SISTEMA NERVIOSO: Sinapsis y neurotransmisores

La sinapsis es el lugar donde se transmiten los impulsos de una neurona, denominada neurona presináptica a otra conocida como neurona postsináptica. La sinapsis la forman tres estructuras: el botón sináptico, la hendidura sináptica, la membrana plasmática de la neurona postsináptica.

El botón sináptico es una diminuta protuberancia en el extremo de una rama terminal del axón de una neurona presináptica, cada botón contiene numerosas vesículas en las cuales se alojan moléculas de un compuesto químico llamado neurotransmisor.

La hendidura sináptica es el espacio entre el botón sináptico y la membrana plasmática de la neurona postsináptica.

La membrana plasmática de una neurona postsináptica tiene moléculas proteicas incluidas en ella enfrente de cada botón sináptico, que sirven como receptores a los que se fijan las moléculas de neurotransmisor.

El impulso nervioso que ha recorrido la longitud de la neurona se detiene en sus terminales axónicos, como los impulsos nerviosos no pueden atravesar la hendidura sináptica, en su lugar se liberan neurotransmisores del botón sináptico, atraviesa la hendidura sináptica y provocan una respuesta de la neurona postsináptica.
El mecanismo de transmisión sináptica comprende la siguiente sucesión de acontecimientos:

1. Cuando llega un impulso nervioso al botón sináptico se abren los canales de Ca⁺⁺

2. El aumento de concentración intracelular de Ca⁺⁺ causa la liberación de neurotransmisores a través de la hendidura sináptica

3. Los neurotransmisores se fijan a receptores de la membrana postsináptica, haciendo que se abran ciertos canales:

Excitadores

a) Se abren los canales de Na⁺ y K⁺

b) Na⁺ entra más rápido de lo que sale K⁺, haciendo que el interior de la membrana postsináptica sea más positivo

c) Esta despolarización genera un potencial excitador que si alcanza cierto umbral se inicia un impulso nervioso.

Inhibidores

a) Se abren los canales de K⁺ y/o Cl^-

b) La salida de K⁺ y la entrada de Cl^- hace que la membrana postsináptica sea menos positiva

c) Esta hiperpolarización genera un potencial inhibidor que impide que se llegue al potencial umbral, inhibiéndose así la iniciación de un impulso nervioso.

4. Una vez fijado el neurotransmisor a sus receptores postsinápticos, su acción termina rápidamente; algunas moléculas de neurotransmisor vuelven a los botones sinápticos, donde pueden empaquetarse de nuevo en vesículas y reutilizarse. Otras moléculas de neurotransmisor se metabolizan en compuestos inactivos por enzimas sinápticas.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores se suelen clasificar por su función y por su estructura química, dependiendo del contexto en el que se exponen.

Funcionalmente se pueden clasificar en: neurotransmisores inhibidores y neurotransmisores excitadores. Otra forma de clasificar a los neurotransmisores por su función es identificar el mecanismo por el que producen un cambio en la neurona postsináptica o efector. Químicamente los neurotransmisores pueden agruparse en cuatro clases: acetilcolina, aminas, aminoácidos y neuropéptidos.

-          Acetilcolina

La acetilcolina (ACo) se sintetiza en las neuronas por combinación de acetil-coenzima A con colina. Las membranas postsinápticas contienen la enzima acetilcolinesterasa, que inactiva rápidamente la acetilcolina fijada a receptores postsinápticos. Las moléculas de colina liberadas por esta reacción son transportadas de nuevo a la neurona presináptica, donde se combinan con acetato para formar más ACo.

-          Aminas

Se sintetizan a partir de moléculas de aminoácidos. Las aminas incluyen los neurotransmisores serotonina e histamina y también los neurotransmisores de la subclase catecolamina, dopamina, adrenalina y noradrenalina. Los neurotransmisores amina se encuentran en diversas regiones del encéfalo, donde afectan el aprendizaje, las emociones, el control motor y otras actividades.

-          Aminoácidos

Los aminoácidos se encuentran en todas las células del cuerpo, donde se utilizan para sintetizar diversas proteínas estructurales y funcionales; en el sistema nervioso se almacenan en las vesículas sinápticas y se utilizan como neurotransmisores. Muchos biólogos actuales opinan que los aminoácidos se encuentran entre los neurotransmisores más frecuentes del SNC, siendo algunos (por ejemplo el ácido glutámico) responsables de hasta el 75% de las señales excitadoras del encéfalo.

-          Neuropéptidos

Los neuropéptidos son cordones cortos de aminoácidos denominados polipéptidos. Dos subclases de neuropéptidos, las encefalinas y las endorfinas, se fijan a los receptores de opiáceos, sirven para aportar opiáceos propios del cuerpo y ejercen importantes efectos antidolorosos en el cuerpo.