Fig. 1 - Fotografía de microscopio electrónico de una neurona (azul) con todas las sinapsis ( amarillo) conectadas a ella. fuente: https://www.healththoroughfare.com/science/scientists-shed-more-light-on-the-brain-evolution-in-humans/14764
Hay muchos tipos de sinapsis; se pueden clasificar según:
- Cómo se unen a las otras células.
- El tipo de neurotransmisor liberado.
- El efecto que tienen sobre la membrana postsináptica.
¿Cuál es la función de una sinapsis?
La función de una sinapsis es transmitir información de una neurona a otra o de una neurona a otra célula, según el tipo de sinapsis. Las sinapsis son las interfaces entre las células especializadas del sistema nervioso entre sí/con otras células.
¿Cómo se denominan las sinapsis?
Las sinapsis siempre reciben el nombre del neurotransmisor principal que se transmite en la sinapsis, utilizando -érgico como afijo. Así, si una sinapsis transmite dopamina, se llama dopaminérgica, una sinapsis que transmite adrenalina se llama adrenérgica, una que transmite GABA (neurotransmisor inhibidor primario) se llama GABA-érgica, etc.
Una excepción a la regla de denominación -érgica para las sinapsis es la sinapsis colinérgica, que transmite acetilcolina.
¿Cuál es la estructura de una sinapsis?
La sinapsis consta de tres partes
- La presinapsis - Terminal axónica de la neurona que envía la información.
- La hendidura sináptica - Pequeño espacio de 20-30 nanómetros de ancho entre las dos neuronas, lleno de un líquido llamado intersticio.
- La membrana postsináptica de una segunda célula receptora suele ser otra neurona, pero también puede ser una glándula, un órgano o un músculo. La membrana postsináptica tiene canales proteicos llamados receptores, y son más abundantes aquí que en otras partes de la célula.
Fig. 2 - Esquema de una sinapsis
Pre- (en presináptico) es antes de la brecha (hendidura sináptica), y post- (en postsináptico) es después de la brecha.
¿Cuáles son los dos tipos principales de sinapsis?
Hay dos tipos principales de sinapsis: las sinapsis eléctricas y las sinapsis químicas. En el cuerpo humano hay más sinapsis químicas que eléctricas, pero ambas tienen funciones importantes.
Fig. 3 - Esquema de una sinapsis eléctrica y una sinapsis química, que funcionan de forma diferente
¿Qué es una sinapsis eléctrica?
Una sinapsis eléctrica presenta un canal formado por proteínas conexinas. Este canal proteínico se denomina "gap junction", " connexon" o " poro". La unión en hueco conecta directamente una neurona y otra célula para salvar un hueco lleno de un líquido intersticial llamado hendidura sináptica.
Aunque las sinapsis eléctricas son más frecuentes en animales como el calamar y el pez cebra, también lo son en el sistema nervioso central, la retina y los bulbos olfativos de los seres humanos, donde es más importante una sincronización óptima y una coordinación rápida de las neuronas.
Los iones cargados y las proteínas mensajeras pueden atravesar las uniones en hendidura sin inhibición. Esta conexión directa hace que la transmisión de información en las sinapsis eléctricas sea más rápida que en las sinapsis químicas. A diferencia de las sinapsis químicas, la carga y las moléculas de proteína pueden fluir de un lado a otro entre las células en algunas sinapsis eléctricas, lo que las hace bidireccionales.
¿Qué es una sinapsis química?
Las sinapsis químicas son las más comunes en el cuerpo humano. La sinapsis química utiliza moléculas químicas mensajeras para generar una señal eléctrica. Estos mensajeros que se generan en la célula postsináptica se llaman neurotransmisores. Se difunden en la hendidura sináptica para unirse a los receptores y abrir las puertas que permiten que los iones fluyan hacia la célula postsináptica. Los receptores son canales proteínicos especializados que sólo permiten la entrada en la célula de iones cargados positiva o negativamente. Puedes saber más sobre cómo funciona este proceso en nuestro artículo sobre la transmisión sináptica.
Fig. 4 - Fotografía al microscopio electrónico de una sinapsis que muestra la hendidura sináptica y las vesículas. fuente: https://www.oist.jp/news-center/photos/high-magnification-image-synapse-obtained-electron-microscopy
Comparación entre sinapsis eléctricas y químicas
Tabla 1. Diferencias entre las sinapsis eléctrica y química.
| Sinapsis químicas | Sinapsis eléctricas |
| Se encuentran en vertebrados superiores. | Se encuentran tanto en vertebrados inferiores y superiores como en invertebrados. |
| El impulso se transmite mediante un neurotransmisor. | El impulso se transmite mediante iones. |
| Transmisión unidireccional. | Transmisión bidireccional. |
| Los espacios entre las células son de unos 20 nm | Espacios más pequeños - sólo 3 - 5 nm |
| La transmisión es relativamente lenta: varios milisegundos. | La transmisión es rápida, casi instantánea. |
| Inhibitoria o excitatoria. | Excitatoria. |
| La señal permanece fuerte. | La señal desaparece con el tiempo. |
| Sensible al pH y a la hipoxia. | Insensible al pH y a la hipoxia. |
| Vulnerabilidad a la fatiga. | Relativamente menos vulnerable a la fatiga. |
¿Cómo pueden clasificarse las sinapsis?
Las sinapsis pueden agruparse y clasificarse de varias maneras.
Fig. 5 - Esquema de tres tipos diferentes de conexiones sinápticas fuente: https://ib.bioninja.com.au/options/option-a-neurobiology-and/a1-neural-development/synaptic-formation.html
Conexión celular
Hemos visto dos tipos funcionales diferentes de sinapsis, pero las sinapsis también pueden clasificarse según cómo se conectan a otras neuronas o células.
Los tipos de unión entre dos células son
- Axodendríticas: El axón de una neurona se conecta con las dendritas, con diferencia la sinapsis más común en el cuerpo humano.
- Axosomática: El axón de una neurona conecta con la membrana celular del cuerpo o soma de otra célula.
- Axoaxónico: El axón de una neurona conecta con el axón de otra neurona. Suelen ser sinapsis inhibitorias.
- Dendro-dendríticas: Son conexiones dendríticas entre dos neuronas diferentes.
- Neuromusculares: El axón de una neurona conecta con un músculo. Este tipo de sinapsis son muy especializadas. Suelen ser grandes sinapsis que convierten los impulsos eléctricos de la neurona motora en la actividad eléctrica que provoca las contracciones musculares. Todas las uniones neuromusculares utilizan acetilcolina como neurotransmisor.
Las neuronas conectan con todas las partes del cuerpo. Otras incluyen axones a los espacios intersticiales o a un vaso sanguíneo, etc.
Tipo de neurotransmisor liberado.
Las sinapsis pueden clasificarse según el tipo de neurotransmisor liberado. Algunos ejemplos de neurotransmisores son la dopamina, la adrenalina, el GABA, la acetilcolina y otros. Éstos ayudan a denominar las sinapsis según corresponda (excepto la acetilcolina).
Efecto sobre la membrana postsináptica
- Sinapsis con canales iónicos excitatorios: Los neurorreceptores contienen canales de sodio. Los canales se abren y cierran en la membrana postsináptica.
- Sinapsis de canales iónicosinhibidores: Los neurorreceptores contienen canales de cloruro. El mecanismo de la sinapsis hace que el potencial de acción sea menos probable: inhiben el impulso.
- Sinapsissin canales: Los neurorreceptores son enzimas unidas a la membrana. Las enzimas catalizan un mensajero químico que afecta al metabolismo de la célula. Intervienen en acciones lentas y duraderas, como la memoria y el aprendizaje.
Tipos de sinapsis - Puntos clave
- Una sinapsis es el lugar de contacto entre una neurona y otra neurona o entre una neurona y otra célula. La neurona/célula presináptica es la célula transmisora; la neurona/célula postsináptica es la célula receptora. Hay dos tipos principales de sinapsis: eléctrica y química.
- Una sinapsis eléctrica es un canal proteico denominado "gap junction", que conecta directamente dos neuronas y permite la transmisión rápida, bidireccional y de impulsos eléctricos y moléculas.
- Una sinapsis química utiliza neurotransmisores difundidos en la hendidura sináptica para unirse a receptores que abren puertas para permitir que los iones fluyan hacia la célula postsináptica.
- Las sinapsis pueden tener diversas interfaces. Las interfaces más comunes son axodendríticas (axón presináptico a dendrita postsináptica, la más común), axosomáticas (axón presináptico a cuerpo celular postsináptico) y axoaxónicas (axón a axón).
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