuronas y células glandulares.
  • Las sinapsis efectoras excitadoras sirven para ordenar a las células musculares que se contraigan o que secreten las células de las glándulas.
  • Las sinapsis efectoras inhibidoras, por otro lado, transmiten la información opuesta, es decir, relajar los músculos y detener la secreción de las glándulas.
  • Las sinapsis sensoriales tienen la función de recibir señales sensoriales de células sensoriales y receptores como los fotorreceptores en la retina, dolor receptores (nociceptores), sensores térmicos, sensores de presión y voltaje y muchos otros, y transmitirlos a los centros de conmutación apropiados en el cerebro.
  • Las sinapsis interneuronales, que forman una conexión cruzada entre dos o más neuronas, ocurren en gran cantidad en el cerebro. Existe una gran cantidad de interconexiones concebibles, prácticamente todas las cuales también ocurren, cada una con diferentes tareas.

Por ejemplo, existen vínculos entre axones y dendritas,

Axones y cuerpos celulares (soma), entre los plexos dendríticos de dos neuronas y enlaces directos entre los cuerpos celulares de dos neuronas. Las sinapsis interneuronales se utilizan para el procesamiento de información compleja, por ejemplo, dentro del sistema autónomo. sistema nervioso, sino también para procesar información compleja en una imagen general del sistema nervioso central.

  • Las sinapsis químicas están especializadas para un neurotransmisor en particular o retienen ese neurotransmisor en particular en sus vesículas. Por tanto, las sinapsis químicas también se pueden diferenciar según "sus" neurotransmisores como las sinapsis adrenérgicas, colinérgicas y dopaminérgicas, según los neurotransmisores transportados adrenalina, acetilcolina or dopamina.
  • Las sinapsis eléctricas entran en juego cuando la velocidad extrema de transmisión del estímulo es importante, como en la activación del músculo. reflejos.

Quejas y enfermedades

En 2014, investigadores de Baltimore demostraron que ciertos gen mutaciones Lead a la formación de sinapsis deteriorada, que puede causar enfermedades mentales como esquizofrenia y mayor depresión.. Es mucho más conocido que las toxinas Lead a interrupciones en la función de la sinapsis con efectos a veces graves. O bien las sustancias bloquean la liberación de neurotransmisores en el hendidura sináptica o son tan similares a los neurotransmisores que se acoplan a los receptores de la membrana postsináptica en su lugar. En ambos casos, la función sináptica está significativamente interrumpida y bloqueada por completo. Un ejemplo de bloqueo de la exocitosis en la membrana presináptica es toxina botulínica sintetizado por Clostridia bacterias fotosintéticas. La neurotoxina, también conocida como Botox, tiene un efecto paralizante sobre los músculos, similar a tétanos toxina - porque las sinapsis efectoras ya no pueden transmitir un estímulo de contracción a las fibras musculares. En casos graves, esto puede Lead a la parálisis respiratoria que resultó en la muerte. Muchos venenos para arañas, insectos y medusas, así como venenos de varios hongos, son venenos para sinapsis. Drogas como alcohol, nicotina, alucinógenos como LSD, y también Drogas psicotropicas también son venenos de sinapsis con efectos variables.