Funciones del sistema nervioso
transducción de señales :
1. recepción
– de señales externas e internas,
vía órganos de los sentidos y nocireceptores
2. integración
- de la información (SNC-cerebro y
médula espinal)
• Santiago Ramón y
Cajal (1852-1934),
Histólogo español,
estructura del sistema
nervioso.
•
Anatomía
de las
neuronas
• 10
12neuronas en el
cerebro
Teoría neuronal
.- El SN está formado por células
individualizadas que contactan entre ellas en puntos
La
neurona
es la unidad funcional del
sistema nervioso
• Ciclo Celular. Las neuronas no se dividen, pero hay
formación de nuevas neuronas durante la vida adulta a
partir de células troncales (neurogénesis postnatal)
• El cerebro expresa el más alto porcentaje de la
información genetica codificada en el DNA. Se expresan
alrededor de 100.000 mRNA distintos, lo que es 10-20
más que en el riñón y en el hígado.
• Esto se debe a la gran variedad de tipos neuronales; y
también a que cada una de las 10
12neuronas que
¿ Qué tipos de proteinas expresa el cerebro ?
2. La neurona sintetiza
tres clases de proteinas
:
a) Proteinas que se sintetizan en el citosol y quedan alli;
b) proteinas que se sintetizan en el citosol y son
transportadas al nucleo, peroxisoma y mitocondrias;
Proteínas neuronales
• Proteínas de
membrana
: canales iónicos,
receptores, etc
• Proteínas
citoplasmáticas
: organelas,
enzimas, etc
• Proteínas de
secreción
(
NT
, neuropéptidos)
• Proteínas del
citoesqueleto
:
-Flujo axonal anterogrado. El axoplasma (citoesqueleto y proteinas solubles) se transporta lentamente. Dos componentes cinéticos:
a) el lento se mueve a un ritmo de de 0.2-2.5 mm/dia, y transporta las formas solubles de las proteinas del citoesqueleto.
b) el más rapidose mueve a 5 mm/dia, y transporta una mezcla de proteinas: actina, clatrina, enzimas, etc.
-Transporte retrógrado
Es rápido (aprox. 200 mm/dia). Transporta materiales desde la terminal hasta el soma para degradación o reutilización. Son paquetes rodeados de membranas formados por endocitosisy que pertenecen al sistema lisosomal.
Transporte de virus (herpes, rabia, polio)y toxinas (tetanos) desde los nervios periféricos. Transporte de organelas
diferentes tipos de neuronas
A) Multipolar
B) Bipolar
Neuronas sensoriales o bipolares portan mensajes desde los órganos de los sentidos al sistema nervioso central (SNC)
Las neuronas
exhiben
excitabilidad
.
Las propiedades
electrofisiológicas de
la neurona residen
en su
membrana
La membrana está polarizada
Se abren canales de Na+ tq el Na+ difunde hacia el interior ( -70 mV a +58 mV). Despolarización (cambios en la carga eléctrica de la célula)
Se cierran los canales de Na+ y se abren los canales de K+.El K+ sale al exterior.
el interior se torna nuevamente (-). Repolarización.
(-75mV) Período refractario.- tiempo que sucede antes que un
nuevo PA pueda gatillar nuevos cambios de corriente PA.- Umbral
En la neurona hay varios puntos (sinápsis) con
diferentes potenciales, lo que crea una corriente entre estos puntos (impulso nervioso). El impulso activa los canales que estan adelante y esta
Sinapsis eléctrica: Estructura:
- Mediadas por la formación de uniones en hendidura (gap junction).
-transmision muy rápida. Velocidad es
Sinapsis química
- 20-40 nm espacio intersinaptico
- las membranas pre- y post-sinapticas presentan diferenciaciones diferentes (membranas asimétricas).
- Citoplasma pre-sináptico: vesiculas sinápticas que contienen unas 1000 ó más moleculas de neurotransmisor.
-Potencial de acción presináptico gatilla exocitosis y liberación de NT.
-NT se une a receptores presentes en membrana postsinática, lo cual a su vez gatilla apertura de canales iónicos,
Neurotrasmisores
•
acetilcolina
.... Unión neuro-muscular (Contracción
muscular.)
•
Aminas biogénicas
(CNS):
epinefrina (adrenalina) y norepinefrina (noradrenalina)
-[catecholamines]... (contracción cardiaca)
depresión = niveles disminuidos de A y NA
serotonina y dopamina – conducta, atención, aprendizaje
•
aminoácidos
– ASP & GLU
- excitatorios (CNS)
– GLY & GABA - inhibitorios (Cl-)
•
péptidos
(neuropéptidos) – endorfinas, NPY, etc
Una neurona libera en sus dendritas y axón el mismo “set”
de NT y neuropéptidos (moduladores de la trasmisión
Tipos de sinapsis segun sitio de recepción Sinapsis axo-somática:
-sinapsis excitatorias e inhibitorias
Sinapsis axodendrítica:
-Puede ser sobre el tronco de la dendrita o sobre las espinas dendriticas. Excitatorias.
Espina dendrítica: sitio especializado de recepcion sinaptica.
Sinápsis axo-axónica:
No tiene efecto sobre la neurona (segunda) que inerva, sino que indirectamente afecta a la tercera
neurona afectando la liberacion del NT de la segunda neurona.
10
12neuronas
Glia 10 veces más
numerosas que neurona
Representa el 50 % de la
masa cerebral
Ratio glia:neurona aumenta
en la evolución
Citología y fisiología de
las células de la
Rudolf L. Virchow, 1821-1902
P. del Río Hortega,
,1882-1945
en 1846, diferencia entre neuronas y otros tejidos intersticiales. Dió
nombre a neuroglia (nervwenkitt = pegamento nervioso).
• Desarrolla la tinción de carbonato de plata amoniacal
• “tercer elemento” de Cajal • microglia and
La glía está constituida por diversos
tipos celulares
Microglia (derivan de células stem
hemopoiéticas)
Macroglia (derivan del ectodermo)
– Oligodendroglía
– Célula ependimaria
– Astroglía
Tipos de astrocitos
• Clasificación anatómica
Protoplásmico: se
encuentran en la sustancia
gris. Tienen muchos
procesos ramificados, que
terminan sobre vasos
Tipos de astrocitos
• Clasificación anatómica
Fibroso: se encuentran
en la sustancia blanca.
Tienen procesos
delgados, no
ramificados que
N
A
Unidad vascular-neurona-glía
V
A
A
unidad vascular-neurona-glía
Mediante acoplamiento, los astrocitos pueden desarrollar funciones especiales:
Relación astrocito-soma neuronal
Se acoplan metabólicamente con la neurona
Relación astrocito-axón
Regulan la concentración de K+en el espacio intercelular
Relación astrocito-terminal sináptica
Regulan la concentración NT en espacio intercelular (homeostasis de espacio intercelular)
Modulan la actividad neuronal y la trasmisión sináptica, mediante la secreción de compuestos biológicamente activos.
Relación astrocito-vaso sanguíneo
Astrocitos regulan el flujo vascular y el aporte de glucosa y oxígeno a zonas cerebrales activas
S-100
Proteína mileníca básica
oligodendroglia
Unidad funcional glía-axón
a. Mantenimiento de la estructura axonal.
b. Propagación del potencial de acción
microglia
Son los macrófagos del SN.
Las células ependimarias recubren los ventrículos cerebrales y el canal central de la médula espinal
• Secretorio (OSC, PC), aporta moléculas al LCR • No secretorio
alteración del neuroepitelio (SN embrionario) y epéndimo adulto producen
• Homeostasis del microambiente cerebral
• Aportan sustancias biologicamente activas a las neuronas (acoplamiento metabólico)
• Forman y modulan las sinapsis (plasticidad)
• Regulan el flujo vascular
• Barrera sangre-cerebro
• Desarrollo neural (glía radial)
• Regulan la actividad neuroendocrina
Rudolf Virchow, 1821-1902
Barrera hematoencefálica
Las células endoteliales de los vasos sanguíneos se unen a través de uniones estrechas, lo que impide el paso libre de sustancias desde el vaso sanguíneo hacia el parénquima nervioso
Las células troncales neurales son células gliales
¿cúal es el rol de la neurona y glía para producir un microambiente neural favorable de
diferenciación?¿qué factores regulan la diferenciación celular?
Tratamiento potencial
•Cancer
•Daño en la médula espinal •Daño muscular
•Daño cardiaco