Tessuto nervoso

Struttura dei neuroni

Possiamo inoltre suddividere i neuroni in:

• neuroni di proiezione (o estrinseci o neuroni di tipo I di Golgi): l'assone fuoriesce dalla struttura nella quale è collocato il corpo cellulare (ad esempio un nucleo di neuroni o una zona della corteccia cerebrale) e termina ramificandosi in una struttura diversa;
• interneuroni (o neuroni intrinseci, a circuito locale o neuroni di tipo II di Golgi): l'assone dà origine a innervazione contenuta nella stessa struttura in cui risiede il corpo cellulare.

N.B. nella corteccia cerebrale, i neuroni di proiezione collegano aree corticali diverse, mentre gli interneuroni collegano strati diversi all'interno della stessa area di corteccia.

Morfologia:

La morfologia del corpo cellulare del neurone è molto attiva dal punto di vista metabolico e biosintetico e presenta:

1. un nucleo sferico di grandi dimensioni con ampie zone eucromatiche e nucleolo evidente;
2. abbondante RER e complesso di Golgi ben sviluppato;

numerosi mitocondri; 4. corpi di Nissl (o sostanza tigroide): sostanza formata da piccole masse di RER e ribosomi all'interno del citoplasma del neurone, simili a sfere; 5. citoscheletro abbondante con funzioni di struttura e smistamento del materiale sintetizzato (oltre ai normali microfilamenti, si osservano reti di microtubuli (neurotubuli) e di neurofilamenti).

morfologia dei dendriti: l'arborizzazione dei dendriti aumenta la superficie di membrana disponibile a ricevere contatti sinaptici. La membrana che riveste le ramificazioni presenta minuscole protrusioni che ne aumentano la superficie (spine). Le spine rappresentano altrettanti punti di contatto sinaptico con le terminazioni assonali di altri neuroni.

morfologia dell'assone: è la porzione del neurone responsabile della trasmissione degli impulsi nervosi in direzione centrifuga rispetto al corpo cellulare. Nasce dal corpo cellulare con un rigonfiamento detto "cono di emergenza". Privo di

Apparato per la sintesi proteica, presenta un articolato citoscheletro, costituito principalmente da neurotubuli e neurofilamenti. La membrana plasmatica che riveste l'assone viene definita "assolemma" e il citoplasma contenuto nell'assone "assoplasma". Nella maggior parte dei casi gli assoni sono rivestiti da una guaina di mielina (una sostanza bianca lucente ad alto contenuto lipoproteico), dando luogo alle fibre mieliniche (simili a cavi elettrici). Gli assoni che non presentano un rivestimento mielinico vengono definiti "amielinici". Tale guaina fornisce protezione meccanica all'assone ed è dotata di proprietà isolanti che favoriscono la conduzione dell'impulso nervoso. Lungo le fibre mieliniche del SNP, si osservano interruzioni della guaina mielinica (nodi di Ranvier), che corrispondono al termine del tratto di fibra ricoperta dalla membrana di una cellula e l'inizio del tratto inguainato della cellula gliale.

corrispondono i microtubuli del citoscheletro dell'assone. Il trasporto assonico è essenziale per il corretto funzionamento del neurone, permettendo il trasferimento di proteine, lipidi e altre molecole necessarie per la sintesi e la manutenzione delle strutture cellulari lungo l'asse dell'assone. Il citoscheletro dell'assone è composto da tre componenti principali: neurofibrille, microtubuli e microfilamenti. Le neurofibrille sono costituite da neurofilamenti, che sono filamenti intermedi che forniscono supporto strutturale all'assone. I microtubuli sono tubuli cavi formati da proteine tubuline e sono importanti per il trasporto intracellulare delle vescicole e delle altre strutture cellulari lungo l'assone. I microfilamenti sono filamenti di actina organizzati in forma circolare e longitudinale e sono coinvolti nella regolazione del rilascio di neurotrasmettitori a livello sinaptico. Il trasporto assonico avviene grazie alle proteine che si muovono lungo i microtubuli del citoscheletro dell'assone. Queste proteine, chiamate motori molecolari, utilizzano l'energia derivata dall'ATP per spostarsi lungo i microtubuli e trasportare il materiale necessario lungo l'assone. Il trasporto assonico può avvenire in entrambe le direzioni, dal corpo cellulare alle terminazioni assonali e viceversa, e svolge un ruolo fondamentale nella comunicazione e nella funzione del neurone. In conclusione, il citoscheletro dell'assone e il trasporto assonico sono importanti per il corretto funzionamento del neurone, fornendo supporto strutturale e permettendo il trasferimento di materiale essenziale lungo l'assone.

Legano le particelle da trasportare. Si parla di trasporto anterogrado (allontanamento dal corpo cellulare) e trasporto retrogrado (verso il corpo cellulare):

1. nel caso di trasporto anterogrado: il trasporto avviene con l'ausilio dell'achinesina (proteina facente parte, assieme alla dineina, della famiglia dei motori proteici) e il materiale trasportato include mitocondri e vescicole dal RER e dal Golgi (contenenti per esempio proteine da esporre sulla membrana del terminale);
2. nel caso di trasporto retrogrado: il trasporto avviene con l'ausilio della dineina e il materiale include mitocondri senescenti*, membrane plasmatiche (turnover), sostanze endocitate a livello del terminale importanti per la funzionalità e l'attività del neurone.

N.B. *la senescenza cellulare è uno stato in cui la cellula non è più in grado di proliferare, ed è caratterizzata da una perdita della funzione fisiologica, da una resistenza all'apoptosi e da

varie modifiche cellulari come l'aumento del volume citoplasmatico e la presenza di doppinuclei in alcuni tipi di cellule. N.B. il trasporto retrogrado è utilizzato da alcuni patogeni per raggiungere i corpi cellulari dei neuroni (e.g. Herpes Virus, Clostridium tetani). Esistono inoltre: I. un flusso assonico veloce (50-400 mm/24h): - nel caso di trasporto anterogrado: riguarda enzimi, neurotrasmettitori e proteine strutturali; - nel caso di trasporto retrogrado: riguarda la degradazione o riciclo di molecole. II. un flusso assonico lento (1 mm/24h): - può essere solo anterogrado: non riguarda vescicole ma solo materiale solubile (enzimi citosolici). "Sono entrambi meccanismi che richiedono dispendio di ATP." SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (SNP): le fibre nervose si raggruppano in fasci e più fasci, accompagnati da rivestimenti connettivali, formano un nervo: I. il rivestimento esterno è chiamato epinevrio; II. i fasci sono separati da perinevrio; III. ogni singola

fibra è rivestita da endonevrio;IV. all'interno delle strutture connettivali del nervo periferico decorrono vasisanguigni e linfatici.

potenziale di membrana: è la corrente elettrica, misurabile in una cellula, che scorre tra il reticolo citoplasmatico, che presenta cariche negative, e quello extracellulare, che presenta cariche positive (-60/-70 mV). La differenza di potenziale è regolata dalla presenza di ioni sodio e potassio all'interno e all'esterno della cellula. Esso è infatti garantito dalla pompa sodio-potassio, la quale tuttavia richiede energia poiché trasporta ioni contro gradiente (ioni sodio sono maggiormente concentrati all'esterno, mentre gli ioni potassio sono maggiormente concentrati all'interno).

L'impulso nervoso/stimolo provoca un cambio conformazionale dei recettori che causa l'apertura di canali che permettono il trasporto secondo gradiente di ioni sodio e potassio dando il via ad un fenomeno

di depolarizzazione dellamembrana plasmatica. Tale effetto si propaga lungo tutto l'assone creando unonda di depolarizzazione. Negli assoni non mielinizzati la depolarizzazione avviene lungo tutta la cellula. Negli assoni mielinizzati la depolarizzazione avviene solo lungo i punti di Ranvier poiché la propagazione non avviene in modo lineare ma 'salta' da un nodo all'altro.

La sinapsi: è la regione di contatto specializzata fra un neurone e il suo 'bersaglio', cioè la struttura che lo innerva. Esistono due tipi di sinapsi:

1. Sinapsi elettriche (gap junctions): vi è un contatto diretto a livello di un sito di bassa resistenza elettrica fra due membrane di cellule adiacenti (molto simile alle giunzioni comunicanti). L'onda di depolarizzazione passa da una cellula all'altra senza la mediazione di trasmettitori chimici.
2. Sinapsi chimiche: il trasferimento dell'impulso nervoso avviene da una cellula all'altra attraverso l'uso di trasmettitori chimici.

all'altra tramite molecole dette neurotrasmettitori, contenuto nelle vescicole sinaptiche, accumulate all'interno del terminale presinaptico. L'arrivo dell'onda di polarizzazione stimola il rilascio di neurotrasmettitori nello spazio sinaptico, i quali si legano ai terminali dello spazio post-sinaptico propagando lo stimolo nervoso di depolarizzazione o di inibizione***. Il neurotrasmettitore diffonde nell'intervallo sinaptico e raggiunge la membrana post-sinaptica, dove si lega a specifici recettori. Tale legame porta all'apertura dei canali ionici associati al recettore, causando la depolarizzazione (eccitazione) o una iper-polarizzazione (inibizione) della membrana post-sinaptica (a seconda del tipo di neurotrasmettitore). La sinapsi chimica è formata da tre parti principali:

• membrana pre-sinaptica: la membrana terminale dell'assone;
• intervallo o spazio sinaptico (o fessura sinaptica);
• membrana post-sinaptica: la membrana della cellula che

riceve➢ l'impulso.e.g. giunzione neuromuscolare: ivi la membrana presinaptica è costituita dai terminali dei motoneuroni, il cui corpo cellulare è nel SNC e il cui assone fuoriesce dal SNC andando a costituire le fibre motorie dei nervi periferici.***vi sono infatti neurotrasmettitori eccitatori che inducono una depolarizzazione continuando la trasmissione di segnale; e neurotrasmettitori inibitori che inducono una iperpolarizzazione bloccando la trasmissione nervosa. Il neurotrasmettitore eccitatorio più diffuso è il glutammato, mentre l'inibitorio più diffuso è l'acido gamma-amino-butirrico (GABA). Altri importanti sono: acetilcolina, dopamina, serotonina, noradrenalina.● le cellule gliali: nel sistema nervoso umano, le cellule gliali (le quali compongono la glia o neuroglia), sono molto più numerose dei neuroni e mantengono la capacità di proliferare durante la vita adulta (i neuroni sono infatti cellule che hanno

proliferazione e riparazione molto scarsa, in particolare le cellule del SNP sono in grado di rigenerarsi in parte, mentre le cellule del SNC sono del tutto incapaci di rigenerazione). Le cellule gliali sono dotate di collegamenti, ma, a differenza dei neuroni, non generano e non conducono impulsi nervosi.

● astrociti: sono numerosi sia nella sostanza bianca sia nella sostanza grigia e presentano numerosi prolungamenti. Hanno funzione di struttura e di supporto e in prossimità delle sinapsi controllano la composizione del microambiente cellulare (si ipotizza abbiano effetto modulatorio sull'attività sinaptica, ma vi sono ancora numerosi studi a riguardo). Vengono attivati in caso di danni (e.g. infezioni, lesioni, etc), proteggendo e in alcuni casi riparando tali danni (e.g. cicatrici gliali, le quali comportano t