Formazione delle sinapsi

Ancor prima della formazione delle sinapsi, i terminali assonici sono in grado di produrre e rilasciare acetilcolina (Ach) e i miotubi producono i recettori per tale neurotrasmettitore (AchR), anche se essi sono sparsi su tutta la membrana plasmatica.
L’interazione cellulare che porta alla formazione di una connessione è basata sulla formazione di una struttura della matrice extracellulare, detta lamina basale sinaptica, la quale si localizza nello spazio tra il terminale nervoso e la membrana postsinaptica ed è mantenuta anche nelle sinapsi dell’adulto. La lamina basale fornisce la corretta localizzazione di molecole segnale che agiscono sulle componenti complementari della sinapsi. Tali segnali comprendono l’agrina, una proteina complessa che aderisce con una sua estremità alla matrice extracellulare ed espone altri suoi domini verso la membrana postsinaptica.
L’agrina regola anche la localizzazione postsinaptica dell’acetilcolinesterasi. Il sistema recettoriale dell’agrina comprende un recettore tirosin chiansico del muscolo (MuSK) che causa il raggruppamento postsinaptico dei recettori per l’acetilcolina, in un processo nel quale sembra coinvolta la rapsina, una proteina di membrana.
All’interno dei miotubi, anche i processi di espressione genica relativi ai prodotti sinaptici, quali le varie subunità degli AchR, si localizzano in prossimità delle giunzioni in formazione e ciò è controllato da un diverso fattore prodotto sia dal terminale presinaptico che dal miotubo stesso e denominato neuregulina.
Lo svolgimento del programma organizzativo della giunzione neuromuscolare porta alla produzione della connessione tipicamente strutturata in una depressione della membrana del miotubo, ulteriormente invaginata in pieghe più profonde e regolarmente spaziate, dette pieghe giunzionali, sulla cui sommità sono raggruppati gli AchR. Nella terminazione presinaptica, le vescicole di Ach sono anch’esse raggruppate in regioni che fronteggiano i complessi degli AChR e che sono dette zone attive.
La formazione delle sinapsi nel SNC segue modalità diverse: ogni neurone stabilisce contatti con neuroni bersaglio insieme a migliaia di altri neuroni e un neurone bersaglio forma sinapsi fra loro diverse sulla membrana dei dendriti e sul corpo cellulare. Per ogni sinapsi, i recettori specifici per il neurotrasmettitore utilizzato dalla cellula presinaptica si addensano in maniera corrispondente sulla membrana postsinaptica.
Nel SNC, la lamina basale non sembra avere un ruolo chiave in  questo processo, essendo poco evidente nelle sinapsi adulte. Il ruolo dell’agrina nella sinaptogenesi è poco chiaro. Un ruolo analogo è stato attribuito alla proteina narp, regolata dall’attività elettrica, e secreta nello spazio sinaptico. Narp induce l’aggregazione dei recettori AMPA per il glutamato.
La gefirina è una proteina periferica di membrana in grado di legare alla componente microtubulare del citoscheletro la subunità β del recettore della glicina e il recettore del GABA.