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Receptores ionotrópicos en la sinapsis

Publicado por Ramón Contreras

En la sinapsis entre dos neuronas se encuentran el axón de la neurona presináptica que descarga el neurotransmisor (NT) al espacio intercelular o en este caso sináptico y la dendrita de la neurona postsináptica o la membrana de cualquier otro tipo de célula que reciba el impulso nervioso. La célula presináptica libera el NT a la sinapsis y la postsináptica tiene receptores en la membrana por los que puede entrar el NT o que son activados por él, permitiendo así el paso del potencial de acción. Una vez liberado el neurotransmisor a la sinapsis, se une a receptores específicos de la neurona postsináptica, y realiza su función de forma breve y precisa. La respuesta va a ser excitatoria (o facilitadora) o inhibidora.

Los receptores postsinápticos son los que permiten el paso del impulso nervioso de una neurona a otra.

Receptores de neurotransmisores
La señal que aparece en la neurona postsináptica es un mensaje eléctrico, que produce cambios en el potencial de membrana por apertura de ciertos canales iónicos. Si se abren los canales de K+ y Na+ la respuesta es facilitadora/estimuladora. Si por el contrario se abren los canales de Cl-, la respuesta es inhibidora.

Los receptores de postsinapis a los que se unen los neurotransmisores pueden ser ionotrópicos o metabotrópicos:

En los Ionotrópicos el receptor está asociado físicamente a un canal iónico, o forma parte de él. Es muy rápido, pero poco mantenido y poco amplificado. Para la función motora y perceptiva. Un receptor ionotrópico es una estructura multimérica constituida por varias subunidades, cada una de ellas a su vez se constituye por cadenas proteicas, cuyo grupo amino y carboxilo se encuentran en distintas posiciones y la membrana se atraviesa un determinado número de veces.

A) Receptor colinérgico (de acetilcolina) nicotínico
Receptor de GABA
Receptor de Gly

Se trata de pentámeros formados por 5 subunidades ?2, ?, ?, ?, de las que existen bastantes isoformas. Cada subunidad consta de 4 segmentos transmembrana alfa hélices, con el N-ter y el C-ter en la zona exterior, y puntos con glicosilación.

B) Receptores de glutamato
Forman tetrámeros compuestos por 4 subunidades, cada una con 3 segmentos transmembrana y un bucle que se pliega parcialmente dentro de la membrana sin atravesarla completamente.

Existen 3 receptores ionotrópicos de glutamato: de kainato, de NMDA y de AMPA. En el receptor de kainato, el glutamato o su agonista el kainato se unen al receptor mediante el dominio N-ter, que es muy largo, o mediante el loop que hay entre las cadenas 3 y 4. El C-ter por el contrario es intracelular.

C) Receptores purinérgicos (ATP)
Son receptores activados por ATP. Forman trímeros compuestos por 3 subunidades cada una con 2 segmentos transmembrana. La unión del agente se da en el grupo de aminoácidos de la porción extracelular. Tanto el dominio N-ter como C-ter son intracelulares.

Los receptores requieren la unión de neurotransmisores para que se produzca un cambio conformacional que abra el canal iónico y pueda pernear el ión correspondiente. En el caso del receptor nicotínico de acetilcolina se requiere la unión de dos moléculas de acetilcolina. Hay dos comportamientos típicos en estos canales:
• El receptor permite el paso de cationes Na+/K+/Ca2+. Produce despolarización en la neurona postsináptica, por lo que actúa como activador.
• El receptor permite el paso de aniones Cl-/HCO3-. Produce hiperpolarización en la neurona postsináptica, por lo que actúa como inhibidor.

La pared del canal está compuesta por aminoácidos con carga adecuada, positiva para el paso de aniones y negativa para el paso de cationes.

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