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Sinapsis
:watermark(/images/watermark_only_413.png,0,0,0):watermark(/images/logo_url_sm.png,-10,-10,0):format(jpeg)/images/anatomy_term/synapse/GoZeiwNvrUZkaRA83xQ73Q_Neuron_synapse.jpg "Sinapsis (Synapsis); Imagen: Paul Kim"){kind=logo}
Nuestro sistema nervioso consta de miles de millones de células nerviosas que intercambian señales entre sí, además de transmitir información a células efectoras, para que el cuerpo humano pueda funcionar eficientemente. La sinapsis se define como la unión entre dos células, sirviendo como el medio de comunicación principal entre una neurona presináptica que inicia la señal y una célula postsináptica que la recibe. Este tipo de conexión facilita la comunicación no solo entre dos neuronas, sino también entre una neurona y una célula efectora, como por ejemplo una célula muscular o glandular.
Este artículo revisa los tipos de sinapsis, las partes que la componen y su fisiología.
| Definición | Sitio de interacción entre una neurona (célula presináptica) y otra célula, como por ejemplo una neurona, célula muscular o glandular (célula postsináptica) |
| Función | Transmisión de señales entre dos células |
| Clasificación |
Con base en su tipo de funcionamiento: Química: comunicación a través de mensajeros químicos Eléctrica: comunicación a través del flujo directo de iones entre las células Con base en la ubicación de su interacción Axodendrítica Axosomática Axoaxónica Dendrodendrítica Dendrosomática Somatosomática Neuromuscular Neuroglandular |
| Partes de la sinapsis |
Sinapsis químicas Botón terminal del axón (botón sináptico o terminal presináptica del axón) Neurotransmisores: sirven como mensajeros químicos Hendidura sináptica: espacio pequeño entre las membranas presináptica y postsináptica Membrana postsináptica: contiene los receptores que se unen a los neurotransmisores Sinapsis eléctrica Uniones en hendidura: proporcionan comunicación directa entre neuronas adyacentes Conexonas: complejos hexaméricos de proteínas que forman canales para el paso de iones y moléculas pequeñas |
Clasificación de las sinapsis
La transmisión del impulso nervioso a través de la sinapsis neuronal puede ser química o eléctrica, y por lo tanto, se puede clasificar en dos tipos con base en su funcionamiento: las sinapsis químicas, que son el tipo más común en el sistema nervioso humano, y las sinapsis eléctricas, que se encuentran principalmente en los animales no mamíferos.
Las sinapsis químicas y eléctricas difieren en numerosos aspectos, incluyendo su estructura, la forma de comunicación entre las células conectadas, la velocidad de transmisión y la direccionalidad de la señal.
Dependiendo de la ubicación de la interacción entre las dos células involucradas (es decir, las partes de la neurona que se unen), las sinapsis también se pueden clasificar como:
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- Axodendríticas: interacción entre el botón terminal del axón de la neurona presináptica y la dendrita de la neurona postsináptica.
- Axosomática: interacción entre el botón terminal del axón de la neurona presináptica y el cuerpo celular (soma) de la neurona postsináptica.
- Axoaxónica: interacción entre el botón terminal del axón de una neurona y el axón de otra neurona.
- Dendrodendrítica: interacción entre las dendritas de dos neuronas.
- Dendrosomática: interacción entre las dendritas de una neurona y el cuerpo celular (soma) de otra neurona.
- Somatosomática: interacción directa entre los cuerpos celulares de dos neuronas.
Una unión neuromuscular se refiere a la sinapsis entre el botón terminal del axón de una neurona motora y una fibra muscular. Por otro lado, una unión neuroglandular es la conexión entre el botón terminal del axón de una neurona y una célula glandular.
Partes de las sinapsis
Sinapsis química
Una sinapsis química está formada por varios componentes clave:
- Botón terminal del axón (botón sináptico o terminal presináptica del axón): se localiza al final del axón de la neurona presináptica que alberga las vesículas sinápticas (es decir, estructuras esféricas unidas a la membrana donde se almacenan los neurotransmisores) y contiene canales de Ca2+ activados por voltaje.
- Neurotransmisores: moléculas químicas que sirven como mensajeros para la transmisión de información entre las dos células implicadas en la sinapsis química. Pueden clasificarse como excitatorios o inhibitorios, dependiendo de su efecto en la neurona postsináptica; los neurotransmisores excitatorios, como el glutamato, aumentan la probabilidad de que la neurona postsináptica genere un potencial de acción, mientras que los neurotransmisores inhibitorios, como el ácido γ-aminobutírico (GABA), disminuyen esta probabilidad.
- Hendidura sináptica: es un espacio pequeño entre las membranas presináptica y postsináptica, a través de la cual los neurotransmisores se difunden para alcanzar la neurona postsináptica.
- Membrana postsináptica: contiene proteínas receptoras que se unen a los neurotransmisores liberados por la neurona presináptica. Los receptores por lo general son canales iónicos activados por ligando (receptores ionotrópicos) o receptores acoplados a proteínas G que activan los canales iónicos por medio de una vía de señalización (receptores metabotrópicos).
Cuando un potencial de acción alcanza el botón terminal del axón de cualquiera de los tipos de neuronas, se activan los canales de Ca2+ activados por voltaje, permitiendo el flujo de Ca2+ hacia dentro de la célula. Las vesículas que contienen a los neurotransmisores se fusionan con la membrana presináptica y liberan su contenido en la hendidura sináptica por exocitosis. Los neurotransmisores liberados se unen a las proteínas receptoras de la membrana postsináptica (o presináptica), provocando ya sea la apertura o el cierre de los canales iónicos. Dependiendo del neurotransmisor y los iones involucrados, la interacción celular puede resultar en un potencial postsináptico excitatorio (PPSE), que ocasiona la despolarización (hace que el interior de la célula sea más positivo), o en un potencial postsináptico inhibitorio (PPSI), que provoca hiperpolarización (hace que el interior de la célula sea más negativo). Para que la sinapsis funcione apropiadamente, debe haber un proceso para la terminación de la señal, de manera que la célula postsináptica pueda regresar a su estado de reposo, lista para recibir las nuevas señales. Para esto, la hendidura sináptica se limpia de neurotransmisores a través de desactivación enzimática, recaptación por medio de la neurona presináptica por endocitosis o transportadores, o simplemente por difusión.
Sinapsis eléctricas
Las sinapsis eléctricas proporcionan una vía directa para la comunicación eléctrica entre las neuronas. La transmisión eléctrica se logra a través de:
- Uniones en hendidura (gap): canales especializados de proteínas que conectan físicamente las membranas de neuronas adyacentes. Como resultado, los cambios de voltaje en la célula presináptica pueden inducir directamente cambios de voltaje en la célula postsináptica.
- Conexonas: complejos hexaméricos de proteínas que constan de conexinas y forman canales dentro de las uniones en hendidura para el paso de iones y moléculas pequeñas.
Debido a que no requieren de la liberación de un neurotransmisor, las sinapsis eléctricas transfieren señales muy rápidamente, lo que permite una actividad sincronizada entre las neuronas. Adicionalmente, la transmisión puede llevarse a cabo en ambas direcciones, lo que significa que los iones pueden fluir en ambos sentidos, dependiendo de la ubicación en la que se generó el potencial de acción inicialmente, alterando así la definición de presináptico y postsináptico. Además de los iones, otras moléculas pequeñas también pueden pasar a través del poro de una unión en hendidura, como por ejemplo el ATP y los segundos mensajeros. Esto demuestra el papel de las sinapsis eléctricas en la señalización y metabolismo neuronales.
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Kim Bengochea, Universidad Regis, Denver
