¿Qué es una sinapsis neuronal?
La sinapsis es una zona de contacto especializada entre dos células nerviosas. En ella, la señal eléctrica de una neurona se convierte en una señal química (o eléctrica en el caso de las sinapsis eléctricas) que se transmite a la neurona siguiente. Este proceso es la base del pensamiento, el movimiento, la memoria y todas las funciones del sistema nervioso.
El término «sinapsis» fue acuñado por el neurofisiólogo Charles Sherrington en 1897, derivado del griego synapsis («unión»).
Estructura de la sinapsis
Una sinapsis química clásica está formada por tres componentes principales:
- Terminal presináptica: extremo del axón de la neurona emisora. Contiene vesículas sinápticas cargadas de neurotransmisores.
- Hendidura sináptica: espacio extracelular de 20-40 nm que separa las dos membranas.
- Membrana postsináptica: zona de la neurona receptora con receptores específicos para los neurotransmisores.
Tipos de sinapsis
Según el mecanismo de transmisión
- Sinapsis química: la más frecuente en el sistema nervioso humano. La señal se transmite mediante neurotransmisores que difunden por la hendidura sináptica.
- Sinapsis eléctrica: las células están unidas por canales (uniones gap) que permiten el paso directo de iones. Son más rápidas pero menos modulables.
Según la localización anatómica
- Axodendrítica: entre el axón presináptico y una dendrita postsináptica (la más común).
- Axosomática: entre el axón y el cuerpo celular (soma).
- Axoaxónica: entre dos axones; permite la modulación presináptica.
- Dendrodendrítica: entre dendritas de neuronas adyacentes.
Según el efecto funcional
- Sinapsis excitatorias: despolariza la membrana postsináptica, favoreciendo la generación de un potencial de acción. Mediadas principalmente por glutamato.
- Sinapsis inhibitorias: hiperpolariza la membrana, dificultando el potencial de acción. Mediadas principalmente por GABA y glicina.
Proceso de transmisión sináptica
La transmisión en una sinapsis química sigue estos pasos:
- Llegada del potencial de acción a la terminal presináptica.
- Apertura de canales de calcio (Ca²⁺) voltaje-dependientes en la membrana presináptica.
- Entrada de calcio que desencadena la fusión de vesículas sinápticas con la membrana.
- Exocitosis de neurotransmisores hacia la hendidura sináptica.
- Unión del neurotransmisor a receptores específicos de la membrana postsináptica.
- Cambio en la permeabilidad iónica de la membrana postsináptica: genera un potencial postsináptico excitador (PPSE) o inhibidor (PPSI).
- Eliminación del neurotransmisor por recaptación, degradación enzimática o difusión.
Neurotransmisores principales
Los neurotransmisores son las moléculas mensajeras de la sinapsis. Los más relevantes en el sistema nervioso humano son:
- Glutamato: principal neurotransmisor excitador del SNC. Implicado en aprendizaje y memoria.
- GABA (ácido γ-aminobutírico): principal inhibidor del SNC. Reduce la actividad neuronal.
- Acetilcolina: actúa en uniones neuromusculares y en el sistema nervioso parasimpático.
- Dopamina: implicada en el sistema de recompensa, el movimiento y la motivación.
- Serotonina: regula el estado de ánimo, el sueño y el apetito.
- Noradrenalina: modula la atención, la alerta y la respuesta al estrés.
Plasticidad sináptica
La plasticidad sináptica es la capacidad de las sinapsis de modificar su eficacia en función de la actividad. Es el mecanismo celular del aprendizaje y la memoria.
- Potenciación a largo plazo (LTP): el uso repetido de una sinapsis la fortalece. Base del aprendizaje y la memoria en el hipocampo.
- Depresión a largo plazo (LTD): el desuso debilita la sinapsis. Permite eliminar información irrelevante.
Importancia clínica
Los trastornos de la transmisión sináptica están implicados en numerosas enfermedades neurológicas y psiquiátricas:
- Enfermedad de Alzheimer: pérdida masiva de sinapsis colinérgicas en la corteza cerebral.
- Enfermedad de Parkinson: degeneración de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra.
- Depresión: alteraciones en la transmisión serotoninérgica y noradrenérgica. Los antidepresivos actúan bloqueando la recaptación de estos neurotransmisores.
- Epilepsia: actividad sináptica excitadora descontrolada o déficit de inhibición GABAérgica.
- Neuropatía periférica: daño en sinapsis de nervios periféricos.
- Miastenia gravis: anticuerpos que bloquean receptores de acetilcolina en la unión neuromuscular.
Fármacos que actúan sobre la sinapsis
Muchos medicamentos ejercen su acción modulando la transmisión sináptica:
- Benzodiazepinas: potencian la acción del GABA (ansiolíticos, antiepilépticos).
- ISRS (antidepresivos): inhiben la recaptación de serotonina.
- Levodopa: precursor de dopamina usado en el Parkinson.
- Anticolinesterásicos: inhiben la degradación de acetilcolina (usados en Alzheimer y miastenia).
- Anestésicos: bloquean la transmisión sináptica de forma reversible.
