¿Qué es el espacio sináptico?

Este artículo ha sido verificado y aprobado por Gema Sánchez Cuevas el 1 diciembre, 2017
Carolina López De Luis · 1 diciembre, 2017

En las sinapsis se conectan dos neuronas, de manera que se transmiten información la una a la otra. Dichas sinapsis no suponen el contacto directo entre ambas neuronas, sino que se da en un espacio o hendidura sináptica, que es el lugar donde ocurre el intercambio. ¿Qué ocurre en el espacio sináptico y cómo funciona? Vamos a intentar contestar a esta pregunta.

Durante la sinapsis química, la neurona que pasa la información (presináptica) libera una sustancia, en este caso un neurotransmisor, a través del botón sináptico, liberándose en el espacio sináptico, también llamado hendidura sináptica. Posteriormente, la neurona post-sináptica, que posee unos receptores específicos para cada neurotransmisor, se encarga de recibir la información a través de las dendritas.

Fue el microscopio electrónico el que nos permitió descubrir que la comunicación que se daba entre las neuronas no implicaba el contacto entre ellas, sino que existe un espacio donde se liberan los neurotransmisores. Cada uno de estos neurotransmisores, tiene efectos diferentes que repercuten en el funcionamiento del sistema nervioso.

Sinapsis químicas

Existen, principalmente, dos tipos de sinapsis: la eléctrica y la química. El espacio entre las neuronas presinápticas y postsinápticas es sustancialmente mayor en las sinapsis químicas que en las eléctricas, recibiendo el nombre de espacio sináptico. La característica clave de estas es la presencia de orgánulos limitados por membranas, llamadas vesículas sinápticas en el interior de la terminación presináptica.

Las sinapsis químicas se producen como consecuencia de la liberación de sustancias químicas (neurotransmisores) en la hendidura sináptica, que actúan sobre la membrana psotsináptica, produciendo despolarizaciones o hiperpolarizaciones. Frente a la sinapsis eléctrica, la química puede modificar sus señales en respuesta a eventos.

Espacio sináptico

Los neurotransmisores están almacenados en las vesículas del botón terminal. Cuando un potencial de acción alcanza el botón terminal, la despolarización origina la apertura de los canales de Ca++, que penetra el citoplasma y provoca reacciones químicas que hacen que las vesículas expulsen los neurotransmisores.

Las vesículas están llenas de neurotransmisores que actúan como mensajeros entre las neuronas comunicantes. Uno de los neurotransmisores más importantes dentro del sistema nervioso es la acetilcolina, la cual regula el funcionamiento del corazón o actúa sobre distintos blancos postsinápticos del sistema nervioso central y periférico.

Propiedades de los neurotransmisores

Antes se pensaba que cada neurona era capaz de sintetizar o liberar únicamente un neurotransmisor específico, pero hoy se sabe que cada neurona puede liberar dos o más. Para que una sustancia pueda considerarse un neurotransmisor tiene que cumplir los siguientes requisitos:

  • La sustancia debe estar presente dentro de la neurona pre-sináptica, en los botones terminales, contenido en vesículas.
  • La célula pre-sináptica contiene enzimas adecuadas para sintetizar la sustancia.
  • El neurotransmisor debe ser liberado cuando ciertos impulsos nerviosos alcanzan los terminales.
  • Es necesario que estén presentes receptores de gran afinidad en la membrana post-sináptica.
  • La aplicación de la sustancia produce cambios en los potenciales post-sinápticos.
  • Tienen que existir mecanismos de inactivación de los neurotransmisores en la sinapsis o alrededor de ella.
  • El neurotransmisor debe cumplir el principio de mimetismo sináptico. La acción de un supuesto neurotransmisor debería ser reproducible por la aplicación exógena de una sustancia.
  • propiedades de la sinápsis

Los neurotransmisores afectan a sus dianas al interaccionar con los receptores. Una sustancia que se une a un receptor recibe el nombre de ligando y puede tener 3 efectos:

  • Agonista: inicia los efectos normales del receptor.
  • Antagonista: es un ligando que se une a un receptor y no lo activa, por lo que impide que lo activen otros ligandos.
  • Agonista inverso: se une al receptor e inicia un efecto que es el contrario de la función normal de este.

¿Qué tipos de neurotransmisores existen?

En el cerebro, la mayor parte de la comunicación sináptica se lleva a cabo mediante 2 sustancias transmisoras. El glutamato con efectos excitatorios y GABA con efectos inhibitorios, el resto de transmisores, en general, sirven como moduladores. Es decir, su liberación activa o inhibe circuitos involucrados en funciones cerebrales específicas.

Cada neurotransmisor, liberado el espacio sináptico, tiene su propia función, incluso puede tener varias. Se une a un receptor específico, y también pueden influirse entre ellos, inhibiendo o potenciando el efecto de otro neurotransmisor. Se han detectado más de 100 tipos de neurotransmisores distintos y los siguientes son algunos de los más conocidos:

  • Acetilcolina: está involucrado en el aprendizaje y el control del estadio del sueño en el que se producen los sueños (REM).
  • Serotonina: tiene relación con el sueño, estados de ánimo, emociones, control de la ingesta y el dolor.
  • Dopamina: implicada en el movimiento, la atención y el aprendizaje en emociones. También regula el control motor.
  • Epinefrina o adrenalina: es una hormona cuando es producida por la glándula adrenal.
  • Norepinefrina o noradrenalina: su liberación produce un aumento en la atención, vigilancia. En el encéfalo influye en respuestas emocionales.

Farmacología de la sinapsis

Además de los neurotransmisores que se liberan en el espacio sináptico, afectando en la neurona receptora, existen sustancias químicas exógenas que pueden provocar una respuesta igual o parecida. Cuando hablamos de sustancias exógenas, hablamos de sustancias procedentes del exterior del organismo, como los fármacos. Estos pueden producir efectos agonistas o antagonistas y además pueden afectar en niveles diferentes de la sinapsis química:

  • Algunas sustancias tienen efectos sobre la síntesis de sustancias transmisoras. La síntesis de la sustancia es la primera etapa, es posible que la tasa de producción aumente administrando un precursor. Uno de ellos es la L-dopa, agonista dopaminérgico.
  • Otras actúan sobre el almacenamiento y liberación de éstas. Por ejemplo, la reserpina impide el almacenamiento de monoaminas en las vesículas sinápticas y actúa, por tanto, como un antagonista monoaminérgico.
  • Pueden tener un efecto sobre los receptores. Algunas sustancias pueden unirse a los receptores y activarlos o bloquearlos.
  • Sobre la recaptación o la degradación de la sustancia transmisora. Algunas sustancias exógenas puede prolongar la presencia de la sustancia transmisora en el espacio sináptico como la cocaína, que retrasa la recaptación de noradrenalina.

Los tratamientos repetidos con un determinado fármaco, pueden reducir su eficacia, lo que se denomina tolerancia. La tolerancia, en el caso de las drogas, puede producir un aumento en el consumo, aumentando el riesgo de sobredosis. En el caso de los fármacos, pueden producir un descenso de los efectos deseados, lo que puede provocar el abandono del fármaco.

Como se ha podido observar, en el espacio sináptico, ocurren intercambios entre las células pre y post-sináptica mediante la síntesis y liberación de neurotransmisores con diversos efectos en nuestro organismo. Este complejo mecanismo, además,  se puede modular o alterar a través de múltiples fármacos.

Referencias bibliográficas

Carlson, N. (1996). Fisiología de la conducta. Barcelona: Ariel.

Haines, DE. (2003). Principios de Neurociencia. Madrid: Elsevier Science.

Kandel, E.R., Schwartz, J.h. y Jesell, T.M. (19996). Neurociencia y conducta. Madrid: Prentice Hall.