El sistema nervioso contiene células nerviosaso neuronas, que transmiten señales a las células diana, que pueden ser neuronas u otros tipos de células. La brecha entre las células transmisoras y receptoras se llama sinapsis o hendidura sináptica. Las señales estimulantes, ya sean eléctricas o químicas, deben cruzar la sinapsis para alcanzar su objetivo.
Tanto las células emisoras como las receptoras tienen una elaborada maquinaria bioquímica para crear, transmitir, detectar y reaccionar a las señales que atraviesan la sinapsis. Otro tipo de sinapsis se encuentra en el sistema inmunológico del cuerpo e involucra células blancas de la sangre en lugar de neuronas.
En esta publicación, vamos a repasar la estructura de la sinapsis en las sinapsis neuronales e inmunológicas. Esto también lo ayudará a comprender la función de la sinapsis en el cuerpo.
Estructura de la sinapsis neuronal
La hendidura sináptica o unión gap es el espacio que separa las membranas celulares del transmisor presináptico de las células receptoras postsinápticas. El cerebro y el sistema nervioso central están compuestos por billones de sinapsis que transmiten información entre las células. La hendidura es tan pequeña —de 2 a 40 nanómetros— que la obtención de imágenes requiere un microscopio electrónico.
La estructura de la sinapsis de la señal química puede ser de dos tipos: asimétrico o simétrico. El tipo dependerá de la forma de las vesículas que contienen sustancias químicas (pequeños sacos de transporte) que descargan sustancias químicas neurotransmisoras a través del espacio que permite que funcione la sinapsis.
Las vesículas de un espacio asimétrico son redondas y la membrana postsináptica acumula material denso compuesto de proteínas y receptores. Las sinapsis simétricas tienen vesículas aplanadas y la membrana celular postsináptica no contiene una acumulación densa de material.
Sinapsis químicas
Una sinapsis química presenta un presináptico neurona que convierte estimulación electroquímica en la liberación de sustancias químicas neurotransmisoras que, según su composición, excitan o inhiben la actividad de la célula receptora.
La célula presináptica estimulada acumula iones de calcio que atraen ciertas proteínas adheridas a vesículas que contienen sustancias químicas neurotransmisoras. Esto hace que las vesículas se fusionen con la membrana celular presináptica, lo que permite que los neurotransmisores se vacíen en la hendidura sináptica.
Algunas de estas sustancias químicas se encuentran y activan receptores en la membrana celular postsináptica, lo que hace que la señal se propague a través de la célula postsináptica. Los neurotransmisores luego se liberan de la célula postsináptica, a veces con la ayuda de proteínas transportadoras especiales, y la célula presináptica los reabsorbe para su reutilización.
Por lo tanto, la función de sinapsis es propagar señales a la siguiente celda.
Sinapsis eléctricas
La unión entre huecos de una sinapsis eléctrica es aproximadamente 10 veces más estrecha que el ancho de una hendidura de sinapsis química. Los canales llamados conexiones unen la unión gap, permitiendo que los iones se crucen para la función de sinapsis.
Las conexiones contienen proteínas que pueden abrir o cerrar el canal, controlando así el flujo de iones. Una célula presináptica estimulada abre sus conexiones, permitiendo que los iones cargados positivamente fluyan hacia la célula postsináptica y la despolaricen.
La fisiología de la sinapsis eléctrica no requiere mensajeros o receptores químicos y, por lo tanto, permite velocidades de transmisión más rápidas. Otra característica única de la sinapsis eléctrica es que permite la transmisión de señales en cualquier dirección, mientras que las químicas son unidireccionales.
Sinapsis inmunológica
Una sinapsis inmunológica es el espacio entre diferentes tipos de glóbulos blancos o linfocitos. A un lado de la sinapsis hay un Célula T o una célula asesina natural. La célula postsináptica puede ser uno de varios tipos de linfocitos que presentan antígenos extraños en la superficie.
Los antígenos hacen que la célula presináptica secrete proteínas que ayudan a destruir las bacterias, virus u otras sustancias extrañas ingeridas por la célula diana. La sinapsis también se conoce como complejo de adhesión supramolecular y consta de anillos de diferentes proteínas. La célula presináptica se arrastra sobre la célula diana, establece una sinapsis y luego libera proteínas que responden a la sustancia extraña invasora.