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Schwann, tuttavia, non è a intimo contatto con l’assone,
ma è separata da questo da un sottile interstizio di 20
nm.
Osservando la guaina mielinica al microscopio elettronico, si evidenziano:
Linee dense maggiori, corrispondenti ai versanti interni delle membrane. Queste sono scure, perché più elettrondense.
Linee intraperiodo, corrispondenti ai versanti esterni delle membrane. Queste sono chiare, perché meno elettrondense.
Giunzioni occludenti tra le varie membrane avvolte tra loro.
Giunzioni gap. Queste si trovano:
Tra le lamelle, per collegare il citoplasma della cellula con le parti periferiche delle membrane, in modo da
garantirne il nutrimento. Queste giunzioni determinano un parziale scollamento tra le membrane, che appaiono
come incisure, dette incisure di Schmidt-Lanterman.
A livello delle regioni paranodali. Tra una cellula di Schwann e l’altra sono presenti i nodi di Ranvier. Si tratta di
regioni in cui la guaina si fa sottilissima e sono presenti giunzioni gap grazie alle quasi si può attuare la conduzione
dell’impulso.
Nel caso della formazione della guaina mielinica a livello del SNC, le cellule coinvolte sono gli oligodendrociti. I meccanismi di
formazione sono simili, con la differenza che un unico oligodendrocita emana più prolungamenti citoplasmatici e ogni
prolungamento abbraccia un assone diverso. Inoltre, gli assoni del SNC hanno i nodi di Ranvier scoperti e presentano rare incisure
di Schmidt-Lanterman.
La guaina mielinica (sia degli oligodendrociti che delle cellule di Schwann) può assumere diversi spessori perché si può andare da
un minimo di 3-4 fino ad un massimo di 40 avvolgimenti membranari.
Essa è avvolta da due strati:
- Uno strato interno, amorfo, contenente laminina.
- Uno strato esterno, formato da fibre a disposizione reticolare (che nel complesso prendono il nome di guaina reticolare
di Key e Retzius).
La guaina mielinica si aggancia allo strato interno grazie a diverse integrine e glicoproteine. Tra quest’ultime, sono molto
importanti la distrofina e il distroglicano (Il distroglicano rappresenta il sito di attacco del Mycobacterium leprae, agente
responsabile della lebbra. A seguito di questo legame, si ha la distruzione delle cellule di Schwann, che perdono l’ancoraggio allo
strato interno.). Il processo di mielinizzazione degli assoni avviene in tempi diversi. Gli assoni che si mielinizzano più
precocemente sono le radici dei nervi spinali, mentre gli assoni dei nervi per la finezza dei movimenti e per i processi cognitivi
complessi si mielinizzano ancora più tardi. Guaina amielinica
Sono le guaine che avvolgono i neuroni amielinici. Sono formate da un'unica cellula, la
cellula di Schwann-Remak, che avvolge più assoni. Le fibre amieliniche sono incluse
all’interno dei corpi delle cellule di Schwann-Remak, ma queste non fanno avvolgimenti
multipli attorno ad esse. Per questo tali fibre si considerano “nude” e la conduzione
dell’impulso avviene, infatti, punto a punto.
Nervi
Un assone con la sua guaina di rivestimento (mielinica e non) forma una fibra nervosa.
Più fibre nervose si uniscono assieme grazie a del tessuto connettivo e formano un
nervo. Si tratta di un’entità autonoma anche da un punto di vista trofico, perché
possiede una propria vascolarizzazione. Facendo una sezione trasversale di un nervo, si individuano diverse strutture dall’esterno
all’interno. Lo strato più esterno è l’epinevrio. Si tratta di un rivestimento di connettivo fibroso denso a fasci intrecciati. È molto
robusto soprattutto nelle zone anatomiche dove il nervo è soggetto a torsioni continue. Dall’epinevrio si dipartono dei setti di
connettivo che suddividono il parenchima del nervo in tanti campi, che, nel loro insieme, prendono il nome di perinevrio.
Nel contesto del perinevrio troviamo i vasi sanguigni di calibro maggiore e le cellule perinevrali, che formano come una lamina di
cellule. Queste hanno la stessa matrice embriologica delle cellule di Schwann. Dal perinevrio, all’interno di questa guaina di cellule
perinevrali, si dipartono dei sottili setti di connettivo fibrillare lasso che nel loro insieme prendono il nome di endonevrio.
L’endonevrio sfuma impercettibilmente nelle guaine reticolari di Key–Retzius e che stanno a ridosso delle singole fibre nervose.
Sinapsi
Le sinapsi sono le zone in cui un impulso viene trasmesso da un neurone a un altro. Le sinapsi hanno solitamente una forma rigonfia
(per questo si parla di bottoni sinaptici).
Il neurone che deve trasmettere l’impulso è il neurone presinaptico; il neurone che riceve l’impulso è il neurone postsinaptico.
Simili alle sinapsi sono le giunzioni neuromuscolari, in cui l’elemento postsinaptico è rappresentato da un muscolo.
Classificazione
Le sinapsi si possono classificare in base a diversi criteri:
In base alla direzione della propagazione dell’impulso
Asso-dendritiche. Sono le più comuni. Avvengono tra l’assone di un neurone e i dendriti del corpo cellulare di un altro
neurone.
Asso-somatiche. Sono sinapsi che avvengono tra l’assone di un neurone e il corpo cellulare di un altro neurone, ma
non con i dendriti.
Asso-assoniche. Sono meno comuni. Avvengono tra assoni di neuroni diversi.
In base al meccanismo di azione
Chimiche. Funzionano grazie ai neurotrasmettitori. Si tratta di molecole liberate nella sinapsi dal neurone presinaptico
capaci di indurre un’eccitazione o un’inibizione a livello del neurone postsinaptico. L’impulso portato dal neurone
presinaptico determina il rilascio di vescicole di neurotrasmettitore che, arrivate sulla membrana postsinaptica, si
legano ad alcune molecole inducendo un nuovo impulso elettrico.
I neurotrasmettitori utilizzati per gli scambi di segnale vengono prodotti attraverso 2 meccanismi differenti:
- A livello centrale (nel corpo del neurone) e trasferito nella sinapsi tramite il flusso assonico anterogrado veloce.
- A livello dell’elemento presinaptico, grazie agli enzimi trasportati dal flusso assonico anterogrado lento.
I neurotrasmettitori possono essere:
Eccitatori, se inducono una depolarizzazione dell’elemento postsinaptico (inducendo l’apertura dei canali Na+).
o Sono neurotrasmettitori eccitatori l’adreanalina, la dopamina, …
Inibitori, se inducono una iperpolarizzazione dell’elemento postsinaptico (inducendo l’apertura dei canali Cl-
o e/o K+). Sono neurotrasmettitori inibitori il GABA, la glicina, …
Misti, se l’effetto sull’elemento postsinaptico dipende dal tipo di recettore cui si lega il neurotrasmettitore.
o Un esempio è l’acetilcolina: se si lega ai recettori nicotinici (tipici dei muscoli scheletrici), induce una
depolarizzazione (eccitazione) del muscolo; se si lega ai recettori muscarinici (tipici del muscolo cardiaco),
inducono una iperpolarizzazione (inibizione) del muscolo.
Fisiche o elettriche. Non c’è l’intervento dei neurotrasmettitori, ma il passaggio dal neurone presinaptico al
postsinaptico avviene tramite delle semplici gap junction.
In base a densità presinaptica e postsinaptica
Sinapsi tipo I (asimmetriche). La densità postsinaptica è più pronunciata della presinaptica. Tutte le sinapsi
eccitatorie sono di tipo I.
Sinapsi tipo II (simmetriche). Le densità postsinaptica e presinaptica sono pronunciate allo stesso modo.
Struttura della sinapsi chimica
La sinapsi, quindi, nel complesso è formata da:
Membrana presinaptica. È ricca di vescicole, che possono far parte o del pool di riserva o del pool riciclabile, che è
quello utilizzato nella sinapsi. Le vescicole sono tenute ferme nel citoplasma della membrana presinaptica grazie ad una
molecola, la sinapsina.
Esse contengono:
Neurotrasmettitori, tra cui:
o Acetilcolina. Si parla in questo caso di sinapsi colinergiche. Le vescicole di acetilcolina sono apparentemente
vuote se viste al microscopio.
o Noradrenalina. Si parla in questo caso di sinapsi adrenergiche. Le vescicole di noradrenalina sono simili ai
granuli del surrene.
o Catecolamine (adrenalina, dopamina, …). Si tratta di vescicole molto numerose e assai elettrondense.
o GABA, glicina e altri a significato inibitorio.
Neuropeptidi. Si tratta di proteine che non vengono rilasciate nella fessura sinaptica, ma nello spazio attorno
ad essa. Svolgono effetti a lunga durata e possono o influenzare in maniera paracrina altri neuroni o entrare
nel circolo ematico, diventando così neurormoni.
La parte di citoplasma a ridosso della membrana presinaptica è più scura, per la presenza di placche proteiche che
formano una specie di “griglia” subito al di sotto del doppio strato di fosfolipidi; questa zona prende il nome di
densità presinaptica.
Fessura sinaptica. Si tratta di un sottile interstizio di 25 nm (che arriva a 50 nm nelle sinapsi neuromuscolari).
Membrana postsinaptica. Non contiene vescicole. Anche qui, a ridosso della membrana è presente una zona più densa, la
densità postsinaptica. Questa contiene una serie di complessi proteici scaffold, il cui ruolo è quello di modulare le
sinapsi.
Funzionamento
Il funzionamento delle sinapsi avviene in diverse tappe:
1. Il potenziale di azione arriva a livello della membrana presinaptica, determinando:
Apertura dei canali del Ca .
2+
Ingresso degli ioni Ca .
2+
2. A questo punto, avvengono tre processi in contemporanea:
Gli ioni Ca agiscono sulla calmodulina, una proteina che attiva una chinasi che fosforila la sinapsina. A causa
2+
della fosforilazione, la sinapsina non tiene più bloccate le vescicole.
Sempre gli ioni Ca si legano anche alla sinaptogamina, che riveste le vescicole. Grazie a questa interazione, la
2+
sinaptogamina si lega alle proteine SNARE della membrana presinaptica. In questo modo, la membrana della
vescicola si fonde con quella della membrana presinaptica.
Le vescicole, prima di agganciarsi alla membrana presinaptica, attivano una pompa nella loro membrana, che
butta fuori dalla vescicola ioni H+ (che la vescicola importa grazie ad un’altra pompa) e sfrutta questa energia
per internalizzare il neurotrasmettitore.
3. Il neurotrasmettitore viene liberato nella fessura sinaptica e si lega ai recettori sulla membrana postsinaptica. Questo
induce un cambiamento di potenziale nella membrana postsinaptica, che può essere di due tipi:
Rapido, nel caso in cui il recettore del neurotrasmettitore sia un canale ionico. In questo modo, appena avviene
il legame, il canale si apre permettendo l’ingresso degli ioni corrispondenti. Un esempio sono i recettori
nicotinici dell’acetilcolina che, una volta legati al neurotrasmettitore, si aprono e lasciano entrare ioni Na+
provocando una depolarizzazione a livello della me