Το νευρικό σύστημα περιέχει νευρικά κύτταρα, ή νευρώνες, που μεταδίδουν σήματα σε κύτταρα στόχους, τα οποία μπορεί να είναι νευρώνες ή άλλους τύπους κυττάρων. Το κενό μεταξύ των κυττάρων μετάδοσης και λήψης ονομάζεται σύναψη ή συναπτική σχισμή. Τα διεγερτικά σήματα, είτε ηλεκτρικά είτε χημικά, πρέπει να διασχίσουν τη σύναψη για να φτάσουν στον στόχο τους.
Τόσο τα κελιά αποστολέα όσο και ο δέκτης διαθέτουν περίτεχνα βιοχημικά μηχανήματα για τη δημιουργία, μετάδοση, ανίχνευση και αντίδραση σε σήματα που διασχίζουν τη σύναψη. Ένας άλλος τύπος σύναψης βρίσκεται στο ανοσολογικό σύστημα του σώματος και εμπλέκεται λευκά αιμοσφαίρια παρά νευρώνες.
Σε αυτήν την ανάρτηση, θα εξετάσουμε τη δομή της σύναψης σε νευρωνικές και ανοσολογικές συνάψεις. Αυτό θα σας βοηθήσει επίσης να κατανοήσετε τη συνάθροιση του σώματος.
Δομή νευρωνικής σύναψης
Η συναπτική διάσπαση ή διακένωση είναι ο χώρος που χωρίζει τις κυτταρικές μεμβράνες του προσυναπτικού πομπού από τα μετασυναπτικά κύτταρα δέκτη. Ο εγκέφαλος και το κεντρικό νευρικό σύστημα αποτελούνται από τρισεκατομμύρια συνάψεις που μεταδίδουν πληροφορίες μεταξύ των κυττάρων. Η σχισμή είναι τόσο μικρή - που κυμαίνεται από 2 έως 40 νανόμετρα - που η απεικόνιση απαιτεί ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.
Η δομή συνάψεως χημικού σήματος μπορεί να είναι δύο τύπων: ασύμμετρη ή συμμετρικός. Ο τύπος θα εξαρτηθεί από το σχήμα των κυστιδίων που περιέχουν χημικές ουσίες (μικροί σάκοι μεταφοράς) που απορρίπτουν χημικές ουσίες νευροδιαβιβαστών στο κενό που επιτρέπουν τη λειτουργία της σύναψης.
Τα κυστίδια ενός ασύμμετρου κενού είναι στρογγυλά και η μετασυναπτική μεμβράνη συσσωρεύει πυκνό υλικό που αποτελείται από πρωτεΐνες και υποδοχείς. Οι συμμετρικές συνάψεις έχουν πεπλατυσμένα κυστίδια και η μετασυναπτική κυτταρική μεμβράνη δεν περιέχει πυκνή συσσώρευση υλικού.
Χημικές συνάψεις
Μια χημική σύναψη διαθέτει ένα προυναπτικό νευρώνας που μετατρέπει ηλεκτροχημική διέγερση στην απελευθέρωση χημικών ουσιών νευροδιαβιβαστών που, ανάλογα με τη σύνθεσή τους, διεγείρουν ή αναστέλλουν τη δραστηριότητα του κυττάρου υποδοχέα.
Το διεγερμένο προσυναπτικό κύτταρο συσσωρεύει ιόντα ασβεστίου που προσελκύουν ορισμένες πρωτεΐνες που συνδέονται με κυστίδια που περιέχουν χημικές ουσίες νευροδιαβιβαστών. Αυτό αναγκάζει τα κυστίδια να συντηχθούν με την προσυναπτική κυτταρική μεμβράνη, επιτρέποντας στις χημικές ουσίες του νευροδιαβιβαστή να αδειάσουν στη συναπτική σχισμή.
Ορισμένες από αυτές τις χημικές ουσίες συναντούν και ενεργοποιούν τους υποδοχείς στη μεμβράνη των μετασυναπτικών κυττάρων, γεγονός που προκαλεί τη διάδοση του σήματος μέσω του μετασυναπτικού κυττάρου. Οι νευροδιαβιβαστές στη συνέχεια απελευθερώνουν από το μετασυναπτικό κύτταρο, μερικές φορές με τη βοήθεια ειδικών πρωτεϊνών μεταφορέων, και απορροφούνται εκ νέου από το προσυναπτικό κύτταρο για επαναχρησιμοποίηση.
Έτσι, η συνάθροιση συνίσταται στη διάδοση σημάτων στο επόμενο κελί.
Ηλεκτρικές συνάψεις
Η σύνδεση διακένου μιας ηλεκτρικής σύναψης είναι περίπου 10 φορές μικρότερη από το πλάτος μιας διάσπασης χημικής σύναψης. Τα κανάλια που ονομάζονται Connexons γεφυρώνουν τη διακένωση διακένου, επιτρέποντας στα ιόντα να διασταυρώνονται για συνάψεις
Οι σύνδεσμοι περιέχουν πρωτεΐνες που μπορούν να ανοίξουν ή να κλείσουν το κανάλι, ελέγχοντας έτσι τη ροή των ιόντων. Ένα διεγερμένο προσυναπτικό κύτταρο ανοίγει τους συνδέσμους του, επιτρέποντας θετικά φορτισμένα ιόντα να ρέουν και να αποπολώσουν το μετασυναπτικό κύτταρο.
Η φυσιολογία της ηλεκτρικής σύναψης δεν απαιτεί χημικούς αγγελιοφόρους ή δέκτες και επομένως επιτρέπει ταχύτερες ταχύτητες μετάδοσης. Ένα άλλο μοναδικό χαρακτηριστικό της ηλεκτρικής σύναψης είναι ότι επιτρέπει τη μετάδοση σήματος προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, ενώ οι χημικές είναι μονόδρομες.
Ανοσολογική σύναψη
Μια ανοσολογική σύναψη είναι ο χώρος μεταξύ διαφορετικών τύπων λευκών αιμοσφαιρίων ή λεμφοκυττάρων. Από τη μία πλευρά της σύναψης είναι είτε ένα Τ-κύτταρο ή ένα φυσικό κύτταρο δολοφόνου. Το μετασυναπτικό κύτταρο μπορεί να είναι ένας από τους διάφορους τύπους λεμφοκυττάρων που παρουσιάζουν ξένα αντιγόνα στην επιφάνεια.
Τα αντιγόνα προκαλούν το προσυναπτικό κύτταρο να εκκρίνει πρωτεΐνες που βοηθούν στην καταστροφή των βακτηρίων, του ιού ή άλλων ξένων ουσιών που λαμβάνονται από το κύτταρο στόχο. Η σύναψη είναι επίσης γνωστή ως σύμπλοκο υπερμοριακής προσκόλλησης και αποτελείται από δακτυλίους διαφορετικών πρωτεϊνών. Το προσυναπτικό κύτταρο σέρνεται πάνω από το κύτταρο στόχο, δημιουργεί σύναψη και στη συνέχεια απελευθερώνει πρωτεΐνες που αποκρίνονται στην ξένη ουσία που εισβάλλει.