jueves, 18 de junio de 2015

La sinapsis

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Las neuronas tienen la capacidad de comunicarse entre sí y con las células efectoras. En esta comunicación están implicados dos mecanismos: la conducción del impulso nervioso y la transmisión sináptica. Las sinapsis (del griego syn: contacto, haptein: pegar = contacto bien estructurado) son uniones funcionales especializadas entre neuronas, que facilitan el paso de señales desde una neurona a otra o desde una neurona a células efectoras. Lo esencial de una sinapsis es que facilita la mezcla de señales. En estas uniones ocurren eventos concurrentes que interactúan entre sí y modulan cualquier relación particular entre sensores y efectores. Son los únicos sitios del Sistema Nervioso en donde una parte puede influir sobre otra.
Según su morfología, las sinapsis se clasifican en: axodendrítica, axosomática, axoaxónica, dendrodendrítica, dendrosomática y somatosomal. Las tres últimas son exclusivas del SNC.
Las sinapsis pueden ocurrir a) entre neuronas b) entre una neurona y una célula receptora c) entre una neurona y una célula muscular d) entre una neurona y una célula epitelial.
Hay al menos 9 tipos de interacciones neuronales:
1) Acoplamiento Electrotónico: Existe un acoplamiento iónico entre las células. La base anatómica es el conexón de las uniones de hendidura o Gap Junctions. Los conexones son estructuras anulares de disposición hexagonal. Tienen forma cilíndrica (7, 5 nm. de longitud) y su pared está formada de 6 subunidades con forma de barra que rodean un poro de posición central (1,5 a 2 nm. de diámetro). Los conexones de ambas membranas contrapuestas se enfrentan quedando separados por un trecho de 1,5 nm. De esta manera, los poros forman un canal hidrofílico que conecta a las dos células adyacentes. A través de ellos es posible el paso de una serie de metabolitos o iones de tamaño inferior a 2 nm. La permeabilidad de las uniones de hendidura está influida por el pH, la concentración de calcio libre y el AMPc: a) ante una lesión celular, la entrada de calcio y protones produce el cierre de los poros, lo que impide la propagación de la lesión a células vecinas b) un aumento del AMPc citosolico abre los poros. En consecuencia, por el conexón es posible el flujo de corrientes catoelectrotónicas (positivas, inhibitorias) y anoelectrotónicas (negativas, excitatorias) entre dos neuronas en forma bidireccional. El acoplamiento electrotónico es común en células del SNC y astrocitos.
2) Sinapsis Eléctrica: En este tipo de unión, existe una separación de 20 a 30 nm. entre los elementos pre y post sinápticos. La corriente iónica pasa directamente y sin retardo a la neurona adyacente. Se caracteriza por presentar rectificación, es decir, la corriente pasa en un sentido preferentemente. Las sinapsis eléctricas son casi inexistentes en mamíferos, pero se han descrito algunas en los núcleos vestibulares del tronco encefálico, retina y corteza cerebral.
3) Sinapsis Química: En ellas, se libera uno o más mensajeros químicos (neurotransmisores) desde las terminales axonales, atraviesan una hendidura sináptica, y se unen a un receptor específico en la membrana postsináptica. A pesar de la gran variedad de neurotransmisores que pueden liberarse, las sinapsis de este tipo son las uniones neuronales más abundantes en el SNC
(se han estimado en cien billones: 1014). Son interacciones unidireccionales, es decir, las señales químicas sólo van desde la membrana presináptica a la postsináptica.
Las membranas pre y postsinaptica se sitúan paralelamente, generalmente con una convexidad hacia la membrana presináptica. La hendidura sináptica (10 a 30 nm. de ancho) contiene un material relativamente electrón-denso que participa en la cohesión de ambas membranas.
En el citoplasma del botón presináptico se observan mitocondrias y algo de REL; sin embargo, el componente más característico son las vesículas sinápticas en las cercanías de la membrana presináptica. Se encuentran exclusivamente en neuronas, tienen forma esférica con un diámetro entre 40 a 60 nm., y todas contienen la misma cantidad cuántica de neurotransmisor. La cara citosólica de la membrana presináptica contiene un material denso formado por unidades cónicas con extensión hacia el citoplasma adyacente (espinas sinápticas) que se denomina zona activa de la sinapsis o densidad presináptica. Suelen haber vesículas sinápticas asociadas a este material, especialmente entre las espinas. En la cara citosólica de la membrana postsináptica también se observa una capa discontinua de material denso menos prominente (densidad postsináptica), y en donde se anclan los receptores del neurotransmisor. El grosor de estas zonas densas puede utilizarse para clasificar las sinapsis químicas en: a) simétricas, con densidad postsináptica fina y una hendidura relativamente estrecha (20nm.). Se relacionan con respuestas postsinápticas inhibitorias b) asimétricas, en donde la densidad postsináptica es gruesa y la hendidura es de 30 nm. Se asocian con respuestas postsinápticas excitatorias.
En la membrana presináptica existe un conjunto de proteínas transmembrana que conforman canales de calcio. La llegada de un impulso nervioso al botón terminal produce una despolarización de la membrana, lo que causa la apertura de estos canales de calcio voltaje dependientes.
La entrada de calcio causa la migración y fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica, liberándose el neurotransmisor a la hendidura sináptica. El transmisor difunde rápidamente hasta alcanzar los receptores específicos en la membrana postsináptica, lo cual produce la apertura de canales y la entrada de iones. El flujo iónico resultante despolariza la membrana postsináptica y se genera el impulso nervioso en esta neurona.
4) Sinapsis Reciprocas: Son sinapsis químicas adyacentes y de polaridad opuesta, por tanto, son bidireccionales. Es posible el paso de señales excitatorias e inhibitorias. Se han localizado sinapsis recíprocas en el bulbo olfatorio.
5) Sinapsis Combinadas: La interacción neuronal consta de una sinapsis química y un acoplamiento electrotónico a la vez. La presencia de este último tipo de sinapsis hace que la interacción sea bidireccional. A través de ellas se transmiten señales excitatorias e inhibitorias.
6) Sinapsis Mixtas: Es la presencia de una sinapsis química y una sinapsis eléctrica juntas.
Permite a la neurona tener una vía de comunicación rápida (sinapsis eléctrica) y otra relativamente lenta pero de acción prolongada en el tiempo (sinapsis química). Las señales son unidireccionales y pueden ser excitatorias o inhibitorias.
7) Sinapsis seriadas: Corresponde a sinapsis químicas adyacentes entre tres o más células. Esta disposición permite prolongar los efectos sobre la neurona postsináptica. Corresponde a un sistema multiplicador de señales de entrada. Existe unidireccionalidad en la transmisión de señales, las cuales pueden ser excitatorias o inhibitorias.
8) Modulación química de un Acoplamiento Electrotónico: En este caso, células acopladas son moduladas por una sinapsis química sobre ellas. Existen diversos efectos según el mensajero que use la neurona moduladora; por ejemplo, la dopamina desacopla a células de la retina, mientras que el ácido gamma-aminobutírico (GABA) aumenta el grado de acoplamiento en estas mismas células. La transmisión de señales es unidireccional y puede ser excitatoria o inhibitoria.
9) Autapsis: Existe una sinapsis química de una célula consigo misma. Esto ha sido comprobado en cultivos in vitro de neuronas aisladas, las cuales luego de unos días contacta sus prolongaciones consigo misma. No se sabe si las señales son inhibitorias o excitatorias.
En el SNC existen dos tipos de uniones intercelulares muy comunes: la zonula adherens y el punctum adherens (un tipo más pequeño de zonula adherens). Se han observado, entre dendritas, entre somas, entre dendritas y axones, dendritas y somas, prolongaciones neuronales y astrocitos, axolema y sus cubiertas, y entre segmentos axonales iniciales y terminales axonales.
Su función no es sólo unir estructuras o células, sino que permite estabilizar los sitios de sinapsis y todo el sistema. De hecho, se han encontrado varias uniones estrechas cercanas a la zona activa de una sinapsis química.

martes, 16 de junio de 2015

Sistema Nervioso Autónomo

El Sistema Nervioso Autónomo es el sistema encargado de mantener la homeostasis, controla la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal, la presión sanguínea, interviene en el control de procesos metabólicos, en la respiración y digestión. De hecho, una de las características principales del Sistema Nervioso Autónomo es la velocidad con la que puede cambiar las funciones viscerales.
A pesar de que la principal función del Sistema Nervioso Autónomo es eferente al controlar todas las funciones vegetativas del organismo, debe considerarse que el mismo incluye no sólo neuronas motoras viscerales, sino también neuronas aferentes periféricas. Estas últimas son células nerviosas que conducen impulsos hacia el Sistema Nervioso Central y proporciona la información sobre la cual actúa el sistema. Los centros integradores, médula espinal, tronco encefálico, hipotálamo y corteza límbica, utilizan esta información y actúan en las neuronas motoras viscerales adecuadas.
El Sistema Nervioso Autónomo se clasifica básicamente en dos sistemas: el sistema nervioso Parasimpático que tiene a cargo los aspectos vegetativos de protección, conservación y restauración ya que por su actividad regula la actividad cardíaca, favorece la digestión y absorción y los procesos anabólicos. Y el sistema nervioso Simpático que tiene a cargo los mecanismos de emergencia y la regulación autonómica masiva.

División anatómica del Sistema Nervioso Autónomo

Las porciones eferentes periféricas del Sistema Nervioso Autónomo, aquellas neuronas que conducen los impulsos desde el Sistema Nervioso Central hacia la periferia, se clasifican en Parasimpáticas o “craneosacras” y Simpáticas o “toracolumbares”. Esta división entre Parasimpático y Simpático se hace sobre la base de diferencias anatómicas, diferencias en los neurotransmisores y diferencias en los efectos fisiológicos.
El esquema anatómico básico del Sistema Nervioso Autónomo se basa en una vía de dos neuronas. La primera de ellas, se denomina neurona preganglionar y a sus fibras, preganglionares. Los cuerpos celulares de estas neuronas se localizan dentro del Sistema Nervioso Central (tronco encefálico o médula espinal), y sus axones hacen sinapsis en ganglios autonómicos con neuronas posganglionares desde donde parten sus fibras también llamadas postganglionares.

Sistema Nervioso Parasimpático

Los cuerpos celulares de las neuronas preganglionares parasimáticas se ubican en el tronco del encéfalo y la médula sacra, de ahí el nombre “sistema craneosacro”. La mayoría de los axones que conforman el Sistema Parasimpático son amielínicas, siendo muy pocas mielínicas. Los ganglios parasimpáticos se localizan en cercanías de los órganos a los que inervan por tanto, las fibras preganglionares son largas y las fibras postganglionares cortas.
La división eferente craneal está compuesta por los nervios craneales III (oculomotor),
VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X (vago).
- Las fibras preganglionares del nervio oculomotor salen del tronco encefálico para hacer sinapsis con fibras postganglionares en los ganglios ciliar y epiescleróticos del ojo.
- Las fibras preganglionares parasimpáticas del nervio facial están distribuidas en tres vías. Algunas pasan por el ganglio esfenopalatino (pterigopalatino), a partir del cual las fibras postganglionares inervan a las glándulas lagrimales, nasales y orales y músculos lisos asociados. Una segunda vía sigue la cuerda timpánica e inerva a las glándulas salivales submandibulares y sublinguales y la tercer vía pasa directamente a estas mismas glándulas.
- Las neuronas preganglionares del nervio glosofaríngeo pasan a través del ganglio ótico o al plexo timpánico desde donde las fibras postganglionares inervan a las glándulas salivales parótidas y orbitales.
- Las fibras preganglionares del nervio vago salen juntas del bulbo raquídeo, el cual aporta inervación parasimpática a todas las estructuras viscerales desde la región faríngea caudal hasta las porciones superiores del colon. Las fibras preganglionares en general terminan en neuronas distribuidas en las paredes de los órganos que inervan.
Las fibras eferentes sacras parasimpáticas salen desde la médula espinal con las raíces ventrales de los nervios sacros. Estas fibras junto con fibras simpáticas conforman el plexo pélvico, desde donde algunas fibras hacen sinapsis con las neuronas postganglionares, mientras que otras continúan para hacer contactos ganglionares en las paredes de los órganos pélvicos.

Sistema Nervioso Simpático

El Sistema simpático emerge desde la médula espinal torácica y de los primeros segmentos lumbares, de ahí el nombre “toracolumbar”. Los cuerpos de las neuronas preganglionares simpáticas se encuentran en la columna gris intermediolateral de la médula espinal torácica y lumbar. Sus fibras abandonan la médula a través de los ramos comunicantes blancos y terminan en algunos de los ganglios de la cadena simpática o en la médula adrenal.
Los ganglios de la cadena simpática pueden ser: ganglios paravertebrales los cuales se extienden desde la base del cráneo hasta el sacro y los ganglios prevertebrales (celíaco, mesentérico superior y mesentérico inferior).
La mayoría de los ganglios simpáticos se ubican a cierta distancia del órgano al cual inervan por lo cual las fibras preganglionares son cortas y mielínicas y las fibras postganglionares son largas y amielínicas.
Las fibras preganglionares pueden seguir diferentes caminos:
1. Puede hacer sinapsis con las neuronas posganglionares del ganglio de la cadena paravertebral en el mismo nivel en el que penetra.
2. Puede atravesar, hacia arriba o hacia abajo la cadena y hacer sinapsis en ganglios de otros niveles segmentarios.
3. Puede seguir distancias variables a través de la cadena y luego salir de ella y terminar en uno de los ganglios prevertebrales. Los ganglios prevertebrales están relacionados con la inervación autónoma hacia las vísceras abdominales y pélvicas.
4. Algunas fibras se dirigen nuevamente a los nervios espinales a través de ramos comunicantes grises en todos los niveles de la médula espinal. Esta vía está compuesta por fibras de tipo C, que se extienden a todas partes del organismo junto con los nervios esqueléticos. Ellos controlan los vasos sanguíneos del músculo esquelético, las glándulas sudoríparas y los músculos piloerectores.
5. Puede atravesar la cadena ganglionar e ir a terminar en las células cromafines de la médula adrenal.

Funciones generales del Sistema Nervioso Autónomo

El sistema nervioso autónomo inerva al músculo liso, al músculo cardíaco y a las células glandulares, y provoca dos acciones efectoras: excitación e inhibición. En general, cuando un órgano está inervado por fibras simpáticas y parasimpáticas, los efectos se contraponen, esto es, si el simpático excita, el parasimpático, inhibe. Sin embargo, la inervación simpática por sí sola puede aportar inervación recíproca mediante terminaciones nerviosas de receptores alfa y de receptores beta. El resultado neto depende del número de cada uno de los receptores.
A continuación se describen algunas funciones del Sistema Nervioso Autónomo

Musculatura del iris
La actividad parasimpática causa constricción pupilar (miosis) y la actividad simpática causa dilatación pupilar (midriasis).

Músculo ciliar
El enfoque del cristalino está casi totalmente controlado por el sistema nervioso parasimpático, el cual provoca la contracción del músculo ciliar y por lo tanto la acomodación del cristalina para la visión cercana.

Glándulas del organismo
Las glándulas nasales, lagrimales, salivales y muchas glándulas gastrointestinales son intensamente estimuladas por el sistema nervioso parasimpático, lo que habitualmente produce una abundante secreción acuosa. La estimulación simpática tiene un efecto directo sobre las células glandulares haciendo que formen una secreción concentrada que contiene enzimas y mucina. También produce vasoconstricción de los vasos sanguíneos que irrigan las glándulas y disminuye sus tasas de secreción.

Glándulas lagrimales
La estimulación de fibras parasimpáticas causa vasodilatación y secreción de las células glandulares. La estimulación de fibras simpáticas causa vasoconstricción; el efecto secretor es mínimo, pero puede provocar un aumento del contenido mucoso de la secreción.

Glándulas salivales
La estimulación parasimpática produce vasodilatación y causa la secreción de volúmenes relativamente grandes de saliva. En los rumiantes, la glándula parótida secreta continuamente, aun cuando es posible que los nervios parasimpáticos proporcionen un tono secretor a la glándula. La estimulación simpática produce vasoconstricción y, en el perro, un aumento de los componentes orgánicos de la saliva.
El incremento del flujo salival observado después de la estimulación simpática se atribuye a la expulsión de saliva debida a la contracción mioepitelial.

Corazón
Los nervios parasimpáticos se originan en el núcleo motor dorsal del nervio vago y pasan con el nervio hacia el plexo cardíaco, inervando posteriormente los músculos de las aurículas, los vasos, los nodos sinoauricular y auriculoventricular y al tejido de conducción. Por lo tanto, la estimulación parasimpática tiene efectos principales en las aurículas y el sistema de conducción, en donde produce la disminución de la frecuencia cardíaca, casi no existe ningún efecto en la función ventricular.
Los nervios simpáticos se originan en los primeros segmentos torácicos de la médula espinal. Las fibras posganglionares llegan al corazón en el plexo cardíaco para inervar el nodo sinoauricular, las paredes vasculares y los músculos auriculares y ventriculares. La estimulación simpática aumenta la eficacia del corazón como bomba, provocando un aumento de la frecuencia cardíaca.

Vasos sanguíneos sistémicos
La mayoría de los vasos sanguíneos sistémicos, en especial los de las vísceras abdominales y de la piel de las extremidades, se constriñen por la estimulación simpática. La estimulación parasimpática casi no tiene efecto sobre la mayor parte de los vasos sanguíneos.

Presión arterial
La presión arterial está determinada por dos factores, la propulsión de la sangre por el corazón y la resistencia del flujo de esta sangre a través de los vasos sanguíneos. La estimulación simpática aumenta tanto la propulsión por el corazón como la resistencia al flujo, lo que se traduce en un aumento de la presión arterial.
Contrariamente, la estimulación parasimpática disminuye el bombeo cardíaco pero prácticamente carece de efecto sobre la resistencia periférica. Sin embargo, el efecto general es una caída en la presión arterial.

Sistema respiratorio
Las estructuras respiratorias que están inervadas por el sistema nervioso autónomo incluyen el músculo liso de las vías aéreas, especialmente tráquea, bronquios y bronquiolos, el músculo liso de las arterias y venas pulmonares y las células caliciformes del epitelio bronquial.
Los nervios parasimpáticos producen broncoconstricción y estimulación de la secreción mucosa bronquial. La inervación simpática del músculo liso de las vías aéreas causa relajación y dilatación bronquial, inhibición de las células bronquiales y bronquiolares.

Sistema digestivo
Esófago
El sistema nervioso autónomo inerva sólo el músculo liso, no inerva el músculo estriado. Los nervios parasimpáticos producen peristalsis y contracción del músculo liso, y la estimulación simpática relajación del músculo liso.

Estómago e intestinos
La estimulación parasimpática produce contracción de la musculatura lisa del estómago y rumen, aumento se la secreción gastrointestinal y relajación de los esfínteres. La estimulación simpática produce constricción de los vasos sanguíneos e inhibición de las secreciones del estómago y conducto intestinal, inhibición de la musculatura lisa y contracción de los esfínteres.

Hígado
La estimulación parasimpática produce relajación del músculo liso del esfínter del conducto biliar y la estimulación simpática provoca glucógenolisis en el hígado.

Vejiga
La estimulación parasimpática induce la contracción del músculo detrusor de la vejiga y relajación del esfínter mientras que la estimulación simpática relajación del músculo y contracción del esfínter.

Órganos genitales

La estimulación parasimpática causa vasodilatación y erección del pene y clítoris. Los nervios simpáticos son responsables de la eyaculación.

domingo, 17 de mayo de 2015

El Sistema Nervioso

El sistema nervioso es una red compleja de estructuras especializadas (encéfalo, médula espinal y nervios) que tienen como misión controlar y regular el funcionamiento de los diversos órganos y sistemas, coordinando su interrelación y la relación del organismo con el medio externo. El sistema nervioso está organizado para detectar cambios en el medio interno y externo, evaluar esta información y responder a través de ocasionar cambios en músculos o glándulas.
El sistema nervioso se divide en dos grandes subsistemas: 1) sistema nervioso central (SNC) compuesto por el encéfalo y la médula espinal; y 2) sistema nervioso periférico (SNP), dentro del cual se incluyen todos los tejidos nerviosos situados fuera del sistema nervioso central
El SNC está formado por el encéfalo y la médula espinal. El encéfalo es la parte del sistema nervioso central contenida en el cráneo y el cuál comprende el cerebro, el cerebelo y el tronco del encéfalo o encefálico. La médula espinal es la parte del sistema nervioso central situado en el interior del canal vertebral y se conecta con el encéfalo a través del agujero occipital del cráneo. El SNC (encéfalo y médula espinal) recibe, integra y correlaciona distintos tipos de información sensorial.
Además el SNC es también la fuente de nuestros pensamientos, emociones y recuerdos. Tras integrar la información, a través de funciones motoras que viajan por nervios del SNP ejecuta una respuesta adecuada.
El sistema nervioso periférico está formado por nervios que conectan el encéfalo y la médula espinal con otras partes del cuerpo. Los nervios que se originan en el encéfalo se denominan nervios craneales, y los que se originan en la médula espinal, nervios raquídeos o espinales. Los ganglios son pequeños acúmulos de tejido nervioso situados en el SNP, los cuales contienen cuerpos neuronales y están asociados a nervios craneales o a nervios espinales. Los nervios son haces de fibras nerviosas periféricas que forman vías de información centrípeta (desde los receptores sensoriales hasta el SNC) y vías centrífugas (desde el SNC a los órganos efectores).


Células del Sistema Nervioso

El tejido nervioso consta de dos tipos de células: las neuronas y la neuroglia o glia.
Las neuronas son las células responsables de las funciones atribuidas al sistema nervioso: pensar, razonar, control de la actividad muscular, sentir, etc. Son células excitables que conducen los impulsos que hacen posibles todas las funciones del sistema nervioso. Representan la unidad básica funcional y estructural del sistema nervioso. El encéfalo humano contiene alrededor de 100.000 millones de neuronas.


Aunque pueden tener distintas formas y tamaños, todas las neuronas tienen una estructura básica y constan de 3 partes esenciales: cuerpo neuronal, dendritas y axones.
1. El cuerpo o soma neuronal contiene el núcleo y el citoplasma, con todos sus orgánulos intracelulares, rodeado por la membrana plasmática.
2. Las dendritas son prolongaciones cortas ramificadas, en general múltiples, a través de las cuales la neurona recibe estímulos procedentes de neuronas vecinas con las cuales establece una sinapsis o contacto entre células.
3. El axón es una prolongación, generalmente única y de longitud variable, a través de la cual el impulso nervioso se transmite desde el cuerpo celular a otras células nerviosas o a otros órganos del cuerpo. Cerca del final, el axón, se divide en terminaciones especializadas que contactarán con otras neuronas u órganos efectores. El lugar de contacto entre dos neuronas o entre una neurona y un órgano efector es una sinapsis. Para formar la sinápsis, el axón de la célula presináptica se ensancha formando los bulbos terminales o terminal presináptica los cuales contienen sacos membranosos diminutos, llamados vesículas sinápticas que almacenan un neurotransmisor químico. La célula postsináptica posee una superficie receptora o terminal postsináptica. Entre las dos terminales existe un espacio que las separa llamado hendidura postsináptica.
Las neuronas están sostenidas por un grupo de células no excitables que en conjunto se denominan neuroglia. Las células de la neuroglia son, en general, más pequeñas que las neuronas y las superan en 5 a 10 veces en número. Las principales células de la neuroglia son: astrocitos, oligodendrocitos, células ependimarias, células de Swchann, y células satélites.
Los astrocitos son pequeñas células de aspecto estrellado que se encuentran en todo el SNC. Desempeñan muchas funciones importantes dentro del SNC, ya que no son simples células de sostén pasivas. Así, forman un armazón estructural y de soporte para las neuronas y los capilares gracias a sus prolongaciones citoplasmáticas.
Asimismo, mantienen la integridad de la barrera hemoencefálica, una barrera física que impide el paso de determinadas sustancias desde los capilares cerebrales al espacio intersticial. Además, tienen una función de apoyo mecánico y metabólico a las neuronas, de síntesis de algunos componentes utilizados por estas y de ayuda a la regulación de la composición iónica del espacio extracelular que rodea a las neuronas.
Los oligodendrocitos son células más pequeñas, con menos procesos celulares. Su principal función es la síntesis de mielina y la mielinización de los axones de las neuronas en el SNC. Cada oligodendrocito puede rodear con mielina entre 3 y 50 axones. La mielina se dispone formando varias capas alrededor de los axones, de tal forma que los protege y aísla eléctricamente. La mielinización, además, contribuye de forma muy importante a aumentar la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos a través de los axones. A intervalos en toda la longitud del axón hay interrupciones de la vaina de mielina, llamadas nódulos de Ranvier. Los axones rodeados de mielina se denominan axones mielínicos, mientras que los que carecen de ella se llaman amielínicos.


La microglia son células pequeñas con función fagocitaria, importantes en la mediación de la respuesta inmune dentro del SNC. Tienen su origen en las células madre hematopoyéticas embrionarias.
Las células ependimarias son células ciliadas que tapizan la pared del sistema ventricular y del ependimo. Son células móviles que contribuyen al flujo del líquido cefaloraquódeo (LCR).
Las células de Schwann son células de la neuroglia situadas en el sistema nervioso periférico, las cuales sintetizan la mielina que recubre los axones a este nivel. Cada célula rodea a un solo axón.
Las células satélites son células de soporte de las neuronas de los ganglios del SNP.
En un corte fresco del encéfalo o la médula espinal, algunas regiones son de color blanco y brillante, y otras grisáceas. La sustancia blanca corresponde a la sustancia del encéfalo y la médula espinal formada por fibras nerviosas mielínicas y por tejido neuroglial. Es el color blanco de la mielina lo que le confiere su nombre.
La sustancia gris está integrada por neuronas y sus prolongaciones, fibras nerviosas mielínicas y amielínicas y células gliales. Su color grisáceo se debe a la escasez de mielina.

Sistema Nervioso Central

Encéfalo


El encéfalo consta de cuatro partes principales: el tronco del encéfalo, el cerebelo, el diencéfalo y el cerebro.
El tronco del encéfalo consta de tres partes: el bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo. Del tronco del encéfalo salen diez de los doce pares craneales, los cuales se ocupan de la inervación de estructuras situadas en la cabeza. Son el equivalente a los nervios raquídeos en la medula espinal.
El bulbo raquídeo es la parte del encéfalo que se une a la medula espinal y constituye la parte inferior del tronco encefálico. En el bulbo se localizan fascículos ascendentes (sensoriales) y descendentes (motores) que comunican la médula espinal con el encéfalo, además de numerosos núcleos o centros (masas de sustancia gris) que regulan diversas funciones vitales, como la función respiratoria, los latidos cardíacos y el diámetro vascular. Otros centros regulan funciones no vitales como el vómito, la tos, el estornudo, el hipo y la deglución. El bulbo también contiene núcleos que reciben información sensorial o generan impulsos motores relacionados con cinco pares craneales: nervio vestíbulococlear (VIII), nervio glosofaríngeo (IX), nervio vago (X), nervio espinal (XI) y nervio hipogloso (XII).
La protuberancia está situada inmediatamente por encima del bulbo y, al igual que el bulbo, está compuesta por núcleos y fascículos ascendentes (sensoriales) y descendentes (motores). Contiene núcleos que participan, junto al bulbo, en la regulación de la respiración así como núcleos relacionados con cuatro pares craneales: Nervio trigémino (V), nervio motor ocular externo (VI), nervio facial (VII) y nervio vestíbulococlear (VIII).
El mesencéfalo se extiende desde la protuberancia hasta el diencéfalo, y al igual que el bulbo y la protuberancia contiene núcleos y fascículos. En su parte posterior y medial se sitúa el acueducto de Silvio, un conducto que comunica el III y el IV ventrículo y que contiene líquido cefaloraquídeo. Entre los núcleos que comprende el mesencéfalo se encuentra la sustancia negra y los núcleos rojos izquierdo y derecho, los cuales participan en la regulación subconsciente de la actividad muscular. Los núcleos mesencefálicos relacionados con los pares craneales son: nervio motor ocular común (III) y nervio patético (IV).
En el tronco del encéfalo también se sitúa la formación reticular, un conjunto de pequeñas áreas de sustancia gris entremezcladas con cordones de sustancia blanca formando una red. Esta formación se extiende a lo largo de todo el tronco del encéfalo y llega también hasta la médula espinal y el diencéfalo. Este sistema se encarga de mantener la conciencia y el despertar.
El cerebelo ocupa la porción posteroinferior de la cavidad craneal detrás del bulbo raquídeo y protuberancia. Lo separan del cerebro la tienda del cerebelo o tentorio, una prolongación de la dura madre, la cual proporciona sostén a la parte posterior del cerebro. El cerebelo se une al tronco del encéfalo por medio de tres pares de haces de fibras o pedúnculos cerebelosos. En su visión superior o inferior, el cerebelo tiene forma de mariposa, siendo las “alas” los hemisferios cerebelosos y el “cuerpo” el vermis. Cada hemisferio cerebeloso consta de lóbulos, separados por cisuras. El cerebelo tiene una capa externa de sustancia gris, la corteza cerebelosa, y núcleos de sustancia gris situados en la profundidad de la sustancia blanca. La función principal del cerebelo es la coordinación de los movimientos. El cerebelo evalúa cómo se ejecutan los movimientos que inician las áreas motoras del cerebro. En caso de que no se realicen de forma armónica y suave, el cerebelo lo detecta y envía impulsos de retroalimentación a las áreas motoras, para que corrijan el error y se modifiquen los movimientos. Además, el cerebelo participa en la regulación de la postura y el equilibrio.
El diencéfalo se sitúa entre el tronco del encéfalo y el cerebro, y consta de dos partes principales: el tálamo y el hipotálamo.
El tálamo consiste en dos masas simétricas de sustancia gris organizadas en diversos núcleos, con fascículos de sustancia blanca entre los núcleos. Están situados a ambos lados del III ventrículo. El tálamo es la principal estación para los impulsos sensoriales que llegan a la corteza cerebral desde la médula espinal, el tronco del encéfalo, el cerebelo y otras partes del cerebro. Además, el tálamo desempeña una función esencial en la conciencia y la adquisición de conocimientos, lo que se denomina cognición, así como en el control de las emociones y la memoria. Asimismo, el tálamo participa en el control de acciones motoras voluntarias y el despertar.
El hipotálamo está situado en un plano inferior al tálamo y consta de más de doce núcleos con funciones distintas. El hipotálamo controla muchas actividades corporales y es uno de los principales reguladores de la homeostasis.
Las principales funciones del hipotálamo son:
1. Regulación del sistema nervioso autónomo: el hipotálamo controla e integra las actividades de este sistema nervioso, que su vez regula la contracción del músculo liso, el cardíaco, así como las secreciones de muchas glándulas.
2. Regulación de la hipófisis: el hipotálamo regula la secreción de las hormonas de la hipófisis anterior a través de las hormonas reguladoras hipotalámicas. Además, axones de los núcleos supraóptico y paraventricular hipotalámicos, llegan a la hipófisis posterior. Estos núcleos sintetizan la oxitocina y la hormona antidiurética, las cuales a través de los axones se transportan al lóbulo posterior de la hipófisis, donde se almacenan y liberan.
3. Regulación de las emociones y el comportamiento: junto con el sistema límbico, el hipotálamo regula comportamientos relacionados con la ira, agresividad, dolor, placer y excitación sexual.
4. Regulación de la ingestión de bebidas y alimentos: forman parte del hipotálamo el centro de la alimentación, el cual controla la sensación de hambre y saciedad, y el centro de la sed, el cual se estimula ante cambios en la presión osmótica del espacio extracelular.
5. Regulación de la temperatura corporal: ante cambios en la temperatura corporal, el hipotálamo estimula mecanismos que favorecen la pérdida o retención de calor a través de estímulos que viajan por el sistema nervioso autónomo.
6. Regulación de los ritmos circadianos y del estado de conciencia: el hipotálamo regula los hábitos de sueño y vigilia estableciendo un ritmo circadiano (diario).
El cerebro forma la mayor parte del encéfalo y se apoya en el diencéfalo y el tronco del encéfalo. Consta de la corteza cerebral (capa superficial de sustancia gris), la sustancia blanca (subyacente a la corteza cerebral) y los núcleos estriados (situados en la profundidad de la sustancia blanca). El cerebro es la “cuna de la inteligencia”, que permite a los seres humanos leer, escribir, hablar, realizar cálculos, componer música, recordar el pasado, planear el futuro e imaginar lo que no ha existido.
La superficie de la corteza cerebral está llena de pliegues que reciben el nombre de circunvoluciones. Las depresiones más profundas entre esos pliegues se denominan cisuras, y las menos profundas, surcos. La cisura más prominente, hendidura interhemisférica, divide el cerebro en dos hemisferios cerebrales, derecho e izquierdo. 


Cada hemisferio cerebral se subdivide en cuatro lóbulos, que se denominan según los huesos que los envuelven: frontal, parietal, temporal y occipital. El lóbulo frontal está separado del lóbulo parietal por una cisura de dirección cráneo-caudal denominada cisura central o cisura de Rolando. En la circunvolución situada inmediatamente por delante de la cisura de Rolando o circunvolución prerrolándica, se encuentran las neuronas que configuran el área motora primaria. Asimismo, la circunvolución situada inmediatamente por detrás de la cisura de Rolando o circunvolución postrolándica o parietal ascendente, contienen las neuronas que configuran el área somatosensorial. En la cara externa de la corteza cerebral, una cisura que sigue una dirección antero-posterior, la cisura de Silvio, divide el lóbulo frontal del lóbulo temporal. En la cara interna del lóbulo occipital encontramos la cisura calcarina.
La sustancia blanca subyacente a la corteza cerebral consiste en axones mielínicos organizados en fascículos, los cuales transmiten impulsos entre circunvoluciones de un mismo hemisferio, entre los dos hemisferios (cuerpo calloso) y entre el cerebro y otras partes del encéfalo a la médula espinal o viceversa.
Los núcleos estriados son un conjunto de varios pares de núcleos, situados cada miembro del par en un hemisferio diferente, formados por el caudado, el putamen y el pálido. Desde un punto de vista funcional participan en el control de la función motora.
Los núcleos estriados y el tálamo configuran los ganglios basales. Reciben y envían impulsos a la corteza cerebral, hipotálamo y a algunos núcleos del tronco cerebral.

Médula Espinal

La médula espinal se localiza en el conducto raquídeo de la columna vertebral, el cual está formado por la superposición de los agujeros vertebrales, que conforman una sólida coraza que protege y envuelva a la médula espinal.
La médula espinal tiene forma cilíndrica, aplanada por su cara anterior y se extiende desde el bulbo raquídeo hasta el borde superior de la segunda vértebra lumbar. Por su parte inferior acaba en forma de cono (cono medular), debajo del cual encontramos la cola de caballo (conjunto de raíces motoras y sensitivas lumbares y sacras).


La médula consiste en 31 segmentos espinales o metámeras y de cada segmento emerge un par de nervios espinales. Los nervios espinales o raquídeos constituyen la vía de comunicación entre la medula espinal y la inervación de regiones específicas del organismo. Cada nervio espinal se conecta con un segmento de la medula mediante dos haces de axones llamados raíces. La raíz posterior o dorsal sólo contiene fibras sensoriales y conducen impulsos nerviosos de la periferia hacia el SNC. Cada una de estas raíces también tiene un engrosamiento, llamado ganglio de la raíz posterior o dorsal, donde están los cuerpos de las neuronas sensitivas. La raíz anterior o ventral contiene axones de neuronas motoras, que conducen impulsos del SNC a los órganos o células efectoras.
Como el resto de SNC la medula espinal está constituida por sustancia gris, situada en la parte central y sustancia blanca, situada en la parte más externa. En cada lado de la médula espinal, la sustancia gris se subdivide en regiones conocidas como astas, las cuales se denominan según su localización en anteriores, posteriores y laterales. Globalmente las astas medulares de sustancia gris tienen forma de H. Las astas anteriores contienen cuerpos de neuronas motoras, las astas posteriores constan de núcleos sensoriales somáticos y del sistema autónomo y las astas laterales contienen los cuerpos celulares de las neuronas del sistema autónomo. La sustancia blanca está organizada en regiones o cordones: los cordones anteriores, los cordones laterales y los cordones posteriores. A través de la sustancia blanca descienden las fibras de las vías motoras y ascienden las fibras de las vías sensitivas.
En el centro de la medula existe un canal o conducto con líquido cefalorraquídeo llamado epéndimo.

Meninges

El SNC (encéfalo y médula espinal) está rodeado por tres capas de tejido conjuntivo denominadas meninges. 


Hay tres capas meníngeas:
1. Duramadre: es la capa más externa y la más fuerte. Está formada por tejido conjuntivo denso irregular. Está adherida al hueso. Presenta unas proyecciones en forma de tabiques, que separan zonas del encéfalo:
2. Hoz del cerebro: es un tabique vertical y mediano situado entre los dos hemisferios cerebrales en la cisura interhemisférica.
3. Tentorio o tienda del cerebelo: está situada de manera perpendicular a la hoz, separando el cerebro de las estructuras de la fosa posterior (tronco cerebral y cerebelo).
4. Aracnoides: está por debajo de la duramadre. Está formada por tejido conjuntivo avascular rico en fibras de colágeno y elásticas que forman como una malla. Entre esta meninge y la duramadre está el espacio subdural.
5. Piamadre: es una capa muy fina y transparente de tejido conectivo que está íntimamente adherida al sistema nervioso central al cual recubre. Entre la aracnoides y la piamadre se halla el espacio subaracnoideo, que contiene líquido cefalorraquídeo.

Líquido cefalorraquídeo y sistema ventricular

El líquido cefalorraquídeo (LCR) es transparente e incoloro; protege el encéfalo y la médula espinal contra lesiones químicas y físicas, además de transportar oxígeno, glucosa y otras sustancias químicas necesarias de la sangre a las neuronas y neuroglia.
Este líquido se produce en unas estructuras vasculares situadas en las paredes de los ventrículos llamadas plexos coroideos. Son redes de capilares cubiertas de células ependimarias que forman el LCR a partir de la filtración del plasma sanguíneo. El LCR circula de manera continua a través de los ventrículos (cavidades del encéfalo), epéndimo y espacio subaracnoideo.
Los ventrículos cerebrales son cavidades comunicadas entre si, por donde se produce y circula el LCR. Encontramos un ventrículo lateral en cada hemisferio cerebral, que se comunica cada uno de ellos con el III ventrículo, situado en la línea media entre los tálamos y superior al hipotálamo. El IV ventrículo se localiza entre el tronco cerebral y el cerebelo.
El LCR que se forma en los plexos coroideos de cada ventrículo lateral fluye al III ventrículo por un par de agujeros (agujeros de Monro). A partir del III ventrículo el LCR circula hacia el IV ventrículo a través del acueducto de Silvio. De aquí pasa al espacio subaracnoideo que rodea el encéfalo y la médula espinal y también al epéndimo. En el espacio subaracnoideo se reabsorbe gradualmente en la sangre por las vellosidades aracnoideas, prolongaciones digitiformes de la aracnoides que se proyectan en los senos venosos.
El LRC proporciona protección mecánica al SNC dado que evita que el encéfalo y la médula espinal puedan golpearse con las paredes del cráneo y la columna vertebral. Es como si el encéfalo flotase en la cavidad craneal.

Sistema Nervioso Periférico

Nervios Espinales

Los nervios espinales o raquídeos y sus ramas comunican el SNC con los receptores sensoriales, los músculos y las glándulas; estas fibras constituyen el sistema nervioso periférico. Los 31 pares de nervios espinales salen de la columna a través de los agujeros de conjunción, excepto el primero que emerge entre el atlas y el hueso occipital. Los nervios espinales se designan y enumeran según la región y nivel donde emergen de la columna vertebral. Hay ocho pares de nervios cervicales (que se identifican de C1 a C8), 12 pares torácicos (T1 a T12) cinco pares lumbares (L1 a L5), cinco pares sacros y un par de nervios coccígeos.

Nervios Craneales

Los nervios craneales, al igual que los nervios raquídeos son parte del sistema nervioso periférico y se designan con números romanos y nombres. Los números indican el orden en que nacen los nervios del encéfalo, de anterior a posterior, y el nombre su distribución o función. Los nervios craneales emergen de la nariz (1), los ojos (II), el tronco del encéfalo (III a XII) y la médula espinal (una parte del XI).
1. Nervio olfatorio o I par craneal: se origina en la mucosa olfatoria, cruza los agujeros de la lámina cribosa del etmoides y termina en el bulbo olfatorio. Es un nervio puramente sensorial y su función es la olfacción.
2. Nervio óptico o II par craneal: se origina en las fibras que provienen de la retina, cruza el agujero óptico de la órbita y termina en el quiasma óptico. Es un nervio sensorial y su función en la visión.
3. Nervio motor ocular común o III par craneal: es un nervio mixto aunque principalmente motor. La función motora somática permite el movimiento del párpado y determinados movimientos del globo ocular. La actividad motora parasimpática condiciona la acomodación del cristalino y la constricción de la pupila o miosis.
4. Nervio patético o IV par craneal: es un nervio mixto aunque principalmente motor, cuya función motora permite el movimiento del globo ocular.
5. Nervio trigémino o V par craneal: es un nervio mixto. La porción sensitiva transmite las sensaciones de tacto, dolor, temperatura y propiocepción de la cara. La porción motora inerva los músculos de la masticación
6. Nervio motor ocular externo o VI par craneal: es un nervio mixto aunque principalmente motor, cuya función motora permite movimientos del globo ocular.
7. Nervio facial o VII par craneal: es un nervio mixto. La porción sensitiva transporta la sensibilidad gustativa de los 2/3 anteriores de la lengua. La porción motora somática inerva la musculatura de la mímica facial. La porción motora parasimpática inerva las glándulas salivales y lagrimales.
8. Nervio auditivo o estatoacústico o VIII par craneal: es un nervio mixto, principalmente sensorial. La función principal es transportar los impulsos sensoriales del equilibrio y la audición.
9. Nervio glosofaríngeo o IX par craneal: es un nervio mixto. La porción sensorial transporta la sensibilidad gustativa del 1/3 posterior de la lengua. La porción motora somática inerva la musculatura que permita la elevación de la faringe durante la deglución. La porción motora parasimpática inerva la glándula parótida.
10. Nervio vago o X par craneal: es un nervio mixto. La función sensorial transporta la sensibilidad de la epiglotis, faringe, así como estímulos que permiten el control de la presión arterial y la función respiratoria. La porción motora somática inerva los músculos de la garganta y cuello permitiendo la deglución, tos y la fonación. La porción motora parasimpática inerva la musculatura lisa de los órganos digestivos, el miocardio y las glándulas del tubo digestivo.
11. Nervio espinal o XI par craneal: es un nervio mixto principalmente motor que inerva músculos deglutorios, el músculo trapecio y el músculo esternocleidomastoideo.
12. Nervio hipogloso o XII par craneal: inerva la musculatura lingual.

domingo, 26 de abril de 2015

Comunicación celular

La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células. La función principal de la comunicación celular es la de adaptarse a los cambios que existen en el medio que les rodea para sobrevivir a esos cambios, gracias al fenómeno de la homeostasis.

Las células individuales, al igual que los organismos pluricelulares, necesitan percibir su entorno y responder a él. Una célula típica de vida -incluso una bacteria primitiva- debe ser capaz de localizar los nutrientes, diferenciar entre la luz y la oscuridad y evitar sustancias tóxicas predadores. Si la célula debe tener algún tipo de "vida social" tendrá que ser capaz de comunicarse con otras células. Por ejemplo, cuando la célula de la levadura está lista para aparearse secreta una pequeña proteína llamada factor de apareamiento. Las células de levadura del "sexo" opuesto detectan este llamado químico y responden deteniendo el progreso del ciclo celular y dirigiéndose hacia la célula que emitió la señal (Figura 1). En un organismo pluricelular las cosas son mucho más complicadas. Las células deben interpretar la gran cantidad de señales que reciben de otras células para poder coordinar sus comportamientos.

Durante el desarrollo animal, por ejemplo, las células del embrión intercambian señales para determinar el papel específico que adoptará cada una, la posición que ocupará en el animal y si sobrevivirá, se dividirá o morirá; más tarde se produce una gran variedad de señales que coordinan el crecimiento del animal y su fisiología y comportamiento diarios. También en las plantas las células están en constante comunicación. Sus interacciones permiten que respondan a las condiciones de luz, oscuridad y temperatura que guían sus ciclos de crecimiento, floración producción de frutos y coordine lo que ocurre en sus raíces, sus tallos y sus hojas.

Figura 1
En una comunicación típica entre células la célula señalizadora produce un tipo especial de molécula señalizadora que es detectada por la célula diana. Las células diana poseen proteínas receptoras que reconocen y responden en forma específica a la molécula señalizadora. La transducción de la señal comienza cuando la proteína receptora de la célula diana recibe una señal extracelular y la convierte en señales intracelulares que alteran el comportamiento celular.
En los organismos unicelulares y pluricelulares las células utilizan centenares de tipos de moléculas extracelulares para enviarse señales – proteínas, péptidos, aminoácidos, nucleótidos, esteroides, derivados de grasos e incluso gases disueltos- pero la transmisión de los mensajes depende solo de unos pocos estilos básicos de comunicación. (Figura 2)
 Figura 2
En los organismos pluricelulares, el modo de comunicación más usual consiste en la emisión de la señal a todo el cuerpo por medio de la secreción de moléculas señalizadoras en el torrente sanguíneo (en el caso del animales) o en la savia (en el caso de los vegetales). Las moléculas señalizadoras que se utilizan en este tipo de comunicación son las hormonas y en los animales las células que producen las hormonas se denominan células endocrinas (Figura 2 A). Por ejemplo, parte del páncreas es una glándula endocrina que produce la hormona insulina que regula la captación de glucosa en todas las células del cuerpo.
El proceso conocido como señalización paracrina es menos común. En este caso, en lugar de ingresar en el torrente sanguíneo las moléculas señalizadoras se difunden en forma local a través del medio extracelular y permanecen en las zonas cercanas a la célula que las secreta. Así actúan como mediadores locales sobre las células vecinas (Figura 2 B). Muchas de las moléculas señalizadoras que regulan la inflamación en el sitio de una infección o que controlan la proliferación celular durante la cicatrización de las heridas actúan de esta manera.
Una tercera forma de comunicación celular es la señalización neuronal. Al igual que las células endocrinas, las neuronas pueden enviar mensajes a través de largas distancias. Sin embargo, en el caso de la señalización neuronal, el mensaje no se emite en forma amplia sino que se envía de manera rápida y específica a células diana individuales a través de líneas privadas (Figura 2 C). El axón de una neurona termina en uniones especializadas (sinapsis) sobre células diana que pueden estar alejadas del cuerpo celular. Los axones que conectan la médula espinal con el dedo gordo del pie, por ejemplo, pueden tener más de 1 m de longitud. Al ser activada por señales del entorno o de otras células nerviosas la neurona envía impulsos eléctricos a lo largo de su axón a velocidades de hasta 100 m/seg. Al llegar a la terminación del axón estas señales eléctricas se convierten en señales químicas: cada impulso eléctrico estimula a la terminación nerviosa que libera un pulso de una señal química extracelular llamada neurotransmisor. Luego estos neurotransmisores atraviesan el estrecho espacio existente entre la membrana de la terminación del axón y la membrana de la célula diana en menos de 1 mseg.
Una cuarta forma de comunicación intercelular mediada por señales, la más íntima y la más cercana de todas, no requiere la liberación de una molécula secretada. En lugar de secretar moléculas las células entran en contacto directo a través de moléculas señalizadoras alojadas en sus membranas plasmáticas. El mensaje se envía cuando una molécula señalizadora anclada en la membrana plasmática de la célula emisora se une a una molécula receptora ubicada en la membrana plasmática de la célula diana (Figura 2 D). Durante el desarrollo embrionario, por ejemplo, esta señalización dependiente del contacto es importante en los tejidos en los cuales las células adyacentes, que al comienzo son similares, se especializan de distintas formas.
Para relacionar estos distintos estilos de señalización, imaginemos que tratamos de publicitar una conferencia interesante o un concierto o un partido de fútbol. La señal endocrina será como la transmisión de la información en una estación de radio. Un volante colocado en un tablón seleccionado será equivalente a una señal paracrina localizada. Las señales neuronales -a larga distancia pero personales- serán similares a una llamada telefónica o a un correo electrónico y la señalización por contacto será como una buena conversación cara a cara, al estilo antiguo.

Comunicación autocrina:

La comunicación autocrina o auto comunicación es la que establece una célula consigo misma. Este tipo de comunicación es el que establece la neurona presináptica al captar ella misma en sus receptores celulares, los neurotransmisores que ha vertido en la sinapsis, para así dejar de secretarlos o recaptarlos para reutilizarlos. Muchas células en crecimiento como las células del embrión o las células cancerosas producen factores de crecimiento y los receptores para esos mismos factores de crecimiento y así perpetuar su proliferación, controlada en el caso del embrión y descontrolada en el caso del cáncer.

Interacción directa entre receptores de membranas celulares

Las proteínas de membrana plasmática específicas de una célula interactúan en forma directa con receptores específicos de membrana de la célula adyacente.

Receptores

Un receptor es un complejo molecular localizado a nivel:
- Membrana Celular
- Intracelular:
Citoplasma
Organelas
Núcleo
- Tiene una unión selectiva con el ligando
- Genera un efecto biológico

Los receptores de membrana celular son glucoproteínas o glucolípidos que reconocen específicamente a un ligando. El ligando también es denominado:
Primer mensajero
Molécula señal
Molécula mensaje
Señal Biológica
Agonista
Hormona (Comunicación endocrina)
Constituyen un 0, 01% menor del total de las proteínas de una célula.
Debido a ello, es extremadamente difícil purificarlas y caracterizarlas.
Un receptor específico se localiza solo en algunas células blanco.
Características:
Hidrófilos (presentan regiones expuestas hacia el medio extracelular de reconocimiento, a excepción de las hormonas esteroideas, las hormonas tiroideas y el ácido retinoico).
Concentración muy baja en la célula
Afinidad muy alta por el ligando.
Especificidad de unión muy alta
Alcanzan su saturación con el ligando a concentración fisiológica del mismo.
Tienen una unión reversible con el ligando.
Tienen capacidad de realizar una transducción de la señal.

Ligando

Se “ajusta” o fija a un sitio del receptor.
La unión del ligando con su receptor produce un cambio de conformación del receptor.
Se inicia una secuencia de reacciones generadoras de una respuesta celular específica.
No es metabolizado a productos útiles.
No es intermediario de actividades celulares.
Carece de propiedades enzimáticas.
Modifica las propiedades del receptor; que luego transmite a la célula, la señal de la presencia de un producto específico en el medio.

Interacción Ligando-Receptor

Durante la interacción entre el ligando y el receptor ocurre:

Reconocimiento espacial: Orientación de átomos. Interacción de electrones.
Cambios conformacionales
Transferencia de energía: La energía es utilizada para que otras células realicen cambios conformacionales.
La unión de la mayoría de moléculas señal provoca una cascada de reacciones intracelulares.
La interacción ligando-receptor puede desencadenar:
  1. Procesos metabólicos intracelulares.
  2. Síntesis y secreción de proteínas.
  3. Cambios en la actividad de enzimas.
  4. Reconfiguración del citoesqueleto.
  5. Motilidad celular.
  6. Cambio en la permeabilidad de canales iónicos.
  7. Cambios en la composición de fluidos intra y extracelulares.
  8. Cambios en la expresión de genes.
  9. Activación de la síntesis del ADN.
  10. Proliferación celular.
  11. Crecimiento de tejidos.
  12. Supervivencia o muerte celular: Apoptosis.
Una misma molécula puede tener varios receptores. Pero un receptor sólo responde a un solo tipo de molécula señal (especificidad del receptor).

Localización de Receptores

Podemos encontrar receptores en:

Membrana celular:
Hormonas Peptídicas.
Neurotransmisores
Fotones
Citoquinas
Factores de Crecimiento
ATP, Adenosina
Antígenos
Fragmentos de Complemento
Inmunoglobulinas, etc.
Citoplasma:
Hormonas esteroides
Óxido Nítrico
Organelas:
Receptor para IP3
Nucleares:
Hormonas esteroides
Hormonas tiroideas
Vitamina D