Sinapsi chimica

La sinapsi chimica è la tipica giunzione delle cellule nervose, con la caratteristica di essere monodirezionale nella trasmissione del segnale.
L’elemento presinaptico è esclusivo dei neuroni poiché quello postsinaptico può appartenere, oltre che ad altri neuroni anche a cellule non nervose che rappresentano le effettrici somatiche delle informazioni nervose.
La trasmissione dell’informazione attraverso tale giunzione cellulare si basa sul rilascio da parte della cellula presinaptica di mediatori chimici (neurotrasmettitori), i quali si legano a recettori posti sulla membrana della cellula postsinaptica e li attivano, generando in questa cellula un potenziale d’azione e/o una risposta cellulare più complessa.
Gli esperimenti di Loewi dimostrarono che il trasferimento dell’informazione nervosa si serve di molecole diffusibili, con una specifica natura chimica.
La sostanza prodotta dalle terminazioni del nervo vago si rivelò essere l’acetilcolina (ACh), il primo neurotrasmettitore scoperto.
Gli studi pioneristici di Loewi gettarono le basi per l’identificazione di altri neurotrasmettitori e dei meccanismi della loro utilizzazione.
Il meccanismo di funzionamento delle sinapsi chimiche: l’arrivo del potenziale d’azione al terminale presinaptico è trasformato nel rilascio di neurotrasmettitore che è contenuto in vescicole membranose nelle quali lo stesso neurotrasmettitore è immagazzinato dopo la sua sintesi.
Il rilascio è un processo secretorio molto rapido, sotto il controllo di meccanismi cellulari scatenati dalla depolarizzazione della membrana presinaptica.
Durante questo processo, pacchetti di vescicole si fondono con la membrana presinaptica riversando il loro contenuto nella fessura sinaptica.
La fessura è riempita di liquido extracellulare, nel quale le molecole di neurotrasmettitore diffondono con grande velocità fino a riversarsi sulla membrana postsinaptica e sui recettori che sono posti su di essa.
Il legame del neurotrasmettitore con il suo recettore produce una risposta allo stimolo nervoso da parte della cellula postsinaptica, che dipende dal tipo di neurotrasmettitore, dal tipo di recettore e dal tipo di cellula postsinaptica.
La neurotrasmissione chimica è un tipo specializzato di scambio monodirezionale di segnali tra le cellule che utilizza meccanismi simili a quelli della trasmissione ormonale.
Gli ormoni sono prodotti dalle cellule endocrine e da queste secrete nell’ambiente extracellulare, dal quale confluiscono nel torrente circolatorio per essere portate in tutto l’organismo.
Non tutte le cellule producono i recettori per un particolare ormone; solo quelle che lo fanno sono capaci di rispondere alla sua presenza.
Il segreto del binomio ormone-recettore è la stereospecificità e un recettore può legare un particolare ormone ma non un altro, anche se le due molecole sono strutturalmente simili.
Gli ormoni sono molecole a vita media abbastanza lunga e la loro azione è lenta perché basata sulla diffusione di un ligando (ormone) e sulla sua interazione stereospecifica con il proprio recettore (cellule bersaglio).
La neurotrasmissione
La neurotrasmissione è invece basata sull’attività di neurotrasmettitori, molecole a vita brevissima, che devono essere recapitati a ridosso della cellula bersaglio e possono avere un’azione molto rapida. A tal fine:
ogni assone, originato dal corpo cellulare del neurone cui appartiene, è allungato verso specifici bersagli cellulari, anche molto lontani, ai quali l’informazione deve essere portata. Questo tipo di trasporto a lunga distanza si avvale dei processi elettrici di conduzione assonica del potenziale d’azione, per loro natura rapidi;
i neurotrasmettitori sono rilasciati solo dalla terminazioni assoniche, a stretto contatto con le cellule bersaglio, agendo però a brevissima distanza.