Czym jest przestrzeń synaptyczna?

W synapsach połączone są dwa neurony, dzięki czemu informacje są przesyłane do siebie. Synapsy te nie zakładają bezpośredniego kontaktu między obydwoma neuronami, ale występują w przestrzeni lub szczelinie synaptycznej, która jest miejscem wymiany. Co dzieje się w przestrzeni synaptycznej i jak to działa? Spróbujemy odpowiedzieć na to pytanie.

Podczas synapsy chemicznej, neuron, który przechodzi przez informację (presynaptyczną), uwalnia substancję, w tym przypadku neuroprzekaźnik, poprzez przycisk synaptyczny, uwalniający się w przestrzeni synaptycznej, zwany także szczeliną synaptyczną. Następnie neuron post-synaptyczny, który ma specyficzne receptory dla każdego neuroprzekaźnika, jest odpowiedzialny za odbiór informacji przez dendryty.

To właśnie mikroskop elektronowy pozwolił nam odkryć, że komunikacja zachodząca między neuronami nie implikuje kontaktu między nimi, ale raczej, że istnieje przestrzeń, w której uwalniają neuroprzekaźniki. Każdy z tych neuroprzekaźników ma różne efekty, które wpływają na funkcjonowanie układu nerwowego.

Synapsy chemiczne

Są dwa rodzaje synaps: elektryczne i chemiczne. Przestrzeń między neuronami presynaptycznymi i postsynaptycznymi jest znacznie większa w synapsach chemicznych niż w synapsach elektrycznych, przyjmując nazwę przestrzeni synaptycznej. Kluczową ich cechą jest obecność organelli ograniczonych błonami, zwanych pęcherzykami synaptycznymi wewnątrz zakończenia presynaptycznego.

Synapsy chemiczne występują w wyniku uwalniania substancji chemicznych (neuroprzekaźniki) w szczelinie synaptycznej, które działają na błonę psychosynaptyczną, powodując depolaryzację lub hiperpolaryzację. Przed synapsą elektryczną chemia może modyfikować swoje sygnały w odpowiedzi na zdarzenia.

Neuroprzekaźniki są przechowywane w pęcherzykach przycisku terminala. Gdy potencjał akcji osiągnie przycisk terminala, depolaryzacja zapoczątkowuje otwarcie kanałów Ca.++, który przenika do cytoplazmy i powoduje reakcje chemiczne, które powodują, że pęcherzyki wydalają neuroprzekaźniki.

Pęcherzyki są pełne neuroprzekaźników, które działają jako przekaźniki między komunikującymi się neuronami. Jeden z najważniejszymi neuroprzekaźnikami w układzie nerwowym jest acetylocholina, który reguluje funkcjonowanie serca lub działa na różne postynaptyczne cele centralnego i obwodowego układu nerwowego.

Właściwości neuroprzekaźników

Wcześniej sądzono, że każdy neuron jest w stanie syntetyzować lub uwalniać tylko specyficzny neuroprzekaźnik, ale dziś wiadomo, że każdy neuron może uwolnić dwa lub więcej. Aby substancja mogła być uważana za neuroprzekaźnik, musi spełniać następujące wymagania:

• Substancja musi być obecna w neuronie przedsynaptycznym, w przyciskach końcowych, zawartych w pęcherzykach.
• Komórka pre-synaptyczna zawiera odpowiednie enzymy do syntezy substancji.
• Neuroprzekaźnik musi zostać uwolniony, gdy pewne impulsy nerwowe dotrą do terminali.
• Jest to konieczne obecne są receptory o wysokim powinowactwie w błonie postsynaptycznej.
• Zastosowanie substancji powoduje zmiany w potencjałach postsynaptycznych.
• Muszą istnieć mechanizmy inaktywacji neuroprzekaźników w lub wokół synapsy.
• Neuroprzekaźnik musi stosuj się do zasady mimikry synaptycznej. Działanie domniemanego neuroprzekaźnika powinno być powtarzalne dzięki egzogennemu zastosowaniu substancji.
• 

Neuroprzekaźniki wpływają na ich cele poprzez oddziaływanie z receptorami. Substancja wiążąca się z receptorem nazywana jest ligandem i może mieć 3 efekty:

• Agonista: uruchamia normalne efekty odbiornika.
• Antagonista: jest ligandem, który wiąże się z receptorem i nie aktywuje go, więc uniemożliwia jego aktywację przez inne ligandy.
• Odwrotny agonista: dołącza do odbiornika i rozpoczyna efekt odwrotny do normalnej funkcji tego.

Jakie są rodzaje neuroprzekaźników?

W mózgu większość komunikacji synaptycznej odbywa się za pomocą 2 substancji przekazujących. Glutaminian o działaniu pobudzającym i GABA o działaniu hamującym, reszta nadajników, ogólnie, służy jako modulatory. Oznacza to, że jego aktywne uwalnianie lub hamuje obwody zaangażowane w określone funkcje mózgu.

Każdy neuroprzekaźnik, uwolniony z przestrzeni synaptycznej, ma swoją własną funkcję, może nawet mieć kilka. Wiąże się ze specyficznym receptorem, a także może wpływać na siebie, hamując lub wzmacniając działanie innego neuroprzekaźnika. Wykryto ponad 100 różnych typów neuroprzekaźników, a niektóre z nich są najbardziej znane:

• Acetylocholina: jest zaangażowany w uczenie się i kontrolowanie etapu snu, w którym powstają sny (REM).
• Serotonina: wiąże się ze snem, nastrojami, emocjami, kontrolą spożycia i bólu.
• Dopamina: zaangażowany w ruch, uwagę i uczenie się w emocjach. Reguluje również sterowanie silnikiem.
• Epinefryna lub adrenalina: jest hormonem wytwarzanym przez nadnercza.
• Noradrenalina lub noradrenalina: jego wyzwolenie powoduje wzrost uwagi, czujności. W mózgu wpływa na reakcje emocjonalne.

Farmakologia synapsy

Oprócz neuroprzekaźników, które są uwalniane w przestrzeni synaptycznej, wpływając na neuron receptora, są Egzogenne substancje chemiczne, które mogą powodować taką samą lub podobną reakcję. Kiedy mówimy o substancjach egzogennych, mówimy o substancjach pochodzących z zewnątrz organizmu, takich jak leki. Mogą one wywoływać efekty agonistyczne lub antagonistyczne, a także mogą wpływać na różne poziomy synaps chemicznych:

• Niektóre substancje mają wpływ na syntezę substancji przekazujących. Synteza substancji jest pierwszym etapem, możliwe jest, że tempo produkcji wzrasta poprzez podawanie prekursora. Jednym z nich jest L-dopa, agonista dopaminy.
• Inni działają na ich przechowywanie i udostępnianie. Na przykład rezerpina zapobiega magazynowaniu monoamin w pęcherzykach synaptycznych i dlatego działa jako antagonista monoaminergiczny..
• Mogą mieć wpływ na odbiorniki. Niektóre substancje mogą wiązać się z receptorami i aktywować je lub blokować.
• W sprawie ponownego wychwytu lub degradacji substancji przekazującej. Niektóre egzogenne substancje mogą przedłużyć obecność substancji przenoszącej w przestrzeni synaptycznej, takiej jak kokaina, co opóźnia wychwyt zwrotny noradrenaliny.

Powtarzające się leczenie pewnym lekiem może zmniejszyć jego skuteczność, co nazywa się tolerancja. W przypadku leków tolerancja może powodować wzrost spożycia, zwiększając ryzyko przedawkowania. W przypadku leków mogą powodować zmniejszenie pożądanych efektów, co może prowadzić do wycofania leku.

Jak zaobserwowano, w przestrzeni synaptycznej wymiana między komórkami pre- i postsynaptycznymi zachodzi poprzez syntezę i uwalnianie neuroprzekaźników z różnymi efektami w naszym organizmie. Ten złożony mechanizm może ponadto być modulowany lub zmieniany za pomocą wielu leków.

Odnośniki bibliograficzne

Carlson, N. (1996). Fizjologia zachowania. Barcelona: Ariel.

Haines, DE (2003). Zasady neuronauki. Madryt: Elsevier Science.

Kandel, E.R., Schwartz, J.h. i Jesell, T.M. (19996). Neurobiologia i zachowanie. Madryt: Prentice Hall.

Ketamina: nielegalny narkotyk jako przyszłe leczenie depresji Od 2006 r. Zaczęto odkrywać antydepresyjne działanie ketaminy. Szybciej i skuteczniej niż prozac, stara się zmniejszyć skutki uboczne. Czytaj więcej ”