Concetti Chiave
- La depolarizzazione del terminale presinaptico attiva i canali al calcio voltaggio-dipendenti, consentendo l'ingresso di calcio nella cellula e avviando il rilascio del neurotrasmettitore.
- La sinaptotagmina lega il calcio intracellulare, provocando una modifica conformazionale che stimola la fusione delle vescicole e il rilascio di neurotrasmettitori nella fessura sinaptica.
- Il complesso SNARE gioca un ruolo cruciale nella fusione delle vescicole sinaptiche, mentre tossine come il botulino e il tetano interferiscono con il rilascio di neurotrasmettitori, alterando la contrazione muscolare.
- Le vescicole sinaptiche vengono riciclate attraverso un processo che coinvolge la dinamina, che strozza il poro di fusione dopo il rilascio del neurotrasmettitore, permettendo la reintegrazione nel pool di vescicole.
- I recettori postsinaptici sono suddivisi in ionotropici, che agiscono come canali per il neurotrasmettitore, e metabotropici, che sono accoppiati a proteine G e regolano diverse funzioni cellulari.
Indice
Che cos'è la depolarizzazione e il rilascio del neurotrasmettitore?
Il potenziale d'azione andrà a depolarizzare il terminale presinaptico. Come fa una depolarizzazione a determinare il rilascio del neurotrasmettitore? Sulla membrana presinaptica ci sono dei canali al calcio voltaggio dipendenti (HVA, ad alto voltaggio) Depolarizzo la membrana e il canale si apre. Se il canale si apre, il calcio entra all'interno della cellula perché la concentrazione di calcio all'interno è di 10-4 mM all'esterno e 2/3 mM. Il potenziale del calcio +121. Un potenziale a (-30) -30-(+121)=-151 corrente negativa, il calcio entra nella cellula. Se aumento la concentrazione calcio intracellulare. Esiste una proteina chiamata sinaptotagmina, proteina che lega il calcio, contiene 5 siti che si legano al calcio 3 ad alta affinità e 2 a bassa affinità (bassa affinità per legarsi devo aumentare la concentrazione di calcio). Il legame tra calcio e sinaptotagmina determina una modificazione conformazionale tale per cui avvia fusione della vescicola. Questa fusione determina un poro e di conseguenza per diffusione il neurotrasmettitore si riversa nella fessura sinaptica.
Conversione elettrochimica e chimico-chimica
L’evento elettrico che percorre assone, depolarizza, e si ha prima conversione, è la conversione elettrochimica.(prima conversione del segnale da potenziale d’azione a concentrazione di calcio che aumenta)
Seconda conversione e di tipo chimico-chimico, la concentrazione di calcio determina il rilascio di neurotrasmettitori.Un segnale per fungere da informatore deve essere generato ma anche ricevuto.
(Neurone genera potenziale d’azione, propagato lungo assone, depolarizza terminale presinaptico e attiva canali calcio e all’interno aumento il calcio, e la sinaptotagmina rileva la concentrazione aumentata di calcio, e modifica conformazione e i neurotrasmettitori).
Ruolo del complesso SNARE e tossine
Come carico neurotrasmettitore?
Cos’è complesso SNARE?
Il botulino impedisce il rilascio dell’acetilcolina, inibisce la contrazione dei muscoli.
Il tetano da una ferita arriva tramite un moto assonico, e arriva a livello del midollo spinale, dove impedisce ai neuroni inibitori di svolgere la loro azione inibitoria, succede che scaricano il terminale presinaptico di calcio, e i muscoli saranno contratti (contrazione tetanica).
Riciclo delle vescicole sinaptiche
Cosa succede alla membrana che ormai è fusa?
La vescicola può fondersi,formare poro di fusione e uscire neurotrasmettitore.Non ho però la fusione completa perché interviene una proteina,dinamina, strozza il poro di fusione e la vescicola viene riciclata, finisce nel pool di riciclo e poi si riempirà di nuovo.
La vescicola fonda completamente la sua membrana con quella presinaptica, cosa succede? Viene ricoperta da clatrina,formando una sorta di esoscheletro, vado a invaginare la membrana che ho fuso,si stacca,perde il rivestimento di clatrina, viene di nuovo riempita e può essere riciclata (dinamina strozza la vescicola).
Recettori postsinaptici e loro funzioni
Una volta rilasciato il neurotrasmettitore, diffonde e raggiunge il terminale postsinaptico, dove sono presenti i recettori.
Sul versante post, due tipi di recettori:
ionotropico,recettore canale= recettore che contiene un sito (o più) di legame per il neurotrasmettitore (ligando dipende). A questa categoria appartengono i canali: nicotinici (acetilcolina), GABAergici di tipo A, glutamatergici (glutammato),glicinergici (glicina).
metabotropico= recettori a 7 segmenti transmembrana, la maggior parte di questi segmenti è accoppiato alla proteina G. Inattivo=alfa,beta e gamma (trimero).
Domande da interrogazione
- Come avviene il rilascio del neurotrasmettitore a seguito della depolarizzazione del terminale presinaptico?
- Quali sono le due conversioni che avvengono durante la trasmissione del segnale nervoso?
- Qual è il ruolo del complesso SNARE nel rilascio dei neurotrasmettitori?
- Come avviene il riciclo delle vescicole sinaptiche dopo il rilascio del neurotrasmettitore?
La depolarizzazione del terminale presinaptico apre i canali al calcio voltaggio dipendenti, permettendo l'ingresso di calcio nella cellula. L'aumento della concentrazione di calcio intracellulare attiva la sinaptotagmina, che induce la fusione delle vescicole e il rilascio del neurotrasmettitore nella fessura sinaptica.
La prima conversione è elettrochimica, dove il potenziale d'azione si trasforma in un aumento della concentrazione di calcio. La seconda conversione è chimico-chimica, in cui l'aumento di calcio determina il rilascio di neurotrasmettitori, essenziali per la comunicazione neuronale.
Il complesso SNARE è fondamentale per il processo di fusione delle vescicole sinaptiche con la membrana presinaptica, facilitando il rilascio del neurotrasmettitore. Tossine come il botulino e il tetano possono interferire con questo processo, bloccando il rilascio di neurotrasmettitori e causando effetti patologici.
Dopo la fusione con la membrana presinaptica, la vescicola viene riciclata grazie all'azione della dinamina, che strozza il poro di fusione. La vescicola viene quindi rivestita da clatrina, invaginata e staccata, per essere riempita nuovamente e pronta per un nuovo ciclo di rilascio.
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