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Le sinapsi

Anatomia funzionale delle sinapsi; Sinapsi chimiche: eventi presinaptici, eventi postsinaptici, sinapsi eccitatorie e inibitorie; Integrazione e forza sinaptica; Neurotrasmettitori e neuromodulatori: acetilcolina, amine biogene, neurotrasmettitori aminoacidici, neuropeptidi

Esame di Fisiologia docente Prof. P. Fattori

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SINAPSI

ANATOMIA FUNZIONALE DELLE SINAPSI

Una sinapsi è una giunzione anatomicamente specializzata fra due neuroni, a livello della quale

l'attività elettrica in un neurone presinaptico influisce su quella di un neurone postsinaptico. Le

sinapsi comprendono parti dei neuroni pre- e postsinaptici e lo spazio extracellulare tra i due.

Esistono due tipi di sinapsi:

Sinapsi elettriche

• In queste sinapsi le membrane plasmatiche delle cellule presinaptiche e postsinaptiche sono

unite da giunzioni serrate. Le giunzioni serrate sono costituite da proteine transmembrana

dette connessoni; ogni connessone è costituito da 6 subunità proteiche chiamate connessine,

che formano al centro un canale permeabile a cationi che possono passare da una cellula

all'altra in entrambe le direzioni.

Sinapsi chimiche

• L'assone del neurone presinaptico termina con un lieve rigonfiamento detto terminazione

assonale, nella quale ci sono le vescicole sinaptiche che contengono il neurotrasmettitore. La

fessura sinaptica separa il neurone presinaptico da quello postsinaptico ed evita la

propagazione diretta del segnale elettrico. Infatti il segnale elettrico (il potenziale d'azione)

viene prima trasformato in un messaggio chimico (il neurotrasmettitore), il quale poi genera

un nuovo segnale elettrico (segnali elettrici postsinaptici).

A livello di collegamento le sinapsi si possono distinguere in:

sinapsi asso-dendritiche: si stabiliscono tra l'assone di un neurone e l'albero dendritico di un

• altro neurone

sinapsi asso-assoniche: si stabiliscono tra due assoni

• sinapsi asso-somatiche: si stabiliscono tra l'assone di un neurone e il corpo cellulare (soma)

• di un secondo neurone SINAPSI CHIMICHE

EVENTI PRESINAPTICI

La cellula presinaptica sintetizza i neurotrasmettitori, i quali vengono immagazzinati in piccole

vescicole. Prima dell'attivazione molte vescicole sono agganciate sulla membrana presinaptica in

zone di rilascio, dette zone attive.

Il rilascio del NT ha inizio quando un potenziale d'azione raggiunge la terminazione della

membrana presinaptica, provocandone una dopolarizzazione. Questa depolarizzazione causa

l'apertura di canali del Ca2+ voltaggio-dipendenti e, poiché il gradiente elettrochimico favorisce

l'entrata del Ca2+, questo fluisce nella terminazione assonale. Gli ioni Ca2+ che entrano si legano a

delle proteine associate con le vescicole, le sinaptotagmine, innescando una modificazione

conformazionale del complesso SNARE (proteine che tengono collegate le vescicole alla zona

attiva) che porta alla fusione delle vescicole con la membrana, rilasciando il NT.

Dopo la fusione le vescicole hanno due possibili destini:

si fondono completamente con la membrana e sono riciclate successivamente in sedi esterne

• alla zona attiva

si fondono solo brevemente mentre scaricano il NT e quindi sigillano di nuovo il poro e si

• ritirano nella terminazione nervosa (meccanismo “kiss-and-run”)

Una volta che i neurotrasmettitori sono stai rilasciati dalla terminazione assonale presinaptica,

diffondono lungo la fessura e si legano a recettori sulla membrana plasmatica della cellula

postsinaptica.

EVENTI POSTSINAPTICI

Il legame tra il NT e il recettore causa l'apertura o chiusura di canali ionici specifici (canali ligando-

dipendenti) nella membrana postsinaptica, che induce infine modificazioni funzionali in quel

neurone. A causa di questa sequenza di eventi coinvolta, vi è un ritardo sinaptico molto breve (circa

0,2 msec) tra l'arrivo del potenziale d'azione a una terminazione presinaptica e le modificazioni del

potenziale di membrana nella cellula postsinaptica.

La forma legata del lingando (in questo caso il NT) è in equilibrio con quella non legata. Pertanto se

diminuisce la concentrazione del NT non legato nella fessura sinaptica, calerà anche il numero di

recettori occupati.

I canali ionici nella membrana postsinaptica tornano al loro stato di riposo quando:

vengono trasportati attivamente di nuovo nella terminazione assonale presinaptica (questo

• processo è chiamato reuptake)

diffondono via da sito recettoriale

• sono trasformati per via enzimatica in sostanze inattive

Si possono distingue due tipi di sinapsi chimiche in base agli effetti del neurotrasmettitore sulla

cellula postsinaptica: sinapsi eccitatorie e sinapsi inibitorie.

SINAPSI ECCITATORIE

In queste sinapsi la risposta postsinaptica al NT è una depolarizzazione, con avvicinamento del

potenziale di membrana alla soglia.

L'effetto del recettore attivato consiste nell'apertura dei canali non selettivi che sono permeabili a

Na+, K+ e altri piccoli ioni carichi positivamente. Il movimento netto di ioni positivi è verso

l'interno della cellula postsinaptica, con una lieve depolarizzazione. Questo cambiamento di

potenziale è detto potenziale postsinaptico eccitatorio (EPSP).

L'EPSP è un potenziale graduato e quindi si allontana con decremento dalla sinapsi.

SINAPSI INIBITORIE

In queste sinapsi il cambiamento di potenziale nel neurone postsinaptico consiste in un potenziale

graduato iperpolarizzante detto potenziale postsinaptico inibitorio (IPSP).

I recettori attivati sulla membrana postsinaptica aprono canali del Cl- e del K+, causando un'

iperpolarizzazione.

L'attivazione di una sinapsi inibitoria riduce la probabilità che la cellula postsinaptica si depolarizzi

fino alla soglia e generi un potenziale d'azione.

INTEGRAZIONE E FORZA SINAPTICA

Nella maggior parte dei neuroni un unico evento sinaptico eccitatorio non è sufficiente a

raggiungere la soglia del neurone postsinaptico; un potenziale d'azione può essere avviato solo

dall'effetto combinato di molte sinapsi eccitatorie.

La sommazione deve avvenire strada facendo perchè gli EPSP si propagano con decremento. Essi

possono essere sommati grazie al fatto che durano circa 10 msec, quindi sono eventi molto più

lunghi del potenziale d'azione.

La sommazione può essere di due tipi:

Sommazione temporale: i segnali di input arrivano dalla stessa cellula in tempi differenti


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DETTAGLI
Esame: Fisiologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche (ordinamento U.E. - a ciclo unico) (magistrale europea)
SSD:
Università: Bologna - Unibo
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher _Cice_ di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Bologna - Unibo o del prof Fattori Patrizia.

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