Hendidura sináptica

Del hendidura sináptica representa la brecha entre dos células nerviosas en el contexto de una sinapsis química.

La señal nerviosa eléctrica de la primera célula se convierte en una señal bioquímica en el botón terminal y se transforma nuevamente en un potencial de acción eléctrica en la segunda célula nerviosa. Sustancias activas como medicamentos, drogas y venenos pueden intervenir en la función de la sinapsis y, por lo tanto, influir en el procesamiento y transmisión de información dentro del sistema nervioso.

¿Qué es la fisura sináptica?

Las células nerviosas transmiten información en forma de señales eléctricas. En la transición entre dos neuronas, la señal eléctrica debe superar una brecha. El sistema nervioso tiene dos opciones para salvar esta distancia: sinapsis eléctricas y sinapsis químicas. La brecha en la sinapsis química corresponde a la brecha sináptica. En los seres humanos, la mayoría de las sinapsis son de naturaleza química.

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Las sinapsis eléctricas también se conocen como uniones de espacios (en alemán aproximadamente: "conexión de espacios") o nexos; el uso del término "brecha sináptica" no es común con las sinapsis eléctricas. En cambio, la neurología generalmente habla de espacio extracelular. La conexión entre las células nerviosas en el nexo se crea mediante canales que crecen tanto del citoplasma presináptico como del citoplasma postsináptico y se encuentran en el medio. A través de estos canales, las partículas (iones) cargadas eléctricamente pueden cambiar directamente de una neurona a otra.

Anatomía y estructura

La brecha sináptica es de 20 a 40 nanómetros de ancho y, por lo tanto, puede conectar distancias entre dos células nerviosas que serían demasiado amplias para las uniones por brecha. Las uniones de brecha abarcan una distancia de solo 3,5 nanómetros en promedio. La altura de la brecha sináptica es de alrededor de 0,5 nanómetros.

En un lado del espacio está la membrana presináptica, que corresponde a la membrana celular del botón terminal. El botón de finalización, a su vez, forma el extremo de una fibra nerviosa, que se engrosa en este punto y crea así más espacio en el interior. La célula necesita este espacio adicional para las vesículas sinápticas: recipientes cubiertos de membranas en los que se encuentran las sustancias mensajeras (neurotransmisores) de la célula.

En el otro lado de la brecha sináptica está la membrana postsináptica. Pertenece a la neurona descendente, que recibe el estímulo entrante y, en determinadas condiciones, lo transmite. La membrana postsináptica contiene receptores, canales de iones y bombas de iones, que son esenciales para el funcionamiento de la sinapsis. Varias moléculas pueden moverse libremente en el espacio sináptico, incluidos los neurotransmisores del botón terminal de la célula nerviosa presináptica, así como las enzimas y otras biomoléculas que interactúan parcialmente con los neurotransmisores.

Función y tareas

Tanto el sistema nervioso central como el periférico transportan información dentro de una célula mediante impulsos eléctricos. Estos potenciales de acción surgen en la colina de axones de la célula nerviosa y se mueven a través del axón, que junto con su capa aislante de mielina también se conoce como fibra nerviosa. En el botón de finalización, que se encuentra al final de la fibra nerviosa, el potencial de acción eléctrica activa la entrada de iones de calcio en el botón de finalización.

Cruzan la membrana con la ayuda de canales iónicos y provocan un cambio de carga. Como resultado, algunas de las vesículas sinápticas se fusionan con la membrana externa de la célula presináptica, de modo que los neurotransmisores contenidos en ella ingresan a la hendidura sináptica. Este cruce toma una media de 0,1 milisegundos.

Las sustancias mensajeras cruzan la brecha sináptica y pueden activar receptores en la membrana postsináptica, cada uno de los cuales reacciona específicamente a ciertos neurotransmisores. Si la activación tiene éxito, los canales de la membrana postsináptica se abren y los iones de sodio fluyen hacia el interior de la neurona. Las partículas cargadas positivamente cambian el voltaje eléctrico de la celda, que es ligeramente negativo en el estado de reposo. Cuantos más iones de sodio entren, más fuerte será la despolarización de la neurona, es decir, H. la carga negativa se reduce. Si este potencial de membrana excede el potencial umbral de la célula nerviosa postsináptica, surge un nuevo potencial de acción en la colina de axones de la neurona, que nuevamente se propaga en forma eléctrica sobre la fibra nerviosa.

Las enzimas se encuentran en la brecha sináptica para que los neurotransmisores liberados no irriten permanentemente los receptores postsinápticos y por lo tanto desencadenen la excitación permanente de la célula nerviosa. Desactivan las sustancias mensajeras en la hendidura sináptica, por ejemplo, descomponiéndolas en sus componentes. Después de la estimulación, las bombas de iones restauran activamente el estado inicial mediante el intercambio de partículas tanto en la membrana presináptica como en la postsináptica.

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Enfermedades

Numerosos fármacos, fármacos y venenos que tienen un impacto sobre el sistema nervioso desarrollan su efecto sobre la hendidura sináptica. Un ejemplo de dicho fármaco son los inhibidores de la monoaminooxidasa (IMAO), que se pueden utilizar para tratar la depresión.

La depresión es una enfermedad mental, cuyas principales características son el estado de ánimo depresivo y la pérdida de alegría e interés en (casi) todo. La depresión es causada por numerosos factores y la terapia con medicamentos suele ser solo una parte del tratamiento. Un factor que influye son los trastornos asociados con los neurotransmisores serotonina y dopamina. Los IMAO actúan bloqueando la enzima monoamida oxidasa.

Esto es responsable de la descomposición de varias sustancias mensajeras en la hendidura sináptica; en consecuencia, su inhibición significa que neurotransmisores como la dopamina, la serotonina y la noradrenalina pueden seguir estimulando los receptores de la membrana postsináptica. De esta manera, incluso cantidades reducidas de las sustancias mensajeras pueden conducir a una señal suficiente. Otro mecanismo de acción se basa en la nicotina. En la hendidura sináptica, estimula los receptores nicotínicos de acetilcolina y, por tanto, como el principal transmisor de la acetilcolina, provoca la entrada de iones en la célula postsináptica.