neurofisio - sinapsi, secondi messaggeri neurotrasmettitori

sinapsi elettrica sinapsi chimica

distanza tra membrana pre- e post-sinaptica3.5 nm 20-40 nm

continuità citoplasmaticaSI NO

componenti ultrastrutturaliGap junctionVescicole presinapticherecettori postsinaptici

metodo di trasmissionecorrente ionica mediatore chimico

ritardo di trasmissionevirtualmente assente 1-5 ms

direzione di trasmissionebidirezionale monodirezionale

affaticamentoNO SI

La corrente passa dalla cellula pre- sinaptica a quella post- sinaptica per via elettrotonica

Proprietà:1. La cellula pre- sinaptica deve essere più grande di quella post-2. Bidirezionalità3. Le cellule raggiungono la soglia contemporaneamente

Sinapsi elettriche

Sinapsi chimiche

Componenti di una sinapsi chimica

Pre- :mitocondrivescicoleproteine d’ancoraggio

Post- :recettori

Gray I - eccitatorie Gray II - inibitorie

Principio di Dale: ogni neurone ha effetti o ECCITATORI o INIBITORI in TUTTE le sinapsi che forma

Vedremo che questo principio in realtà non è così stringente come nel suo enunciato classico

Sir Henry Hallett Dale (June 9, 1875 - July 23, 1968)

Spazio intersinaptico 20-40 nmVescicole sinaptiche 40-50 nm Glu, GABA

70-300 nm neuropeptidi, ammine

Proteine coinvolte nella fusione delle vescicole

Successione degli eventi dal punto di vista elettrico

Classi di recettoriIONOTROPICI METABOTROPICI

7 segmentitransmembrana

Il recettore è anche il canale ionicoSinapsi VELOCE

Nicotinico Ach5-HT3 serotonina

GABAAGABACGlicina

Alcuni per il glutammato

Il recettore è accoppiato al canalemediante un meccanismo a SECONDO MESSAGGERO

Muscarinico Achα e β adrenergicoDopaminergico5-HTGABABAlcuni neuropeptidiAlcuni per il glutammato

•AMPLIFICAZIONE DEL SEGNALE•LUNGA DURATA DELL’EFFETTO

Ioni +

Ioni -

Sistemi a secondo messaggero

La via dell’ AMP ciclico (cAMP)

Il neurotrasmettitore si lega al recettore attivandolo

Il recettore attivato attiva una G-proteina che scambia GDP con GTP

La G-proteina attiva si lega all’adenilato ciclasi, attivandola

L’adenilato ciclasi converte ATP in cAMP, che andrà ad attivare la PKA

La G-proteina idrolizza il GTP a GDP e si inattiva spontaneamente

La via degli inositoli fosfati

La via dell’Acido Arachidonico

Neurotrasmettitori

MONOAMINE(monoammine)

Acetilcolina Ach

DopaminaNoradrenalina[Adrenalina]

Serotonina 5-HT

catecolamine

AMMINOACIDIAc. Glutammico Glu

Ac. γ-amminobutirrico GABAGlicina Gly Inibitori*

NEUROPEPTIDI

EncefalineEndorfineSostanza PVIPSomatostatinaAngiotensina II

.

.

.

ALTRI MESSAGGERI ATPNO

*Aprono canali per il Cl-, per cui se ECl > Vm di fattosono eccitatori, come es. la Glicina nei neuroni fetali, perchè ECl>0 mV

ACETILCOLINA:SNCPre- e post- gangliari Parasimpatico-> m. cardiaco e liscioPre- gangliari OrtosimpaticoMotoneuroni spinali->muscolo scheletrico

NORADRENALINA: SNCPost- gangliari ortosimpatico-> m. cardiaco e liscio

GABA: SNCGLY: SNC nei circuiti locali inibitori dei riflessi spinali

GLU: Vie sensorialiSNC

Miglioriamo il principio di Dale

Una sinapsi può essere eccitatoria o inibitoria a seconda del:•Neurotrasmettitore•Recettore post-sinaptico

Sinapsi con Glicina aprono canali Cl- o K+ sono inibitorie*GABA

NadSinapsi con Glu sono eccitatorie o inibitorie a seconda del recettore post-sinaptico

Ach

Ach: M1 e M3 eccitazione muscolo liscioM2 e M4 inibizione da aumento gK

Nad α1 eccitaz. muscolo liscio vasaleα2 inibizione pre-sinapticaβ1 eccitazione miocardioβ2 inibizione muscolo liscio bronchi, coronarie

Recettori per il glutammato

IONOTROPICI METABOTROPICI

AMPA GluR1-4KAINATO GluR5-7

KA1-2

Aspecifico Na+ e K+

Aspecifico Na+ e K+

e Ca2+

mGluR1mGluR5

mGluR2-8

mGluR4

IP3/DAG

diminuzione cAMP

atipico sapore “umami”

Giunzione neuromuscolare o PLACCA MOTRICE

Nel dettaglio

Potenziale di placca

1 PA del motoneurona causa il rilascio di 200-300 vescicole (quanti) di Ache questo provoca una depolarizzazione di ~70 mV.

Sinapsi tra neuroni

1 PA pre-sinaptico libera 10-20 quanti di neurotrasmettitore1 quanto depolarizza la membrana post-sinaptica do 0.4 mV

NON si riesce ad arrivare a soglia

INTEGRAZIONE SINAPTICA

Meccanismi di integrazione sinaptica

Sommazione temporale Sommazione spaziale

a

m

rr

=λmmcr=τ