Etología

Curso del GECAF: Sinapsis y Neurotransmisores

El sistema nervioso debe ser entendido como un sistema de gestión de la información, que implica la captura, el tratamiento y la distribución de esta. A partir de este momento, es imposible abordar el funcionamiento sin buscar comprender una de las piezas maestras del dispositivo que es la zona de intercambio colocada entre dos unidades funcionales del S.N.: la sinapsis colocada entre dos neuronas.

DALE definió los criterios que caracterizan la neurotransmisión:

* presencia de un  transmisor en el espacio sináptico

* presencia del sistema de biosíntesis del transmisor en el elemento presináptico

* liberación del transmisor en la estimulación presináptica

* identidad de acción: es decir identidad de los efectos fisiológicos del transmisor y de la estimulación presináptica y la respuesta a la aplicación del transmisor

* fugacidad del transmisor

* puesta en evidencia de los sitios de enlaces

* obtención de un cambio de permeabilidad ionica en la membrana possináptica

 ORGANIZACIÓN GENERAL DE LA SINAPSIS

Como lo muestran lo criterios de DALE, los elementos de base de la sinapsis son la terminación dendrítica o axonal de la neurona presináptica que "funde" la conexión y por otra parte la membrana de la neurona possináptica que recibe la información y va a transcodificar o efectuar el mensaje.

Neurone presynaptique : neurona presináptica; neurone post-synaptique : neurona possináptica; effecteur : efector.

 A nivel presináptico:

Las operaciones de transformación de precursores del mediador (PM) en mediador (M) tienen lugar al interior de las vesículas sinápticas o sinaptosoma cuya forma y  diámetro varían en función del tipo de sinapsis. Estas vesículas vienen a liberar su contenido en la hendidura sináptica al momento de la estimulación.

 En la hendidura sináptica

El mediador liberado está presente en una concentración cuyo valor interviene sobre la sensibilidad de las membranas pre y possinápticas. Esta concentración es afectada en algunos estados patológicos como la depresión la cual es acompañada de una disminución de esta concentración en las sinapsis monoaminérgicas.

Una parte de este mediador acaba fijándose sobre la membrana possináptica, sobre el receptor con el cual posee una complementariedad estructural.

Otra parte acaba fijándose sobre receptores presinápticos o autoreceptores cuya estimulación ejerce una acción reguladora sobre la continuación de la liberación del mediador en la hendidura sináptica.

Una tercera parte, para terminar, es activamente recapturada por la neurona presináptica. Esta porción puede hacer el objeto de un almacenamiento pero padece también importantes operaciones de catabolismo enzimático que concluyen en un desensamble de los amino-ácidos constituyentes (M —- > Aa). Este catabolismo se realiza bajo la acción de los M.A.O. (mono-amina-oxidasa) para las monoaminas (noradrenalina, adrenalina, dopamina, serotonina) de las colinesterasas para la acetilcolina.

Los receptores

Son estructuras proteicas complejas (estructura cuaternaria) situadas en la membrana plásmica. Son en consecuencia susceptibles de desplazarse, lo cual permite hacer variar la concentración en receptores por zona funcional. Una zona funcional es una porción de membrana situada en el seno de un conjunto sináptico dado.

Las variaciones en el número de receptores determinan la sensibilidad de una zona funcional, es decir la calidad de la respuesta durante la liberación de una cantidad dada de mediador en la hendidura sináptica.

Todos los sicotrópicos, por su acción sobre los receptores o sobre la concentración sináptica en neurotransmisor van a hacer variar la sensibilidad de las sinapsis en el tiempo.

Los receptores pueden ser pre ú pos-sinápticos. Los receptores son muy a menudo llamados autoreceptores. Tienen una acción de regulación de la liberación del mediador. Están situados o sobre el cuerpo celular, sea sobre las dentritas o las terminaciones axonales.

 Los efectores

No entraremos aquí en detallar mecanismos efectores del mensaje neuronal. Se trata de un conjunto de agentes bioquímicos que van a asegurar la modificación de la polaridad membranaria que corresponde a la naturaleza funcional del mediador que se fijó sobre los receptores de la neurona possináptica. En efecto, cuando el mediador llega a cooptarse sobre el receptor, se forma un complejo receptor-mediador cuya obstrucción estérica es diferente del receptor en reposo. Esto posibilita el contacto de enzimas membranarias que intervienen en la producción o el catabolismo de moléculas energéticas como el AMPc o de otras moléculas fosforiladas. La producción energética que resulta de ello va a autorizar la apertura o el cierre de canales ionicos cuyo funcionamiento va a modificar la permeabilidad de la membrana de la neurona possináptica y entonces la polaridad de la membrana, base del influjo nervioso.

 Es entonces lógico imaginar que una droga capaz de estabilizar las estructuras de las membranas y entonces limitar las posibilidades de apertura de los canales ionicos, podría permitir controlar algunas modificaciones del comportamiento. Es particularmente cierto en las variaciones del humor. Las drogas reguladoras del humor o timoreguladoras van a actuar mediante esta vía.

 LOS NEUROTRANSMISORES

Contrariamente a las hormonas cuya acción es inequívoca y específica, lo cual autoriza una descripción precisa de sus funciones, los neurotransmisores pueden implicar  fenómenos múltiples y complejos, la naturaleza de la célula que recibe su mensaje autorizando acciones que pueden aparecer contradictorios. Un mismo neurotransmisor puede ejercer una acción estimulante del comportamiento exploratorio pero ejercer una acción inhibidora de la motricidad, la dopamina es un ejemplo típico de ello.

 No obstante estas precauciones teóricas y al mismo tiempo guardándose de considerar lo que va a seguir como una ley inmutable, el clínico deber presente que:

– la acetilcolina
está implicada en los mecanismos de memorización. La rarefacción de las estructuras colinérgicas del hipocampo en el sujeto de edad está efectivamente en correlación con la alteración de la memoria observada.

– las monoaminas (adrenalina, noradrenalina, serotonina) están implicadas en las respuestas emocionales. La disminución de su concentración en las hendiduras sinápticas parece asociada a los estados depresivos.

– la noradrenalina está implicada en la estimulación de la vigilancia. Interviene aumentando la actividad de las estructuras histaminérgicas (sustancia reticulada).

– la dopamina interviene en el control de la actividad motora, del comportamiento exploratorio, en el fenómeno de anticipación.

 – la serotonina está implicada en situaciones "conflictivas" asociadas al miedo, en los comportamientos de agresión asociados a la vida social (agresión jerárquica y agresión por irritación) aparece como un neuromediador mayor de la inhibición comportamental. Para terminar, algunas estructuras serotoninérgicas ejercen una acción inhibidora sobre las neuronas dopaminérgicas, las cuales podrían intervenir en la evolución de los estados de ansiedad y explicar el paso de la actividad de sustitución hacia la estereotipia.

– el ácido Gamma-Amino-Butírico (GABA).: es un aminoácido inhibidor que interviene para bloquear la actividad de todos los demás tipos de neuronas. Una neurona dopaminérgica conectada sobre una neurona gaba-érgica ejerce una acción inhibidora sobre esta.

 Numerosas otras sustancias han sido identificadas como neurotransmisores. Algunas son neurotransmisores verdaderos mientras que otras no son más que neuromediadores que controlan la expresión de la actividad de los neurotransmisores.

 A excepción de los normotímicos, la actividad de los sicotrópicos está ligada a su analogía estructural con los neuromediadores.