LA GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE COME ESEMPIO DI SINAPSI CHIMICA

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1 LA GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE COME ESEMPIO DI SINAPSI CHIMICA Lezione_6 1

2 STUTTURA MOTONEURONE FIBRA MUSCOLARE GIUNZIONE NMUSCOLARE Lezione_6 2

3 Sintesi e degradazione di acetilcolina ACh è rilasciata da neuroni periferici e centrali; sintetizzata nel terminale assonico dall enzima Acetilcolina-transferasi. Dopo il rilascio si lega ai recettori colinergici e viene idrolizzata dall enzima acetilcolina-esterasi, che la scinde in acetato+colina. Media la trasmissione sinaptica alla giunzione neuromuscolare, nelle Lezione_6 sinapsi dei gangli simpatici 3 e parasimpatici del SNA, in varie sedi del SNC.

4 IL POTENZIALE DI PLACCA: generazione stimolando il motoneurone (presinaptico) si registra a livello della cellula muscolare (postsinaptica) un potenziale di placca (EPP, end-plate potential), che depolarizza la membrana fino alla soglia del potenziale d azione. EPP è eccitatorio e ha un ampiezza elevata (40 mv) EPP è sopra soglia, quindi causa l insorgenza di un PA sulla fibra muscolare il curaro riduce sotto soglia l ampiezza dell EPP. Lezione_6 4

5 IL POTENZIALE DI PLACCA: propagazione il potenziale di placca (EPP) ha la massima ampiezza nel sito di insorgenza: a livello della placca motrice è dovuto ad un flusso di corrente positiva entrante si propaga passivamente e diminuisce in funzione della distanza sulla placca motrice sono concentrati i recettori nicotinici per l ACh l insorgenza del EPP è causata da un aumento della concentrazione di ACh nella fessura sinaptica la concentrazione di ACh si riduce rapidamente ad opera dell enzima aceticolinesterasi (ACh-esterasi) e per diffusione Lezione_6 5

6 IL POTENZIALE DI PLACCA IN MINIATURA anche in assenza di stimolazione presinaptica, si registrano sulla cellula muscolare modificazioni spontanee del potenziale di membrana (Bernard Katz e Paul Fatt) sono analoghe al EPP come cinetica ma di ampiezza notevolmente inferiore (<1mV) hanno la stessa farmacologia di EPP: scompaiono con curaro potenziali di placca in miniatura: mepp Lezione_6 6

7 CHE RELAZIONE ESISTE TRA EPP E MEPP? OSSERVAZIONE riducendo il Ca 2+ extra- cellulare, si riduce il rilascio di ACh e quindi l ampiezza degli EPP diminuisce al di sotto della soglia. in queste condizioni gli EPP hanno ampiezze pari a multipli interi dell ampiezza dei mepp. Lezione_6 7

8 TEORIA DEL RILASCIO QUANTICO - Del Castillo, Miledi e Katz formularono l ipotesi cbe la liberazione di ACh corrispondeva alla liberazione di pacchetti contenenti quantità di neurotrasmettitore (quanti) - i mepp sono il prodotto del rilascio di una quanto, ovvero del contenuto di una vescicola presinaptica - una vescicola contiene molecole di ACh e causa un mepp di mv - durante una stimolazione viene rilasciato il contenuto di vescicole, che permettono di raggiungere con sicurezza un potenziale di placca di circa mv (giunzione neuromuscolare) -nelle sinapsi neuronali, il numero di vescicole che si fondono e rilasciano il loro contenuto è molto ridotto (1-3 per contatto sinaptico). Si creano degli EPP di 1-2 mv. Lezione_6 8

9 I RECETTORI COLINERGICI Lezione_6 9

10 IL RECETTORE NICOTINICO dell ACh Il recettore nicotinico dell ACh è il recettore postsinaptico a livello della giunzione neuromuscolare Struttura del recettore nicotinico - costituito da 5 subunità (2a, b, g, d) (P.M. 250 kd) - forma un poro acquoso attivato da 2 molecole di ACh - permeabile a Na +, K +, Ca 2+ - bloccato da: d-tubocurarina a-bungarotossina Lezione_6 10

11 Recettore nicotinico dell ACh: funzione Lezione_6 11

12 IL RECETTORE MUSCARINICO DELL ACh I recettori accoppiati a proteine G sono formati da una sola subunità composta da 7 segmenti di catena polipeptidica trasmembranari Il sito di legame per il neurotrasmettitore: sulla porzione extracellulare l sito di legame per la proteina G: III loop intracellulare I recettori muscarinici sono di 5 tipi diversi (m1,..m5) Lezione_6 12

13 RECETTORE MUSCARINICO DELL Ach: azione eccitatoria RECETTORE MUSCARINICO DELL Ach: azione inibitoria Lezione_6 13