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6 Recettori per i neurotrasmettitori Recettori per GABA e glicina presentano significative omologie con quello nicotinico dell'acetilcolina pur avendo funzioni inibitorie, mediando l'ingresso di cloro in cellula. Sono stati identificati due tipi di recettori per GABA, denominati GABAA (identificate finora 5 diverse sub-unità, che combinandosi fra loro possono formare canali omeomerici) e GABAB (quest'ultimo modula indirettamente un canale che non é parte integrante del recettore) I recettori GABA sono sede di azione di due importanti classi di sostanze farmacologiche: 1) le benzodiazepine (diazepam) farmaci anti ansia 2) barbiturici attivano l'apertura del canale GABA dipendente. 6

7 La dopamina, la noradrenalina e l adrenalina sono catecolamine che hanno in comune la stessa via biosintetica che parte dall aminoacido tirosina. La Tirosina viene convertita a L-dopa dalla tirosina idrossilasi. L-Dopa è poi convertita a dopamina da una specifica decarbossilasi; nei neuroni dopaminergici la via biosintetica termina con questa reazione. I neuroni noradrenergici possiodono un altro enzima la dopamina-beta-idrossilasi che trasforma la dopamina in noradrenalina che rappresenta il principale neurotrasmettitore dei neuroni sinaptici post-gangliari. La serotonina è presente in numerosi neuroni che partecipano alla regolazione della temperatura. 7

8 La velocità di trasmissione di una sinapsi chimica dipende dal tipo di molecole recettoriali della membrana postsinaptica. Quando il neurotrasmettitore si lega ai cosiddetti recettori ionotropi, quindi a canali ligando-dipendenti, la variazione del potenziale della membrana postsinaptica inizia nel momento in cui i canali si aprono. La trasmissione sinaptica è quindi veloce. Se il neurotrasmettitore si lega ad un recettore metabotropo, una cascata di eventi intracellulari si interpone tra il legame del neurotrasmettitore e la variazione del potenziale della membrana postsinaptica ed il segnale elettrico viene generato in ritardo dalla cellula postsinaptica. Il risultato è una trasmissione sinaptica lenta. 8

9 Molti neurotrasmettitori generano risposte rapide e di breve durata aprendo canali ionici (potenziale sinaptico veloce che dura pochi millisecondi). Alcuni neurotrasmettitori innescano risposte lente e durature attivando sistemi di II messaggeri. Queste risposte comprendono sia l apertura che la chiusura di canali ionici (potenziale sinaptico lento che può durare anche secondi o minuti) ma non si limitano a questo, infatti possono modificare proteine esistenti o determinare la sintesi di nuove proteine 9

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13 Pur essendo le sinapsi chimiche più lente di quelle elettriche e sottoposte al fenomeno dell affaticabilità della sinapsi che si verifica quando la quantità di neurotrasmettitore è insufficiente rispetto a quello richiesto, la scelta evolutiva ha premiato soprattutto le sinapsi chimiche negli organismi superiori e questo essenzialmente per tre cose: 1. AMPLIFICAZIONE DEL SEGNALE: l esocitosi anche di un unica vescicola sinaptica garantisce la liberazione di migliaia di molecole di neurotrasmettitore e l attivazione di migliaia di recettori a livello postsinaptico. A differenza delle sinapsi elettriche, la trasmissione intercellulare mediante sinapsi chimica può avvenire anche tra cellule di diverse dimensioni. 2. MANTENERE O INVERTIRE IL SEGNO DEL SEGNALE ELETTRICO PRESINAPTICO: il 13

14 neurotrasmettitore rilasciato da una depolarizzazione presinaptica può generare nella cellula postsinaptica o una depolarizzazione o una iperpolarizzazione a seconda del tipo di canale postsinaptico che il neurotrasmettitore apre. 3. SOMMAZIONE TEMPORALE O SPAZIALE: potenziali postsinaptici ravvicinati in termini di tempo o di spazio possono sommarsi a livello postsinaptico generando un segnale elettrico complessivo più efficace dei singoli segnali. 13

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16 Recettore nicotinico per l'acetilcolina E' stato il primo canale ionico a essere purificato, sequenziato, ricostituito in doppi strati sintetici, registrato il segnale elettrico di un singolo canale; ne é stato clonato e sequenziato il gene; con tecniche di microscopia elettronica e diffrazione dei raggi x é stata determinata la forma e la probabile disposizione delle sue cinque sub-unità nella membrana. Ciò é stato reso possibile dalla grande disponibilità del recettore nell'organo elettrico delle torpedini, e dall'uso dell'alfa-bungarotossina (BuTx), fluorescente o radiomarcata, che si lega specificamente ed irreversibilmente al recettore. Non é molto selettivo e si lascia attraversare, allo stato aperto da Na+, K+ e anche dal Ca2+. 15

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