SINAPSIS NEUROMUSCULAR Fisiología - Carrera de Bioquímica-FCEQyN-UNaM Bqca. Manulak, Alejandra UNIÓN NEUROMUSCULAR La actividad muscular es controlada por el SNC por medio de la inervación motora de las fibras musculares. Cada fibra nerviosa mielinizada se desdobla en varias ramas que toman contacto con la superficie de las fibras musculares individuales, a través de varias terminaciones en forma de bulbo. UNIÓN NEUROMUSCULAR La transmisión nerviosa tiene lugar en una estructura especializada del músculo esquelético llamada: “Unión neuromuscular o placa motora terminal”. SINAPSIS NEUROMUSCULAR Función: transmitir la información entre las motoneuronas alfa de la médula espinal, el tallo cerebral y el músculo para la producción de contracciones musculares sostenidas (posturas) y continuadas (movimientos). Componentes de la placa motora terminal La unión neuromuscular es una sinapsis periférica constituida por: 1) La región pre sináptica, terminación en forma de botón y libre de mielina de los axones mielinizados de las motoneuronas alfa de las astas anteriores de la médula espinal y el tallo cerebral. 2) La región post sináptica, en la membrana de la fibra muscular, con hendiduras subneurales que aumentan el área de superficie. 3) La hendidura sináptica. Sinapsis Colinérgica Los impulsos nerviosos son transmitidos por medio de un transmisor químico, la acetilcolina (Ach). La Ach se sintetiza en el citoplasma de la terminal nerviosa a partir de la acetilcoenzima A y la colina en una reacción catalizada por la enzima colina acetiltransferasa (ChAT). Sinapsis Colinérgica La acetilcoenzima A es sintetizada en las mitocondrias y la colina es reciclada de la hendidura sináptica hacia la terminal nerviosa por transportadores específicos (HACU, simportador Na dependiente) tras la hidrólisis de la Ach a colina y acetato, haciéndola disponible para la síntesis de nueva Ach. Almacén: Ach junto con ATP, proteoglicanos y iones de Ca2+, Mg2+ e H+, son almacenadas en vesículas de unos 40 nm de diámetro en el Aparato de Golgi del cuerpo de las neuronas motoras de la médula espinal. Migran hacia la unión neuromuscular por transporte microtubular. Una vesícula almacena 5000 a 10000 moléculas de Ach. Sinapsis Colinérgica 1. 2. El potencial de acción, despolariza la membrana neuronal y al llegar al botón sináptico abre los Canales de Calcio dependientes del voltaje. La entrada intracelular del Ca+2 desencadena la fusión de las membranas de las vesículas y las membranas pre sinápticas del botón terminal, con exocitosis de 60 a 125 vesículas pre sinápticas con liberación de 60000 a 100000 moléculas de Acetilcolina (Ach) en la hendidura sináptica. Sinapsis Colinérgica Una vez que se libera, la Ach se une a cada una de las dos subunidades de los receptores nicotínicos de la membrana postsináptica. La Ach tiene un grupo amonio cuaternario de carga positiva, que es atraído por el sitio del receptor, de carga negativa. Los Rc nicotínicos son canales iónicos activados por ligandos, formado por 5 subunidades glucoproteicas: 2α, y . 3. Sinapsis Colinérgica Receptor Nicotínico Sinapsis Colinérgica La activación del Rc por la Ach da origen a un cambio conformacional de éste, que da lugar a la rápida apertura del canal iónico por el que entra Na+ y sale K+, y en menor medida Mg2+ y Ca2+. Al entrar el Na+ se despolariza la membrana de la célula muscular. Esta despolarización local lleva a la activación de los canales de Na+ vecinos, que amplifican y propagan los potenciales de acción a toda la superficie de la fibra muscular y hacia los túbulos transversos donde existe una alta densidad de canales de Ca2+. 4. Sinapsis Colinérgica La liberación de grandes cantidades de Ca2+ del retículo sarcoplásmico produce la contracción muscular. La transducción de la señal eléctrica de la superficie de la membrana muscular a la liberación de Ca2+ intracelular del retículo sarcoplásmico se conoce como el acoplamiento excitación-contracción. Sinapsis Colinérgica Terminación del efecto: la Ach es hidrolizada en acetato y colina mediante la enzima acetilcolinaesterasa (AchE), localizada en la membrana postsináptica. La colina es recaptada mediante HACU y reutilizada para la síntesis de más Ach. La Ach que difunde por fuera de la hendidura sináptica, es hidrolizada por la enzima butirilcolinesterasa o pseudocolinesterasa sérica (BchE). 5.