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Las sinapsis son los puntos que conectan una neurona con otra. Estas uniones, aunque las hay de muy diversos tipos, integran tres partes, grosso modo: un botón sináptico en donde termina el axón emisor de la señal, un espacio sináptico o espacio entre ambas neuronas en el que se vuelcan los neurotransmisores que transmiten químicamente la señal (cuando se trata de sinapsis químicas) y un botón dendrítico que recibe la señal. Parecen por su definición algo sencillo, pero la realidad, como seguro que has imaginado, es bien diferente. En las sinapsis ocurren multitud de procesos microscópicos que permiten el paso del impulso nervioso de una neurona a otra a través de la liberación de neurotransmisores, procesos que ocurren cada instante en tu interior y en el que participan, como vas a poder ver, muchos componentes diferentes.

El vídeo que vemos a continuación es una reconstrucción completamente detallada de una parte fundamental de la sinapsis y muestra la compleja maquinaria dentro de la ya compleja maquinaria neuronal: el botón presináptico, el lugar de la neurona que almacena los neurotransmisores listos para utilizarse.

  1. Vista lateral del botón sináptico. Los puntos rosas son proteína precursora amiloide (APP), proteínas implicadas en el crecimiento de los botones y, por tanto, implicadas en la plasticidad neuronal. Las áreas activas del botón (en donde la sinapsis está trasmitiendo señal) se muestran en rojo.
  2. Vista lateral del botón sináptico con la membrana plasmática transparente. Las áreas rojas que se ven en el interior son proteína SNAP-25, implicadas en la fusión de las vesículas sinápticas (las “cápsulas” que almacenan el neurotransmisor) con la membrana neuronal para permitir la liberación de neurotransmisores que permiten la sinapsis.
  3. Vista lateral del botón sináptico con los lípidos y proteínas de la membrana plasmática transparentes. Permite ver las proteínas citosólicas, entre las que se incluyen las proteínas fibrilares que componen el citoesqueleto o esqueleto celular, esto es, la estrcutura de la célula.
  4. Se han retirado las proteínas citosólicas con excepción de las sinapsinas (proteínas que intervienen en la liberación de neurotransmisores de la sinapsis) y elementos citoesqueléticos (microtúbulos, actina y septina).
  5. Quinta imagen: se retira la sinapsina para permitir una mejor vista de los orgánulos y el citoesqueleto. En color crema podemos ver la membrana de las mitocondrias, los orgánulos celulares que suplen a la neurona de energía.
  6. Una vista en corte longitudinal del botón sináptico. Se muestran todas las proteínas.
  7. Se han retirado los orgánulos. Sólo es visible la membrana plasmática, la membrana mitocondrial externa y el citoesqueleto.
  8. El citoesqueleto es retirado.
  9. Se muestran las proteínas que intervienen en la liberación de neurotransmisores.
  10. Se muestran las proteínas que intervienen en la retirada de la vesícula en la liberación de neurotransmisor de la sinapsis.
  11. Se muestra la sinapsis sin proteínas citosólicas. Se muestran orgánulos y citoesqueleto.
  12. La cámara hace zoom hasta la membrana plasmática.
  13. La cámara hace zoom hasta una microtúbulo y un microfilamento de la sinapsis.
  14. Visión detallada de una vesícula sináptica.
  15. La misma vesícula mostrada con las proteínas citosólicas con excepción de la sinapsina.
  16. Añade la sinapsina en verde claro.
  17. Se retiran de nuevo las proteínas citosólicas y la cámara se desplaza a una zona activa.
  18. Se muestran algunas proteínas que forman la citomatriz de la zona activa:  Munc-13 (rojo), bastones (azul) y piccolos (marrón).
  19. La cámara se desplaza para mostrar un proceso de endocitosis, un proceso por el que moléculas son introducidas al interior celular para, por ejemplo, reciclar parte del neurotransmisor liberado en la sinapsis.
  20. Se añaden las clatrinas, moléculas que participan en el proceso de endocitosis de la sinapsis.
  21. La cámara se mueve de nuevo a la zona activa. Las proteínas citosólicas se muestran sólo si están a menos de 40 nanometros de la membrana celular.
  22. Se añaden las proteínas citosólicas. La imagen ahora muestra todos los componentes del botón sináptico.

Lee más en “Composition of isolated synaptic boutons reveals the amounts of vesicle trafficking proteins

*Gracias a @ricardoblanc0 por el vídeo*

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