Meccanismo ionico dei potenziali postsinaptici

EPSP

•Aumento di conduttanza a Na+ e K+

IPSP

•Aumento di conduttanza a K+

oppure

•Aumento di conduttanza a Cl -

Gli EPSP e IPSP vengono condotti elettrotonicamente.

Il potenziale di azione si genera nel cono di emergenza (monticolo assonico - segmento iniziale)

Sommazione dei potenziali postsinaptici

Sommazione spaziale

Input1Input1 Input2 Input 1 + 2

Sommazione temporale

Input1 Input1+ Input1

Input 1

Input 2

Inibizione presinaptica

Viene inibito il rilascio di neurotrasmettitore da parte di una sinapsi eccitatorio

Il neurone postsinaptico è “inibito” in quanto non viene depolarizzato

Rigenerativo Non rigenerativoCanali voltaggio dipendenti Canali ligando dipendentiFenomeno tutto o nulla Fenomeno gradualeRefrattarietà SommazioneAumento P Na e poi K Aumento simultaneo P Na e KGrande ampiezza (100 mV) Piccola ampiezza ( 10 mV)Inversione della polarità DepolarizzazionePropagazione attiva Propagazione locale

Neurotrasmettitori

•A basso peso molecolare

•Peptidi neuroattivi

I neurotrasmettitori a basso peso molecolare (“classici”) sono sintetizzati nel terminale assonico

I peptidi neuroattivi sono sintetizzati nel soma (reticolo endoplasmatico). Vengono trasportati entro vescicole, tramite trasporto assonico rapido, verso il terminale assonico

Neurotrasmettitori a basso peso molecolare

Catecolamine

ACETILCOLINA

•Motoneuroni midollo spinale

•Motoneuroni della corteccia motoria

•Gangli della base

•SNAAMINE BIOGENE

Catecolamine. sintetizzate a partire da tirosina.

•La noradrenalina è il neurotrasmettitore dei neuroni ortosimpatici postgangliari

•Le cellule della midollare surrenale aggiungono un gruppo metilico alla noradrenalina e formano adrenalina

•La dopamina è il neurotrasmettitore dei neuroni della substantia nigra che proiettano al corpo striato (nel morbo di Parkinson si verifica degenerazione dei neuroni dopaminergici della substantia nigra

AMINOACIDI

La glicina è un neurotrasmettitore inbitorio di interneuroni spinali

L’acido -aminobutirrico (GABA) è un neurotrasmettitore inbitorio sintetizzato da glutammato (decarbossilasi specifica presente solo in alcuni neuroni). E’ molto diffuso nel cervello

La glicina e il GABA iperpolarizzano la cellula in quanto i loro recettori sono canali per Cl-.

Gli anestetici generali prolungano l’effetto inibitorio

Glutammato e aspartato sono aminoacidi dicarbossilici. Hanno potente effetto eccitatorio. Sono i trasmettitori eccitatori più diffusi

MONOSSIDO DI AZOTO

•Neuroni del sistema nervoso enterico

•SNC

E’ un neurotrasmettitore che non viene immagazzinato in vescicole. E’ altamente diffusibile. Deriva dalla ossidazione di arginina o citrullina ad opera della NO sintasi (stimolata da un aumento di Ca++ nel citosol)

Peptidi NeuroattiviSono stati identificati circa 25 neuropeptidi

Sono formati da una catena di 2-40 aminoacidi

In genere la loro azione è pià prolungata rispetto ai neurotrasmettotori “classici”

Alcuni neuropeptidi sono neurotrasmettitori (modificano la conduttanza ionica del neurone postsinaptico)

Alcuni neuropeptidi sono neuromodulatori (modulano la trasmissione sinaptica, ad esempio facendo variare la quantità di neurotrasmettitore liberato)

Possono essere co-localizzati con i neurotrasmettitori “classici” nello stesso terminale

Le vescicole che li contegono non sono ancorate a zone attive. Il loro rilascio richiede l’ingresso di una elevata quantità di calcio

Oppiacei - Sostanze che derivano dall’oppio del papavero. Hanno potente effetto analgesico. Si legano a specifici recettori per gli oppiacei. Il legame è bloccato dal naloxone

Peptidi oppiodi - Sono sostanze endogene la cui azione è bloccata dal naloxone.

•Encefaline

•Endorfine

•Dinorfina

Trasmettitore dei neuroni primari che mediano la nocicezione

Recettori per i neurotrasmettitori

Recettori ionotropi - Sono canali ionici regolati da ligandi . Mediano fenomeni postsinaptici che si esauriscono in pochi msec.

Recettori metabotropici - Non sono canali ionici. Mediano la prima fase del processo di trasduzione del segnale che modifica la funzione del canale ionico. Mediano fenomeni postsinaptici che possono durare diversi msec-minuti.

L’apertura/chiusura del canale dipende da un secondo messaggero

Esempi di recettori ionotropi:

il recettore nicotinico per Ach, i recettori ionotropi per il glutammato, il recettore per il

GABA (tipo GABAA)

Esempi di recettori metabotropici:

i recettori per il GABA (tipo GABAB) e i recettori metabotropi per il glutammato

Secondi messaggeri a classi di proteinechinasi

Il legame di un agonista con il suo recettore provoca l’aumento nel citoplasma della concentrazione di un secondo messaggero che aumenta l’attività di una proteina chinasi

La proteina chinasi provoca la fosforilazione di proteine. La fosforilazione può aumentarne o diminuirne l’attività.

•I canali ionici possono essere direttamente regolati dalla proteine G (senza partecipazione di secondi messaggeri)

•L’apertura chiusura di un canale può dipendere dai livelli di secondo messaggero

Recettori muscarinici M2 per Ach del cuore e di alcuni neuroniAttivazione di una proteina Gi

Interazione del dimero con un canale K+

-> Apertura del canale

Aumento uscita K+ -> Iperpolarizzazione

L’Ach diminuisce con questo meccanismo la frequenza cardiaca

Le proteine G sono intermediari tra i recettori di membrana e i processi intracellulari

Adenilato ciclasi

Gs Gi

Stimolazione Inibizione

Esempio: Regolazione dell’adenilato ciclasi

Gs

Gi

Esempio: Regolazione della Fosfolipasi C (PLC)

Recettori per adrenalina e noradrenalina

(1 2) (1 2)

121 2

Tipo RispostaMeccanismo di azione

ACACAC

Ca++NA>A>ISONA>A>ISOISO>A=NAISO>A>NA

AC, adenilato ciclasi; A, Adrenalina; NA, noradrenalina; ISO, isoproterenolo