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La suddivisione del sistema nervoso (SN) può essere realizzata seguendo procedimenti differenti: dal punto di vista anatomico, si evidenziano SN centrale (SNC) e SN periferico (SNP); in base alla finalità delle funzioni di SN, si distinguono SN somatico (volontario) e uno viscerale (involontario o autonomo); è, infine, possibile rilevare unʼaltra suddivi- sione in componente ascendente (sensi- tiva) e discendente (motoria). Nei mammiferi, la maggior parte di SNC è formata da una struttura tubulare collocata in un involucro osseo, costituito dalla scatola cranica e dalla colonna vertebrale. La com- ponente intracranica è chiamata tronco en- cefalico e quella extracranica midollo spinale. Nella cavità cranica, anteriormente e lateral- mente al tronco encefalico e in connessione con lʼestremità craniale di questʼultimo, ci sono gli emisferi cerebrali (figura 1). Tali emi- sferi costituiscono il cervello propriamente detto. Il tronco encefalico si suddivide in dien- cefalo (comunemente detto talamo, dal nome della parte più estesa), mesencefalo, ponte e midollo allungato. Dorsalmente si trova il cervelletto. Dal punto di vista clinico, le strut- ture endocraniche di SNC si suddividono in 1 © POLETTO EDITORE srl Medicina comportamentale del cane, del gatto e di nuovi animali da compagnia capitolo 4 - Come comunicano i neuroni - Sistema nervoso e neurotrasmettitori Sistema nervoso centrale e periferico: anatomia Sabrina Giussani quarto ventricolo ipotalamo corpo calloso ponte (di Varolio) midollo allungato o bulbo cervelletto epifisi talamo mesencefalo telencefalo o cervello ipofisi diencefalo tronco encefalico terzo ventricolo ventricolo laterale Figura 1 - Struttura del sistema nervoso centrale (componente intracranica).

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La suddivisione del sistema nervoso (SN)può essere realizzata seguendo procedimentidifferenti:

dal punto di vista anatomico, si evidenzianoSN centrale (SNC) e SN periferico (SNP);in base alla finalità delle funzioni di SN, sidistinguono SN somatico (volontario) e unoviscerale (involontario o autonomo);è, infine, possibile rilevare unʼaltra suddivi-sione in componente ascendente (sensi-tiva) e discendente (motoria).

Nei mammiferi, la maggior parte di SNC èformata da una struttura tubulare collocata in

un involucro osseo, costituito dalla scatolacranica e dalla colonna vertebrale. La com-ponente intracranica è chiamata tronco en-cefalico e quella extracranica midollo spinale. Nella cavità cranica, anteriormente e lateral-mente al tronco encefalico e in connessionecon lʼestremità craniale di questʼultimo, cisono gli emisferi cerebrali (figura 1). Tali emi-sferi costituiscono il cervello propriamentedetto. Il tronco encefalico si suddivide in dien-cefalo (comunemente detto talamo, dal nomedella parte più estesa), mesencefalo, pontee midollo allungato. Dorsalmente si trova ilcervelletto. Dal punto di vista clinico, le strut-ture endocraniche di SNC si suddividono in

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Sistema nervosocentrale e periferico: anatomia

Sabrina Giussani

quarto ventricolo

ipotalamo

corpo calloso

ponte (di Varolio)

midollo allungato o bulbo cervelletto

epifisitalamo

mesencefalo

telencefalo o cervello

ipofisi

diencefalo

tronco encefalico

terzo ventricolo

ventricolo laterale

Figura 1 - Struttura del sistema nervoso centrale (componente intracranica).

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encefalo anteriore (emisferi cerebrali e dien-cefalo) ed encefalo posteriore (composto dairimanenti segmenti). Il tronco encefalico contiene i nuclei dei nervicranici ed è percorso nella sua lunghezza dallasostanza reticolare (formazione mista di so-stanza bianca e grigia: riceve le informazionisensoriali e le proietta alla corteccia; intervienein funzioni motorie e contiene importanti centrivitali), fibre ascendenti (trasportano tutti i tipi diinformazioni sensitive) e fibre motorie (discen-denti verso il midollo spinale). Gli emisferi cerebrali sono composti superfi-cialmente dalla corteccia cerebrale, formatadalla sostanza grigia e da una sottostante so-stanza bianca, che in profondità contiene ac-cumuli di sostanza grigia chiamati nucleibasali o gangli basali (nucleo caudato, puta-men e nucleo pallido). Abitualmente si suddi-vide la corteccia in quattro zone, che prendonoil nome dallʼosso che le sovrasta. Le funzioni delle aree corticali sono legatealle loro connessioni: alcune aree sono col-legate al tronco encefalico o al midollo spi-nale, mentre altre, chiamate aree associative,hanno connessioni solo allʼinterno della cor-teccia cerebrale. Lʼarea motoria della cortec-cia cerebrale è posta nel lobo frontale, lʼareasomestesica primaria è localizzata nel loboparietale, lʼarea uditiva primaria è collocatanel lobo temporale, mentre lʼarea visiva pri-maria ha sede nel lobo occipitale. Si riconoscono tre tipi di corteccia cerebrale:archicorteccia (associata allʼippocampo eposta ventralmente a ogni emisfero), paleo-corteccia e neocorteccia (parte predomi-nante del cervello). Anteriormente e ventralmente a ogni emisferocʼè il rinencefalo, struttura incaricata dellʼela-borazione delle informazioni provenienti dainervi olfattori; insieme a parti del lobo tempo-rale e del diencefalo forma il sistema limbico. Nella sostanza bianca di ogni emisfero cere-brale è presente un ventricolo laterale, che co-munica con il terzo ventricolo attraverso ilforame interventricolare. Il diencefalo è composto dal talamo, dallʼipo-talamo (che svolge un importante ruolo nellafunzione endocrina), dal metatalamo (sede dinuclei coinvolti nella funzione uditiva e ottica),dal subtalamo e dallʼepitalamo (che contiene

lʼepifisi). Caudalmente al diencefalo è collo-cato il mesencefalo, dove nascono il nervooculomotore e il nervo trocleare. Posterior-mente a questa struttura si trova il ponte, for-mato, sulla faccia ventrale, da fibre checonnettono i due emisferi cerebellari. Il nervotrigemino e il vestibolococleare nascono aquesto livello. Infine, è possibile evidenziare il midollo allun-gato, distinguibile poiché composto da duebande di sostanza bianca (piramidi ) che si in-crociano ed entrano nel midollo spinale. Dalmidollo allungato nascono cinque nervi cranici(XII, X, XI, IX e VI). La fessura trasversa cerebrale separa il cer-vello dal cervelletto, composto da una strut-tura mediana (detta verme) e due formazionilaterali (dette emisferi cerebellari). Il cervel-letto è connesso al tronco encefalico attra-verso i peduncoli cerebellari. La cortecciacerebellare è formata da sostanze grigia ebianca posta in profondità, in cui si trovanotre paia di nuclei cerebellari. Posteriormente, il tronco encefalico conti-nua nel midollo spinale contenuto nel ca-nale vertebrale. Il diametro del midollo nonsolo diminuisce progressivamente in dire-zione craniocaudale, ma si appiattisce insenso dorsoventrale; inoltre, sono presentidue intumescenze (ingrossamenti) nei trattiche danno origine allʼinnervazione degli arti.Lʼultimo tratto del midollo è detto cono midol-lare e da questo origina il filum terminale cheàncora il midollo spinale alla lamina delleprime vertebre coccigee. Anche nel midollo sievidenzia la distinzione tra sostanze grigia ebianca: questʼultima è però localizzata ester-namente alla prima (figura 2). La sostanza gri-gia è composta da neuroni e cellule gliali e lasostanza bianca da assoni mielinizzati, assoninon mielinizzati, oligodendrociti e astrociti. Lamaggior parte dei corpi neuronali contenutinella sostanza grigia posta dorsalmente (cornodorsale) contiene neuroni spinali di proiezione,che formano i tratti ascendenti del midollo spi-nale, mentre quelli che si trovano nel cornoventrale sono neuroni motori, da cui emer-gono fibre motorie periferiche. La zona inter-media del midollo (a livello toracolombare)contiene pirenofori che appartengono al si-stema nervoso simpatico.

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10 - assone

13 - dendrite

4 - sostanza bianca5 - sostanza grigia

2 - corno dorsale1 - canale centrale

6 - neurone sensitivo7 - neurone motorio

3 - corno ventrale

8 - interneurone9 - midollo spinale

11 - radice anteriore12 - radice posteriore

14 - ganglio spinale

Dal punto di vista funzionale, il midollo spi-nale è un centro di riflessi poiché producerisposte inconsce dei muscoli e delle ghian-dole a stimoli particolari; inoltre, conduce leinformazioni da e per lʼencefalo, necessarieal controllo della postura e dei movimenti.Il sistema nervoso periferico è formato dainervi cranici e spinali, dai gangli delle radicidorsali e dai gangli del sistema nervoso au-tonomo. Si evidenziano 12 paia di nervi cra-nici e 33-35 paia di nervi spinali. I nervicranici innervano il capo, alcuni muscoli delcollo e dei visceri della cavità toracica e ad-dominale; alcuni sono solo motori (III, IV, VI,XI, XII), altri solo sensitivi (I, II, VIII) e altri an-cora misti (V, VII, IX, X). I nervi spinali contengono fibre ascendentie discendenti ed emergono dal midollo spi-nale tramite due radici (una dorsale e unaventrale). La radice dorsale è formata dafibre sensitive e presenta un ganglio spi-nale, mentre quella ventrale è formata dallefibre motorie; esse innervano collo, tronco,arti e in parte la testa. Dallʼintumescenzacervicale si forma il plesso brachiale, da cuioriginano i nervi destinati allʼarto anteriore,mentre da quella lombosacrale si dipartonoi nervi per lʼarto posteriore. Il sistema nervoso autonomo è costituito da un

insieme di centri e fibre nervose che discipli-nano la vita viscerale dellʼorganismo (figura 3).Si riconoscono una componente simpatica(SNAS), una parasimpatica (SNAP) e una en-terica (SNE). Lʼattività di SNAS modula quella di SNAP eviceversa, anche se in alcune occasioni si os-serva un sinergismo dʼazione. Il sistema ner-voso autonomo simpatico sembra prevaleredurante la veglia e permette allʼorganismo difronteggiare le situazioni di difficoltà, rispon-dendo alle sollecitazioni che provengonodallʼambiente esterno. Il sistema nervoso au-tonomo parasimpatico, meno sviluppato diSNAS, predomina durante il sonno e regola lefunzioni vegetative. Anche SNA è composto da una componentecentrale e da una periferica. Lʼipotalamo è ilprincipale centro regolatore della parte cen-trale, anche se la corteccia cerebrale e il si-stema limbico possono esercitare una certainfluenza. La componente motoria perifericaè costituita da due neuroni, che formanouna sinapsi allʼinterno di un ganglio (neu-rone pre- e postgangliare). I pirenofori deineuroni pregangliari sono situati nella so-stanza grigia del tratto toracolombare delmidollo spinale. I gangli di SNAS collocati aldi fuori della catena paravertebrale sono

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Figura 2 - Struttura del midollo spinale.

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SNAP del tronco SNAS toracolombare SNAP sacrale

cervicale, celiaco, mesenterico craniale ecaudale e ipogastrici. Lʼunica eccezione èdata dalle ghiandole surrenali, alle quali arri-vano direttamente le fibre pregangliari. I pire-nofori di SNAP sono nella sostanza grigia deltronco cerebrale e intermedia del tratto sa-crale del midollo spinale. I neuroni hanno as-

soni così lunghi tanto da formare una sinapsicon le fibre postgangliari in prossimità dellʼor-gano al quale sono dirette. SNAP è associatoa quattro paia di nervi cranici, III, VII, IX e X.Il sistema nervoso enterico regola la peristalsied è indipendente a livello funzionale dai cen-tri superiori ipotalamici.

Cellule del sistema nervosoSabrina Giussani

Le componenti cellulari del sistema nervososono neuroni e cellule della glia. Le caratteristi-che dellʼesperienza sensoriale e dellʼesecu-zione dei movimenti, così come lʼelaborazionedel pensiero, lʼapprendimento e ogni altra attivitàmentale, sono possibili grazie allʼorganizzazionedei neuroni in reti complesse, in grado di consen-tire lo scambio e lʼintegrazione di informazionielaborate in aree diverse del sistema nervoso.

Il termine neurone è stato proposto nel 1890da Waldeyer, professore di anatomia a Stra-sburgo e a Berlino, che ha portato notevolicontributi alla nuova nomenclatura anato-mica. Si stima che il sistema nervoso siacomposto da più di cento miliardi di neuroni,connessi tra loro grazie a centomila miliardidi sinapsi. Il neurone è una cellula intensa-mente specializzata, composta da un soma

Figura 3 - Sistema nervoso autonomo. (Da BERNARDINI M: Neurologia del cane e del gatto. Poletto, Ver-mezzo - MI -, 2002).

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(o pirenoforo) e da un numero variabile diprocessi, tra cui si evidenziano i dendriti (innumero elevato e di piccole dimensioni) elʼassone (unico e, più o meno, esteso in lun-ghezza) (figura 4). Il soma è in grado di pro-durre gli enzimi necessari alla sintesi deineurotrasmettitori, i neurotrasmettitori, lepompe per la ricaptazione e la regolazionedei neurotrasmettitori e le vescicole che licontengono. Tutta la superficie dei dendriti ècosparsa da piccole espansioni simili agemme, chiamate spine dendritiche che, os-servate con particolari colorazioni e a bassoingrandimento, conferiscono alle ramifica-zioni un aspetto vellutato. Da un punto di vistafunzionale, le ramificazioni dendritiche espan-dono enormemente la superficie di recezionedel neurone. Lʼassone si differenzia dal den-drite poiché non possiede le spine, ha calibromaggiore, è rivestito da mielina (che conferi-sce caratteri fondamentali per la trasmissionedellʼimpulso nervoso) e termina con unʼespan-sione, detta terminazione sinaptica o bottonesinaptico, che contiene le vescicole piene delneuromediatore caratteristico di quel tipo cel-lulare. Posizione e tipo di assoni e dendriti con-

sentono di differenziare i neuroni in unipolari,pseudounipolari, bipolari, multipolari, cellule pi-ramidali (poste nella corteccia cerebrale), cel-lule stellate e così via. Recentemente, è statoidentificato un particolare tipo di neurone, pre-sente solo nellʼuomo e nelle grandi scimmieantropomorfe, detto a fuso. Queste cellulesono presenti in unʼarea corticale profonda ehanno la funzione dʼintegrare attenzione,emozione e coscienza. La cellula più rappre-sentata nel sistema nervoso è il neurone mul-tipolare, formato da più dendriti e un soloassone che può generare rami collaterali.Questo neurone può essere sia afferente siaefferente nel sistema nervoso centrale, men-tre è principalmente motorio nel sistema ner-voso periferico. I neuroni possono essere classificati co-me segue.

Sensitivi o afferenti: trasmettono gli stimolidalla periferia a SNC, grazie alla presenzadi terminali meccanici, dolorifici o elettroma-gnetici; oltre ai cinque sensi e alle modalitàsensitive minori (quali la sensazione diequilibrio, lʼaccelerazione lineare e angolare,

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dendriti

bottoni sinaptici

assone

nucleo

cono d’emergenza

soma

Figura 4 - Neurone.

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la percezione del dolore, del prurito e cosìvia), esistono informazioni provenienti dagliorgani interni che raggiungono SNA grazieai neuroni viscerosensitivi.Motori o efferenti: trasmettono gli stimoli daSNC alla periferia; alcuni sono localizzatiper intero nel sistema nervoso centrale, altrihanno in quella sede il solo pirenoforo men-tre lʼassone scorre nei nervi periferici; i neu-roni motori possiedono lunghi assoni cheterminano sulle fibrocellule muscolari me-diante una sinapsi modificata, chiamataplacca neuromuscolare.Neuroni di proiezione: si trovano nei trattiascendenti del midollo spinale e posseg-gono un assone molto lungo.Interneuroni (eccitatori e inibitori): si tro-vano solo in SNC; ricevono messaggi datutti gli altri tipi di neurone e li ritrasmettonoamplificati o ridotti in intensità.

I neuroni sono cellule eccitabili in grado di ri-cevere e trasmettere impulsi elettrici e, so-prattutto, di elaborare in forma specializzatagli stimoli ricevuti. Questa caratteristica è do-vuta alla differenza di potenziale tra internoed esterno della membrana citoplasmatica,secondaria alla diversa distribuzione degliioni e di altre sostanze: nei neuroni a riposo èdi circa –70 mV. La stimolazione di un assoneprovoca lʼingresso degli ioni sodio allʼinternodi una porzione della membrana neuronaleche, di conseguenza, diviene positiva rispettoallʼesterno (+30 mV). Se lo stimolo è sufficien-temente grande, superiore a una certa soglia(tipicamente 50 mV), un gran numero di ionientra nella cellula, generando un potenzialedalla forma tipica detto potenziale dʼazione(spike): il neurone spara. Il cambio di polaritàdà origine al potenziale dʼazione che si pro-paga lungo la membrana cellulare come ilmessaggio trasmesso da un telegrafo: lo sti-molo è così condotto lungo tutto lʼassone. Inseguito, i canali sodio si chiudono e si apronoquelli del potassio: la fuoriuscita dalla celluladi questi ultimi permette di ripristinare il po-tenziale transmembrana di riposo. Se un neu-rone “spara”, esiste un intervallo successivoentro cui non può avvenire un successivospike: tale intervallo è detto periodo refrattarioe ha la durata di circa 1,2 ms; per questo mo-

tivo, un neurone può emettere al massimo500-1.000 spike/s. La trasmissione dellʼim-pulso nervoso soggiace a un meccanismo diesaurimento funzionale: non è possibile con-tinuare a stimolare un neurone presinaptico,poiché questo non è in grado di ricostituire ilneurotrasmettitore in breve tempo. Lʼesauri-mento funzionale e il periodo refrattario chene consegue permettono lʼelaborazione e lamemorizzazione della risposta comportamen-tale da parte dellʼindividuo. La mielina, prodotta in SNP dalle cellule diSchwann e in SNC dagli oligodendrociti, noncirconda lʼassone in tutta la sua lunghezza,ma sʼinterrompe periodicamente al confine trail segmento prodotto da una cellula e quellasuccessiva, formando i nodi di Ranvier. Il po-tenziale dʼazione può generarsi solo nei nodidi Ranvier, poiché la mielina possiede pro-prietà isolanti: lo stimolo salta da un nodo al-lʼaltro (conduzione saltatoria), aumentandoprogressivamente la velocità di conduzione.I pirenofori sono riuniti nella sostanza grigiae nei nuclei posti nel mezzo della sostanzabianca. Gli assoni, nel tragitto per raggiungerealtri neuroni, formano la sostanza bianca.Lʼinsieme delle cellule gliali forma la glia, oneuroglia. La dimensione di queste cellule èdi molto inferiore a quella dei neuroni ma, poi-ché esse sono più numerose di questi ultimi,il volume occupato nel sistema nervoso dalledue componenti cellulari è simile. Le cellulegliali svolgono numerose funzioni.

Gli oligodendrociti (presenti in SNC) e lecellule di Schwann (presenti in SNP) pro-ducono le guaine mieliniche, che circon-dano e isolano molti assoni dei vertebrati.Gli astrociti modulano il metabolismo delneurone, catturando il glucosio dal sistemacircolatorio e immagazzinandolo; inoltre, re-golano lʼeccitabilità del neurone, controllandola concentrazione di alcuni neurotrasmettitori(come, per esempio, il glutammato) nellospazio extracellulare, limitandone la diffu-sione o rimuovendoli dallo spazio sinaptico.Le cellule microgliali fagocitano i materialidi rifiuto, costituiti da avanzi di neuroni e gliamorti o in degenerazione; pur migrando inSN durante il suo sviluppo, appartengonoalla linea cellulare dei macrofagi.

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Gli ependimociti rivestono i ventricoli cere-brali e guidano la migrazione dei neuroni ela crescita degli assoni e dei dendriti du-rante lo sviluppo embrionale.

Grazie a recenti ricerche, sia in condizioni fi-siologiche sia in caso di patologie neurode-generative, è possibile attribuire alle celluledella glia importanti funzioni metaboliche, didifesa immunitaria e di rigenerazione del tes-suto nervoso; inoltre, sembra che la glia siacoinvolta nel processo di trasmissione ner-vosa molto di più di quanto non si sia pen-sato finora: infatti, gli astrociti svolgono unimportante ruolo nella modulazione della tra-smissione nervosa, poiché sono in grado diprodurre neurotrasmettitori (prevalentemente

glutammato). Queste cellule partecipano aeventi elettrici e biochimici allʼinterno dellacellula gliale, ricevendo e trasmettendo im-pulsi da e verso i neuroni e anche da altriastrociti; esistono, infatti, le cosiddette “si-napsi a tre”, nelle quali lʼastrocita riceve unostimolo da un neurone presinaptico e, dopoaver liberato il suo neurotrasmettitore, in-fluenza il neurone postsinaptico. Poiché unsingolo astrocita è connesso a differenti si-napsi, grazie alle cellule della glia si realiz-zano collegamenti tra neuroni che non sonoin contatto diretto. Le sinapsi a tre sono moltodiffuse in alcune aree cerebrali che regolanoimportanti processi, come ippocampo (me-moria), ipotalamo (sistemi neuroendocrini) elocus cœruleus (stress).

Nel 1897 il fisiologo inglese Sherrington im-piegò il termine sinapsi per indicare la strutturaspecializzata che permette il contatto tra as-sone e neurone ricevente. La comunicazionetra i neuroni avviene in seguito allʼazione com-binata di eventi elettrici (potenziale dʼazione) esegnali chimici (neurotrasmettitori o neurome-diatori o neurormoni). Frequenza ed entitàdella trasmissione sono alla base del buonfunzionamento della sinapsi: “lʼallenamentomentale” provoca alterazioni strutturali pro-gressive (plasticità) delle sinapsi, facilitando laneurotrasmissione a livello del vallo sinapticostesso. Lʼassone conduce lʼimpulso nervosolungo la superficie della propria membrana e lotrasmette a un altro neurone, rilasciando unamolecola (neuromediatore o neurotrasmetti-tore) allʼinterno di una giunzione specializzata,chiamata sinapsi. Sinapsi modificate sonopresenti tra neuroni e organi effettori, comeghiandole o fibre muscolari, chiamate placche

neuromuscolari. In ogni neurone presinaptico,secondo il proprio genoma contenuto nel nu-cleo, sono prodotti non solo i diversi neurotra-smettitori, ma anche gli enzimi necessari allaloro sintesi e al loro metabolismo, i recettori perla loro ricattura e regolazione, oltre alle vesci-cole sinaptiche che li conterranno (figura 5). Lacellula presinaptica presenta, generalmente,la zona sinaptica allʼapice dellʼassone, mentrenella cellula postsinaptica tale zona può es-sere sul dendrite (sinapsi assodendritica), sulcorpo (sinapsi assosomatica) o sullʼassone(sinapsi assoassonica). È possibile identifi-care anche un tipo di sinapsi chiamata den-drodendritica. La depolarizzazione della membrana dellʼas-sone provoca la conduzione dellʼimpulso finoal terminale sinaptico, mentre il rilascio delneurotrasmettitore e il successivo legame conil recettore della membrana postsinapticadanno origine a un nuovo potenziale dʼazione.

SinapsiSabrina Giussani

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Alcuni neuromediatori, invece, non sono ingrado di provocare la depolarizzazione delneurone postsinaptico ma, agendo da iperpo-larizzatori, possiedono unʼazione di tipo inibi-torio, inducendo minore suscettibilità dellacellula: neuromediatori inibitori sono, peresempio, GABA nel cervello e glicina nel mi-dollo spinale. Questo schema di neurotra-smissione è presente nella maggior partedelle sinapsi (sinapsi chimiche). Solo in unaminoranza di sinapsi la trasmissione dellʼim-pulso avviene senza il passaggio di una mo-lecola nello spazio sinaptico (sinapsi elettriche).Le sinapsi elettriche conducono segnali elet-trici direttamente dal citoplasma di una cellulaallʼaltra attraverso giunzioni comunicanti. Latrasmissione elettrica ha lo scopo di sincro-nizzare lʼattività di un gruppo di cellule (SNC,cellule muscolari lisce cardiache, recettorisensoriali), avviene grazie a correnti ioniche,si realizza molto rapidamente ed è general-mente bidirezionale.I processi che avvengono più frequentementein una sinapsi chimica sono i seguenti.

Liberazione del neurotrasmettitore: attra-verso la depolarizzazione della membrana,le vescicole si aprono nella fessura sinap-tica e liberano il neurotrasmettitore, cheraggiungerà il neurone postsinaptico.Diffusione del neurotrasmettitore: il neuro-trasmettitore liberato nella fessura sinap-tica, oltre a dirigersi verso la membranapostsinaptica, può diffondere lontano daessa, andando ad attivare altri neuroni (cheliberano la stessa molecola) posti nelle vici-nanze della sinapsi.

Il neurone presinaptico adotta più meccani-smi per regolare la concentrazione del media-tore chimico allʼinterno della sinapsi. Tra questiè possibile evidenziare quanto segue.

Retrocontrollo: una parte del neurotrasmet-titore si lega ai recettori posti sulla membranapresinaptica (autorecettori); tale unione inviaun messaggio che inibisce lʼattività del neu-rone presinaptico, limitando quindi la libera-zione di altro neurotrasmettitore.

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assone vescicole sinaptiche

neurotrasmettitore

dendriti

recettore

sinapsi

Figura 5 - Sinapsi.

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Ricattura o ricaptaggio (dal termine anglo-sassone reuptake): è uno dei meccanismiche la cellula adotta per regolare la concen-trazione del mediatore chimico allʼinternodella sinapsi; una pompa ionica di trasportoattivo riporta una parte del neurotrasmetti-tore liberato nella sinapsi allʼinterno delneurone presinaptico, stoccandolo nuova-mente nelle vescicole sinaptiche.Inattivazione enzimatica: permette alla cel-lula di regolare la concentrazione del me-diatore chimico allʼinterno della sinapsi;specifici enzimi inattivano o metabolizzanoil neurotrasmettitore, trasformandolo in uncomposto inattivo: per esempio, gli enzimi

MAO, che si trova allʼinterno del neuronepresinaptico, e COMT, posto nella fessurasinaptica, disattivano le catecolamine (no-radrenalina, dopamina e serotonina).

Recentemente è stato scoperto un meccani-smo di trasmissione tra neuroni che avvienein assenza di una sinapsi: alcuni neurotra-smettitori sono, infatti, in grado di raggiungereper diffusione siti distanti dalla sinapsi princi-pale (neurotrasmissione per diffusione non si-naptica). Il cervello, quindi, non è costituitosolo da un groviglio di cavi (assoni), ma ancheda un insieme di reazioni chimiche che av-vengono nel cosiddetto brodo chimico.

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I neuroni possono essere classificati in base alnumero totale di assoni che si propagano dalsoma, alla forma dei dendriti, al tipo di connes-sione (neuroni sensitivi primari, motoneuroni,neuroni associativi e interneuroni) e al tipo dineurotrasmettitore contenuto nelle vescicole ci-toplasmatiche. Nel sistema nervoso esistono al-cune dozzine di sostanze che svolgono il ruolodi neurotrasmettitore. È possibile suddividere ineurotrasmettitori in tre categorie principali.

Aminoacidi (GABA, glicina, acido glutam-mico, acido aspartico, acido gammaidros-sibutirrato): possono essere eccitatori oinibitori; il neurotrasmettitore eccitatorio piùdiffuso è il glutammato, mentre i più impor-tanti neurotrasmettitori inibitori di SNC sonolʼacido γ-aminobutirrico e la glicina, presenteprevalentemente nel midollo spinale.Amine biogene (serotonina, dopamina, no-radrenalina, adrenalina, acetilcolina, tiramina,octopamina, feniletilamina, triptamina, me-latonina e istamina): sono coinvolte in ma-

niera più o meno diretta nel controllo e nellaregolazione del comportamento, dei pro-cessi cognitivi e soprattutto delle emozioni;la loro azione si esplica in maniera più lentae meno marcata rispetto a quella degli ami-noacidi, ma tende a essere più persistente ea diffondersi, come nel caso della noradre-nalina attraverso la circolazione sanguigna,anche su apparati funzionali diversi dal si-stema nervoso, come, per esempio, quelliormonali. Neuropeptidi : sono molecole proteiche com-plesse, la cui recente scoperta ha rivoluzio-nato il modo di concepire le funzioni delsistema nervoso e le correlazioni tra questoorgano e gli altri apparati funzionali; sonoparti di grosse molecole peptidiche (che ineuroni non riciclano, poiché non esiste unapompa di ricaptazione), in grado di provo-care un potenziale dʼazione più intenso eduraturo; sono prodotti solo nel soma neu-ronale e sono rimossi per diffusione e di-sattivazione enzimatica grazie a peptidasi

NeurotrasmettitoriSabrina Giussani

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cataboliche; la liberazione dei neuropeptidiè regolata dal sistema nervoso ed è deter-minata dal passaggio di una corrente bioe-lettrica, ma la loro azione sui vari organibersaglio si esplica in maniera identica aquella propria di un ormone; lʼazione deineuropeptidi è di fondamentale importanzaper lʼintegrazione delle attività dei vari or-gani e garantisce la coordinazione funzio-nale tra meccanismi fisiologici e processicomportamentali; tra questi mediatori chi-mici si trovano peptidi ipofisari (ACTH, GH,TSH, ossitocina, vasopressina, prolattina elipotropina), ormoni circolanti (angioten-sina, calcitonina, glucagone, insulina, lep-tina, estrogeni, androgeni, progestinici eormoni tiroidei), peptidi oppioidi (dinorfina,betaendorfina, leuencefalina e metencefa-lina), ormoni rilasciati dallʼipotalamo (ormoneliberante la corticotropina, ormone liberantela gonadotropina e somatostatina), peptidivari (bombesina, bradichinina, neurotensinae galanina), gas (ossido nitrico e monossidodi carbonio), neurochinine-tachichinine (so-stanza P, neurochinina A e B); in alcuni casiquesti peptidi svolgono unʼazione modula-trice del neurotrasmettitore principale: peresempio, nella trasmissione dolorifica (pep-tidi oppioidi), nella sazietà (colecistochinina-pancreozimina), nella sete (angiotensina); inaltre circostanze, invece, lʼattività dei peptidipuò influenzare plasticità, crescita e differen-ziazione neuronale.

I neurotrasmettitori o neuromediatori sonocontenuti in vescicole sintetizzate a livello delsoma neuronale e in parte (per quanto ri-guarda le monoamine) nelle terminazioni as-sonali. Lʼarrivo del potenziale dʼazione nellaparte presinaptica depolarizza la membrana eaumenta per un breve periodo la permeabilitàagli ioni calcio. Grazie agli ioni calcio, che dif-fondono nel citoplasma della cellula presinap-tica, le vescicole si fondono con la membranacitoplasmatica del neurone e il loro contenutoè liberato nella finestra sinaptica attraversomeccanismo di esocitosi e diffusione. Il neu-rotrasmettitore, legandosi ai recettori postsi-naptici, provoca lʼaumento della permeabilitàdella membrana cellulare neuronale agli ionisodio e la nascita di un impulso elettrico chesi trasmette al soma del neurone postsinap-tico. Alcuni neurotrasmettitori sono eccita-tori, altri inibitori: diminuendo o aumentandoil potenziale di riposo della cellula postsinap-tica, la rendono più o meno soggetta a es-sere depolarizzata. Alcuni segnali neurochimicisi trasmettono, dal momento in cui il neuro-trasmettitore è legato al recettore, molto velo-cemente, mentre altri possono impiegare daalcuni millisecondi ad alcuni secondi per svi-lupparsi. Segnali rapidi sono forniti, per esem-pio, da GABA e glutammato: il legame con ilrecettore modifica prontamente il flusso di ionie altera lʼeccitabilità del neurone in pochi milli-secondi. La trasmissione delle monoamine edei neuropeptidi, invece, tende a essere lenta.

Neurotrasmettitori di SNAIl mediatore chimico responsabile della trasmissione dello stimolo tra neurone pre- e post-gangliare è l’acetilcolina nei gangli di SNAS e SNAP: questo neurotrasmettitore ha, a que-sto livello, lo stesso effetto della nicotina (sinapsi colinergiche nicotiniche). Semprel’acetilcolina trasmette il messaggio tra neurone postsinaptico e organo effettore in SNAP:questo neurotrasmettitore ha, a questo livello, lo stesso effetto della muscarina (sinapsi co-linergiche muscariniche).Il mediatore chimico responsabile della trasmissione dello stimolo tra neurone postsinap-tico e organo effettore di SNAS è la noradrenalina, tranne per le fibre destinate all’utero,alle ghiandole sudoripare, ai muscoli piloerettori e ai vasi sanguigni (che liberano acetil-colina).I recettori adrenergici nelle membrane degli organi effettori sono di due tipi: α e β; l’atti-vazione dei primi provoca una risposta eccitatoria, quella dei secondi una inibitoria. A li-vello del muscolo miocardico, tali risposte sono invertite.

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Come funziona una sinapsi colinergicaLe molecole di acetilcolina (ACh), sintetizzate da colina e acetilCoA e rilasciate dalla mem-brana presinaptica attraverso un meccanismo di esocitosi o diffusione, si riversano nella fes-sura sinaptica e raggiungono i recettori posti sulla membrana postsinaptica. I recettori perACh di tipo nicotinico (ionotropici) sono diffusi soprattutto in SNP e nella placca neuromu-scolare. I recettori di tipo muscarinico, invece, sono metabotropici e sono presenti in SNC.Il legame tra ACh e recettori provoca l’aumento della permeabilità della membrana del neu-rone postsinaptico agli ioni sodio, cui fa seguito una depolarizzazione di circa 20 ms. Il rila-scio di ACh termina quando gli ioni calcio sono rimossi dal citoplasma. Gli effetti sullamembrana postsinaptica sono temporanei, poiché l’enzima acetilcolinesterasi scinde AChnello spazio sinaptico in acetato e colina e la rimuove dalla membrana postsinaptica. Il ma-teriale di scarto è assorbito dalla membrana presinaptica, allontanato dalla fessura sinapticae, per quanto riguarda la colina, nuovamente utilizzato per sintetizzare ACh. Il sistema co-linergico è uno dei protagonisti nell’apprendimento e nella “formazione” della memoria,particolarmente della memoria a breve termine; inoltre, regola lo stato di veglia e i processidi attenzione.

Come funziona una sinapsi adrenergicaLa noradrenalina rilasciata dalla membrana del neurone presinaptico diffonde e si lega airecettori posti sulla membrana postsinaptica. Il legame attiva l’enzima adenilciclasi che in-duce la produzione di AMPc. AMPc, a sua volta, attiva altri sistemi enzimatici in grado diaprire i canali ionici. Ne consegue la depolarizzazione della membrana postsinaptica.AMPc, così come gli enzimi di cui sopra, è inattivato dalla fosfodiesterasi. La noradrenalinaè allontanata dal recettore e può essere scissa dalla catecol-O-metiltransferasi o riassorbitaa livello di membrana presinaptica. Il neurotrasmettitore a livello citoplasmatico è in partescomposto dalla monoaminotransferasi e in parte riutilizzato.

I neurotrasmettitori ad azione più lenta sonochiamati neuromodulatori, poiché il segnaleemesso da questi ultimi (ancora presente almomento dellʼarrivo del segnale rapido) puòmodulare quello trasmesso da un neurotra-smettitore più rapido, influenzando la trasmis-sione del neurone.Gli psicofarmaci assunti nelle opportune con-centrazioni possono riprodurre esattamentelʼazione delle molecole endogene neurotra-smettitoriali: i farmaci “imitano” i neurotrasmet-titori naturali! Si riteneva in origine che ciascun neurone uti-lizzasse un solo neurotrasmettitore in tutte lesue sinapsi. Attualmente, invece, è noto che

molti neuroni impiegano più di un neurotra-smettitore (cotrasmissione). Questo processospesso coinvolge una monoamina e un neuro-peptide. La maggior parte degli psicofarmaci èstata sintetizzata quando queste informazioninon erano ancora note e, di conseguenza, i ri-cercatori hanno cercato una sempre maggioreselettività delle molecole. Invece, il neurone haa disposizione “un arsenale” di neurotrasmet-titori e per influenzarne la neurotrasmissionepotrebbe essere necessario somministrare far-maci con azione multipla. Quando le ricerchein questo settore saranno completate, è possi-bile che le attuali basi di psicofarmacologia sa-ranno modificate!

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Recettori

I neurotrasmettitori endogeni possie-dono generalmente unʼazione di tipo agoni-sta, poiché stimolano i recettori ai quali silegano. Le molecole di sintesi, invece, svol-gono attività diverse e si comportano da ago-nisti completi (stimolano il recettore cosìcome il neurotrasmettitore naturale), da ago-nisti parziali (esercitano un effetto simile, mapiù debole di quello dellʼagonista completo),da agonisti inversi completi (inducono effettiopposti a quelli generati dagli agonisti), daantagonisti (bloccano lʼeffetto del neurotra-smettitore naturale) e da antagonisti inversi(inibiscono gli effetti dellʼagonista). Anchelʼagonista inverso può essere parziale. Lʼan-tagonista svolge la propria funzione soloalla presenza di un agonista: per esempio,nel caso di un recettore metabotropico, unagonista dà inizio alla produzione a tutto re-gime del secondo messaggero, mentre apremaggiormente il canale ionico di un recet-tore associato ai canali ionici; un agonistainverso, invece, si lega al recettore e pro-voca un effetto opposto a quello dellʼagoni-sta (che avrebbe aperto il canale ionico),ma non uguale a quello di un antagonista(che avrebbe impedito allʼagonista di aprire ilcanale). Lʼagonista inverso induce la chiusuradel canale ionico! Fino a qualche tempo fa, si pensava che illegame neurotrasmettitore-recettore funzio-nasse come un interruttore. Quando si rea-lizzava lʼunione, il sistema appariva in onmentre in assenza in off. Recenti ricerchehanno evidenziato che lʼazione del neurotra-smettitore (o della molecola di sintesi) modulala risposta: un agonista completo indurrà on,un agonista parziale on e la loro assenza off.È opportuno evidenziare che ciascun agoni-sta parziale non possiede un effetto dose-dipendente: il risultato dellʼunione è dato dalvalore intrinseco alla molecola; inoltre, unagonista parziale può funzionare come unagonista puro o un antagonista puro in basealla quantità di neurotrasmettitore (agonistacompleto naturale) presente. Questa sco-perta è fondamentale per spiegare il mecca-nismo dʼazione di alcuni farmaci: in assenza

del neurotrasmettitore, infatti, lʼagonista par-ziale svolge il ruolo di un agonista completoaprendo, per esempio, il canale ionico.Quando il neurotrasmettitore è presente, in-vece, lʼagonista parziale si trasforma in unantagonista puro e chiuderà il canale ionico.La presenza di un agonista o di un antagoni-sta nella stessa molecola rappresenta lanuova dimensione della terapia. Un farmacoche possiede lʼazione di agonista parziale,quindi, può essere utilizzato sia quando la tra-smissione chimica è deficitaria sia quando èin eccesso.

I recettori sono posti su entrambe lepareti del vallo sinaptico (connessione tra ilneurone presinaptico e postsinaptico) esvolgono una funzione fondamentale nellaneurotrasmissione. La trasmissione sinap-tica comporta tre differenti processi.

Processo di trasmissione: consiste nella li-berazione del neurotrasmettitore (primomessaggero).Processo recettivo tra neurotrasmettitore erecettori posti sulla membrana presinaptica(autorecettori): provoca lʼinvio di un mes-saggio che inibisce lʼattività del neuronepresinaptico, limitando quindi la liberazionedi altro neurotrasmettitore.Processo recettivo tra il neurotrasmettitoree i recettori posti sulla membrana postsi-naptica (recettori postsinaptici): modifica lapolarizzazione della membrana del neu-rone postsinaptico (conversione del mes-saggio chimico in un impulso elettrico) escatena importanti processi biochimici nellacellula postsinaptica stessa; quando il neu-rotrasmettitore si lega al recettore dellamembrana postsinaptica, esso può dareluogo a depolarizzazioni, chiamate poten-ziali postsinaptici eccitatori (PPSE), oppurea iperpolarizzazioni, dette potenziali postsi-naptici inibitori (PPSI); lʼunione induce un si-stema di trasduzione volto a sintetizzare unsecondo messaggero intracellulare postsi-naptico (per esempio, adenosinmonofosfatociclico e fosfatidilinositolo) che coordina le

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Agonisti e antagonisti

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azioni cellulari e induce gli effetti biologici“comunicati” dal neurotrasmettitore stessoa carico del neurone postsinaptico (peresempio, modificare i flussi ionici, propa-gare o distruggere gli impulsi elettrici, fosfo-rilare proteine e così via).

I recettori sono macromolecole proteiche, co-stituite da lunghe catene aminoacidiche cherisiedono solo in parte nella membrana neu-ronale; sono sintetizzati nel corpo cellularedel neurone, trasportati nel terminale asso-nale e inglobati nella membrana neuronale. Irecettori sono composti da tre porzioni ben di-stinte tra loro: un segmento extracellulare,uno transmembrana e un segmento intracel-lulare. La zona extracellulare ha la funzione diriconoscere il neurotrasmettitore liberato dallaterminazione presinaptica, mentre il seg-mento transmembrana contiene, nella mag-gior parte dei recettori, il sito di legamespecifico per il neurotrasmettitore. Alcuni re-cettori posseggono siti di legame per due dif-ferenti neurotrasmettitori e, per questo motivo,sono chiamati cotrasmettitori. La porzione in-tracellulare è in grado di interagire con alcuneproteine, così da attivare il sistema dei se-condi messaggeri. Poiché le regioni transmembrana di un recet-tore possono essere molto simili a quelle dialtri, si evidenziano più famiglie di recettori si-mili tra loro, dal punto di vista strutturale,anche se utilizzano neurotrasmettitori diversi.Esistono due principali superfamiglie di re-cettori (metabotropici e ionotropici), cui siaggiungono i recettori associati a enzimi (re-cettori ad attività chinasica e recettori intra-cellulari). La produzione dei recettori da partedel DNA del neurone può essere modificata eregolata da adattamenti fisiologici, farmaci omalattie. I recettori legati a enzimi sono pro-teine transmembrana con il dominio per il li-gando rivolto verso la superficie esterna; ildominio citoplasmatico, invece, possiede fun-zioni enzimatiche oppure è legato a enzimi.In genere, essi rispondono a mediatori locali,sufficienti a basse concentrazioni e che su-scitano risposte di tipo lento. Molto spessoquesto tipo di risposta porta a cambiamentinellʼespressione di determinati geni. Laclasse più numerosa di recettori legati a en-

zimi presenta un dominio citoplasmatico tiro-sinproteinchinasico. Altri recettori legati a en-zimi, invece, mandano il segnale al nucleo inmaniera più diretta. Ormoni e mediatori locali, detti citochine, silegano a recettori che attivano regolatori pro-teici di geni: per esempio, gli interferoni sonocitochine che inducono la sintesi di proteineimportanti affinché la cellula resista a infe-zioni virali.I recettori metabotropici sono composti dauna catena che attraversa ben sette volte lamembrana neuronale in corrispondenza di re-gioni idrofobiche e si organizza a costituireuna particella globulare (figura 6). Al centro èpresente un nucleo centrale, dove il neurotra-smettitore trova il sito di legame. Questi re-cettori utilizzano una proteina G, impieganoun sistema di secondi messaggeri e sono re-cettori “lenti” (come, per esempio, recettori5-HT2A e β2-adrenergici). La sostituzione dialcuni aminoacidi presenti nella catena delrecettore permette il legame con neurotra-smettitori differenti. Gli eventi che si susseguono in una sinapsimetabotropica possono essere schematizzaticome segue.

Il neurotrasmettitore (primo messaggero) siunisce al recettore, modificandone la confor-mazione così da renderlo capace di legare laproteina G, una proteina eterotrimerica chefa parte della membrana interna della cellula.Il legame del sistema neurotrasmettitore-re-cettore-proteina G induce una trasforma-zione nella struttura della proteina G, cosìda renderla in grado di unirsi allʼenzima chesintetizzerà il secondo messaggero (come,per esempio, adenosinmonofosfato ciclicoe fosfatidilinositolo).Il secondo messaggero attiva numerosi en-zimi capaci di modificare le funzioni dellacellula, tra cui la permeabilità della mem-brana agli ioni calcio, modificando lʼeccita-bilità del neurone (effetti a breve termine);oppure, il sistema del secondo messaggeromodifica il metabolismo cellulare, attivandoo inibendo i geni a livello del nucleo del neu-rone postsinaptico; ne conseguono la sin-tesi di RNA e la traduzione in proteine(effetti a lungo termine).

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Recettori metabotropicimuscarinici (acetilcolina)adrenergici di tipo α1, α2, β1 e β2

dopaminergici di tipo D1, D2 e D3

serotoninergici di tipo 5-HT1, 5-HT2, 5-HT4, ecceteraGABAergici di tipo B

Recettori-canale (ionotropici)nicotinici (acetilcolina)serotoninergici di tipo 5-HT3

glicinergici (glicina)glutammatergici (glutammato)GABAergici di tipo A

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riale sopra descritta sono disposte lʼuna vi-cina allʼaltra e al centro si apre il canale io-nico. Tale canale è, inoltre, circondato dacopie multiple di un gran numero di recettoridifferenti, cosicché il flusso degli ioni allʼin-terno della cellula è regolato da più neuro-trasmettitori. Questi recettori hanno unʼazionerapida, poiché variano immediatamente lʼen-tità del passaggio ionico, facilitando la neuro-trasmissione eccitatoria o inibitoria. Il recettorenicotinico e quello del GABA appartengono aquesta superfamiglia.Per ampliare le possibilità di comunicazionecerebrale, ogni neurotrasmettitore può agiresu più di un recettore: esistono, infatti, sotto-

Una seconda superfamiglia di recettori, dettarecettori associati ai canali ionici, possiedeuna configurazione molecolare costituita daquattro regioni transmembrana (figura 6).Cinque copie di ciascuna subunità recetto-

recettori ionotropici

terminazionenervosa

terminazionenervosa

recettori metabotropici

terminazionenervosa

canalechiuso

canaleaperto effettore

intermedio

canaleionico

Figura 6 - Struttura dei recettori metabotropici e ionotropici. (Modificata da GRASSI F, NEGRINI D, PORRO

CA (EDS): Fisiologia umana. Poletto, Vermezzo - MI -, 2015).

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tipi multipli di tutti i recettori conosciuti. I sot-totipi sono localizzati in differenti regioni ce-rebrali e reagiscono in modo diverso allostesso neurotrasmettitore. Ciascun segnalechimico, quindi, possiede caratteristiche siadi selettività (un recettore per un neurotra-smettitore) sia di amplificazione (più sottotipirecettoriali per un neurotrasmettitore). È op-portuno rilevare che i recettori rappresen-tano il bersaglio di molti farmaci conosciuti.I farmaci possono essere sintetizzati inmodo da simulare lʼeffetto del neurotrasmet-titore naturale (agendo così su sottotipi re-cettoriali multipli) oppure, i più selettivi, silegano solamente a un sottotipo recettoriale.Alcuni dei neurotrasmettitori presenti in na-tura sono simili agli psicofarmaci utilizzatinella terapia biologica: il cervello, infatti, è ingrado di produrre numerose sostanze adazione psicotropa, come betaendorfine, an-siolitici e antidepressivi. Dulcis et al hanno scoperto che nel rattoadulto le popolazioni di interneuroni postenellʼipotalamo sono in grado di modificare lapropria secrezione dalla dopamina alla so-matostatina in risposta allʼesposizione a fo-toperiodi di breve o lunga durata (ore diluce/ore di buio). Lʼespressione dei recettoripre- e postsinaptici della dopamina sembramodificarsi, mentre quella del recettore dellasomatostatina rimane costante. Il blocco far-macologico o lʼablazione di questi neuronidopaminergici ha indotto gli animali a mo-strare comportamenti ansiosi e depressidopo lʼesposizione a fotoperiodo di lunga du-rata. Lʼinduzione di nuovi neuroni dopami-nergici, realizzata attraverso lʼesposizione afotoperiodi di durata breve, ha permesso diridurre i pattern comportamentali apparsi.Gli autori hanno quindi concluso che stimo-lazioni naturali o percezioni sensoriali pos-

sono causare cambiamenti nellʼespressionedi un trasmettitore che regola comporta-menti diversi.

Con il termine modulazione allostericasʼintende la regolazione della neurotrasmis-sione, grazie allʼincentivazione o al blocco diun recettore da parte di un altro. È possibile distinguere una modulazione posi-tiva e una negativa. Nel primo caso, il neuro-trasmettitore principale si lega al recettore,che a sua volta interagisce con un canale io-nico, provocandone lʼapertura. Alla presenzadi un modulatore allosterico (un altro neuro-trasmettitore che si lega a un secondo sitoposto sulla membrana neuronale), il canale io-nico si aprirà in modo più radicale. Nel casoin cui, invece, il neurotrasmettitore principalenon fosse presente, la situazione rimarrà in-variata. Un tale meccanismo è alla basedelle proprietà ansiolitiche, ipnotiche, anti-convulsivanti e miorilassanti di numerosi far-maci, come barbiturici, benzodiazepine eanticonvulsivanti. Gli antidepressivi che agi-scono bloccando la ricattura della serotoninae noradrenalina, invece, sono un esempio dimodulazione allosterica negativa. I neurotra-smettitori sopra elencati sono ricaptati a li-vello della membrana presinaptica e portatiallʼinterno del neurone. Il legame tra alcuni far-maci antidepressivi con un sito allostericoadiacente inibisce il trasporto di ricattura delneurotrasmettitore. Le conoscenze attualipermettono di ben comprendere il funziona-mento e la modulazione allosterica solo dialcuni neurotrasmettitori, come, per esem-pio, GABA, recettori nicotinici colinergici erecettori per il glutammato.

Modulazione allosterica

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Farmaci che agiscono specificatamente suirecettori 5-HT1A - I recettori 5-HT1A sono au-torecettori somatodendritici presenti sulcorpo e sui dendriti dei neuroni dei nucleidel rafe. Quando sono attivati, essi provo-cano la diminuzione della frequenza discarica dei nuclei del rafe. I farmaci che agi-scono specificatamente su questi recettoriinducono la depressione del sistema sero-toninergico in SNC. I 5-HT1 sono probabil-mente coinvolti nellʼazione terapeutica degliantidepressivi e costituiscono un possibilebersaglio per terapie contro lʼipertensionein medicina umana.Farmaci che agiscono specificatamente suirecettori 5-HT1D - I recettori 5-HT1D sono au-torecettori presinaptici. La loro stimola-zione inibisce il rilascio di neurotrasmettitoriclassici, neuropeptidi e sostanze ad azionevasodilatante. Questi recettori possono es-sere bersaglio per farmaci antiemicranici,come, per esempio, i triptani (sumatriptan,eleltriptan e rizatriptan) utilizzati in medicinaumana.Farmaci che agiscono specificatamentesui recettori 5-HT2A e 5-HT2C - I recettori5-HT2A e 5-HT2C sono presenti nei nucleivasomotori bulbari. Tali recettori sono ber-

saglio per farmaci antipertensivi (ketanse-rina), farmaci antiemicranici (metisergide),farmaci antipsicotici di nuova generazione(clozapina, risperidone - 5-HT2A/2C). Gliagonisti dei recettori 5-HT2C sono farmaciallucinogeni, come, per esempio, LSD.Tra i farmaci elencati, solo il risperidoneè attualmente utilizzato in medicina vete-rinaria. Farmaci che agiscono specificatamente suirecettori 5-HT3 - I recettori 5-HT3 sono pre-senti nellʼarea postrema (CTZ) e nei nucleimotori dorsali del vago, coinvolti nel con-trollo del riflesso del vomito. La stimola-zione di questi recettori induce liberazionedi dopamina. Antagonisti selettivi di 5-HT3

sono utilizzati per il controllo del vomito eprivi di effetti extrapiramidali.Farmaci che agiscono specificatamente suirecettori 5-HT4 - I recettori 5-HT4 sono pre-senti nelle cellule muscolari lisce dellʼappa-rato gastroenterico e la loro stimolazioneinduce un aumento della peristalsi. A livellodi SNC, invece, questi recettori modulano ilrilascio di acetilcolina e inducono il rilasciodi neurotrasmettitori dai gangli intramurali,cui consegue lʼaumento della peristalsi in-testinale.

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