UNIDAD 2 UNION NEUROMUSCULAR

En qué consiste una placa motora terminal

Una fibra nerviosa forma un complejo de terminaciones nerviosas ramificadas que se invaginan en la superficie de la fibra muscular por fuera de su membrana plasmatica

Qué tipo de fibra nerviosa participa en la unión

Fibra nerviosa mielinizada (C.Schwann)

Nombre que recibe la superficie de la fibra muscular invaginada

Gotiera sinaptica o valle

Cuánto mide la hendidura sinaptica

20-30nm

Pliegues más pequeños en la gotiera sinaptica

Hendiduras subneurales

Función de las hendiduras subneurales

Aumentar el área de superficie en el que actúa en NT

En la terminación axonica quien contribuye a la formación de acetilcolina

Las mitocondrias proporcionan ATP para su formación

Función de la acetilcolina

Excitación de la membrana muscular

Quién degrada la acetilcolina

Acetilcolinesterasa

Donde se sintetiza la acetilcolina

Citoplasma de la terminación después de ingresa a las vesículas sinópticas

Cantidad de vesículas sinópticas en la terminación

300.000

Donde se encuentra la acetilcolinesterasa

En la hendidura sinaptica

Cuántas vesículas con acetilcolina se liberan cuando llega un impulso nervioso a la unión neuromuscular

125 vesículas a las hendidura sinaptica

Proceso de liberación de la acetilcolina

En el interior de la membrana neural hay unas barras densas las cuales a sus lados poseen unas moléculas proteicas los cuales son canales de calcio activados por voltaje cuando un potencial de acción llega estos canales permiten la entrada de iones calcio desde la hendidura sináptica al interior de la membrana neural. Además estos iones activan la proteína sinasa dependiente de calcio-calmodulina provocando la fosforilación de proteínas sinapsinas

La función de las proteínas es anclar las vesículas sináptica al citoesqueleto terminal por lo tanto el proceso anterior provoca la liberación de las vesículas sinápticas y su movimiento a la zona activa de la membrana neural presináptica cerca de las barras densas.

Las vesículas se fusionan con la membrana neural y se libera la acetilcolina por medio de exocitosis

Localización de los canales ionicos activados por acetilcolina

Cerca de las aberturas de las hendiduras subneurales por debajo de las barras densas

Complejo receptor de acetilcolina fetal está formado

2 Alfa,beta,delta y gamma

Complejo receptor de acetilcolina adulto está formado

2 Alfa,beta,delta y épsilon

Que su unidad cambia en el complejo del feto al adulto

Gamma a épsilon

El canal se activa cuando la acetilcolina se une a que subunidad

Subunidad a

Diámetro que posee el canal activado por acetilcolina

0.65 nm

Porque es importante el diámetro que posea el canal activado por acetilcolina

Debido a que su diámetro favorece el paso de iones positivos como Na,K y Ca

Porque no permite el paso de iones negativos

Debido a su negatividad dentro del canal así que recordando las cargas iguales se repelen

El canal activado por acetilcolina cuántas moléculas de Na es capaz de transmitir

15.000 a 30.0000 en 1 m/s

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Que es una sinapsis neuro-neuronal:

Es una comunicación entre 2 neuronas

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Que es una sinapsis neuro-efectores

Es una comunicación entre una neurona y un efector

Ejemplo:

En el M.E una motoneurona alfa en especifico el botón sinaptico y la fibra muscular esquelética

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Que otro nombre recibe la unión neuromuscular:

Unión mioneuronal

Sinapsis neuromuscular esquelética

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Componentes de la unión neuromuscular:

1)Presinaptico > Botón axonico o sinaptico o terminación axonica

2)Hendidura sinaptica o espacio sinaptico

3)Postsinaptico > Es el sarcolema donde se establece la sinapsis

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Caracteristicas del componente presinaptico de la unión neuromuscular:

Para los músculos del cuello para abajo va a estar conformado por motoneuronas alfa de los nervios raquídeos

Para los músculos de la cabeza por motoneuronas de nervios craneales que sean mixtos o motores

Posee en el otoño sinaptico canales activados por voltaje de Na/K y Ca(este ultimo para la exocitosis de NT dependiente de Ca)

Posee u cotransportador de Na/Colina para la síntesis de ACh en el botón cada que se necesite

El neurilema del botón que queda dentro de la hendidura sinaptica tiene proteínas para el complejo de fusión con las proteínas de la vesícula que contiene el NT

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Que es la zona activa:

Sitio del neurilema del botón sinaptico donde se va a fusionar la membrana de la vesícula que posee el NT por medio del complejo de fusión para la exocitosis dependiente de Ca

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Caracteristicas de la hendidura sinaptica de la unión neuromuscular:

Mide de 200-300 nm o 20-30 A

Es una sinapsis de tipo química ya que requiere liberación de NT

Se encuentra la acetilcolinesterasa cerca de pliegues subneurales

Su función es que debe de difundir por la hendidura para llegar a los receptores colinergicos nicotinicos (Nm) son receptores ionotropicos

En qué consiste una sinapsis de tipo eléctrica:

En el encéfalo el neurilema del botón sinaptico y el de la siguiente neurona se comunican directamente por medio de conexones

Anatomia fisiológica de la sinapsis neuromuscular esquelética/Caracteristicas del componente postsinaptico de la unión neuromuscular:

-La terminación axonica o el botón sinaptico llega a la parte central o media de cada fibra muscular esquelética donde el sarcolema se invagina y pliega formando la gotiera o valle sinaptico en la profundidad de esta se encuentran los pliegues subneurales que solo en su parte alta se encuentran los receptores colinergicos nicotinicos (Nm)

-Se encuentra sellada y cerrada la sinapsis por 1 o 2 células de schwann

Fenómenos o respuestas eléctricas en la sinapsis neuromuscular esquelética/Que,caracteristica y mecanismo de el potencial de placa terminal (PPT):

Es un potencial del músculo esquelético este crea una onda de depolarizacion de +50 a +75 mV por lo tanto siempre va a llegar o a pasar el umbral de exitabilidad (-55 a -50mV) generando un potencial de acción

Mecanismo > Muchas liberación de ACh a pesar de haber estimulo subumbral

Fenómenos o respuestas eléctricas en la sinapsis neuromuscular esquelética/Para poder registrar o medir los PPT se necesita disminuir la liberacion o la acción de la ACh en sus receptores por medio de toxinas o fármacos que son:

D-Tubocurarina >Derivado del curare

Toxina botulinica

Fenómenos o respuestas eléctricas en la sinapsis neuromuscular esquelética/Mecanismo de acción de la d-tubocurarina:

Compite con la ACh en los receptores colinergicos nicotinicos (Nm)

Fenómenos o respuestas eléctricas en la sinapsis neuromuscular esquelética/Mecanismo de acción de la toxina botulinica:

Reduce la liberación de ACh en la placa terminal

Fenómenos o respuestas eléctricas en la sinapsis neuromuscular esquelética/Pasos para generar un PA en el ME

1)Motoneurona realiza sinapsis en la parte central de la fibra muscular > Está motoneurona es colinergica ya que liberara el NT(ACh) ya que es el único NT capaz de actuar en el receptor colinergico (isoforma>nicotinico) en el ME ubicado en la parte alta de la hendiduras subneurales

2)Cuando genere un PA la motoneurona liberara ACh (en exceso) por medio de exocitosis dependiente de Ca

3)Generando un PPT que va a crear una onda de depolarización de +50 a +75 mV llegando al umbral o pasándolo es decir siempre se va a generar el PA con el PPT por ello se dice que es un precursor del PA sin importar la intensidad del estímulo

Fenómenos o respuestas eléctricas en la sinapsis neuromuscular esquelética/Potencial de placa terminal miniatura (PPTm)-concepto y mecanismo

Es una onda de depolarizacion de <1 mV (0.4-0.5 mV aproximadamente)

Mecanismo:

Es provocada por la liberación de una vesícula que contiene ACh sin que la neurona haya desarrollado un PA es decir sin algún estímulo y de manera espontánea

1 vesícula es 1 quantum> Cada vesícula posee 10,000 moléculas de ACh

Es una característica de la unión neuromuscular

Fenómenos o respuestas eléctricas en la sinapsis neuromuscular esquelética/Porque se les llama potencial local al PPT y PPTm

-Debido a que el potencial solo se registra en la zona de la sinapsis en este caso en el sarcolema que se pliega y forma las hendiduras subneurales

-No son respuestas que se puedan autopropagar

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/ Pasos:

1)La motoneurona que Inerva a la fibra muscular se exite y genere un PA en el cono axonico el cual se propaga (se propaga por todo el neurilema) por el axon hasta llegar a los botones sinópticos

2) Al llegar el PA a los botones sinapticos en la depolarizacion se produce la activación de los canales de Ca activados por voltaje (solo se encuentran en el botón) permitiendo la posterior DS de Ca al interior de la neurona

3)La DS de Ca inicia la exocitosis del NT(ACh) dependiente del Ca liberándola hacia la hendidura sinaptica

-ACh se encontraba almacenada en los botones dentro de vesículas

4)Ya la hendidura la ACh se une a los receptores colinergicos (isoforma> nicotinicos) que se encuentra en la parte mas alta de las hendiduras subneurales

-El receptor para la ACh es un receptor ionotropico por lo que al unirse la ACh tiene un efecto excitador que permite la DS de Na hacia el interior de la fibra muscular exitandola

5)La zona donde ingreso el Na (placa motora terminal) se depolariza siendo un PPT que provocará el PA

6)Inicia el PA en la placa motora terminal

7)Se autopropaga el PA por medio del sarcolema de toda la fibra muscular en su paso activa canales de Na dependientes de voltaje (permitiendo DS de más Na al interior de la fibra muscular) y hasta llegar a los tubos t que forman parte de la triada para comenzar con el proceso de acoplamiento excitación-contracción

8)Para que deje de actuarla ACh se utiliza la AChe para que el músculo ya no se exite se deje de contraer y se relaje

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/Degradación de la ACh mecanismos:

1)Es el más importante ya que hay una inactivacion enzimatica por hidrolisis por medio de la AChe se lleva acabo en la hendidura sinaptica

-La ACh es degradada en colina y acetato

-Colina se mete a la neurona por medio de un cotransporte de Na/Colina ubicado en el botón sinóptico

-Vesículas sinópticas que ya liberaron ACh se pueden volver a usar pero deben de estar rodeadas por clatrina

2)Mecanismo menos importante

ACh difunda fuera de la sinapsis a pesar de que se una al sarcolema no va a producir ningún efecto, debido a que no hay receptores colinérgicos nicotínicos fuera de la sinapsis que se encuentra en la placa motora terminal

Principios:

Hormas y NT necesitan unirse a un receptor para actuar y su efecto depende del tipo de receptor en el que actúa

En qué lugar del sarcolema hay exclusivamente receptores colinérgicos nicotínicos

Únicamente en la placa motora terminal

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/Para que se ocupa el PA en la neurona y en el ME:

Se ocupa en la neurona se conduce por el axon hasta llegar a los botones sinópticos y activar los canales Ca dependientes de voltaje

Se ocupa en el ME para producir la contracción (el ME no es autoexitable)

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/Donde mas se encuentra el receptor colinergico nicotinico:

En músculo esquelético y en neurona posganglionar autónoma, médula adrenal y SNC

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/Agonista de la ACh en el receptor colinergico nicotinico:

Es la nicotina ya que si se llega a unir al receptor actúa de la misma forma que la ACh es decir efecto excitador

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/En que consisten los receptores muscarinicos para ACh:

Estos receptores son metabotrópicos ya que están asociados a una proteína G es decir activan una vía de señalización intracelular

NO PRESENTES EN M.E

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/Isoforma del receptor nicotinico en ME:

Nicotinico N1 O Nm

Activación de la sinapsis neuromuscular esquelética/Isoforma del receptor nicotinico en neurona posganglionar autónoma:

Nicotinico N2 o Nn

Todas las sinapsis neuro-efectoras son de tipo:

Químico

Síntesis de ACh/Pasos:

1)Requiere de precursores de la ACh:

-Acetil CoA >Producto del metabolismo oxidativo mitocondrial

-Colina>Producto de la hidrolisis de la ACh por la AChE esta entra al botón sinaptico por medio del cotransportador Na/Colina

La ACh también se puede sintetizar en el soma de la motoneurona sin embargo se utilizan ambos mecanismos para evitar fatiga sinaptica

2)La enzima acetil-transferasa o acetil transferasa de colina (AChT)

-Provoca la unión de Acetil CoA + Colina= ACh

La síntesis de la nueva molécula de ACh se da en el botón sinaptico

3)Ya sintetizada la ACh difunde para no quedarse en el citosol hacia el interior de las vesículas secretoras recicladas que poseen clatrina (recubriendo la membrana de la vesícula) y finalmente están listas para usarse nuevamente

Síntesis de ACh/Donde se sintetiza ACh:

Se puede sintetizar en el soma y en el botón sinaptico se emplean estos mecanismos para evitar fatiga muscular

Síntesis de ACh/La síntesis de la nueva molécula de ACh donde se produce?

En el botón sinaptico

Mecanismo de la liberación de la ACh/Exocitosis de NT dependiente de Ca/Pasos:

1)DS de Ca a través de sus canales de Ca activados por voltaje (estos se activan durante la depolarización) permite la entrada de Ca hacia los botones

2)El Ca que entra al botón se une a la sinaptotagmina (es una proteína de la vesícula que une 4 Ca)

-Sinaptotagmina + Ca cataliza la fusión al unirse a SNARE y a la membrana plasmatica

3)Se forma el complejo de fusión entre la membrana plasmatica de la vesícula y el neurilema del botón sinaptico

-Se forma por la unión de las proteínas SNARE-v (en la membrana plasmatica de la vesícula) y SNARE-t (neurilema)

Mecanismo de la liberación de la ACh/Exocitosis de NT dependiente de Ca/Quienes componen a la SNARE-t:

Sintaxina y SNAP-25 se encuentran en el neurilema

Mecanismo de la liberación de la ACh/Exocitosis de NT dependiente de Ca/Quienes componen a la SNARE-v:

Sinaptobrevina en la vesícula

Mecanismo de la liberación de la ACh/Exocitosis de NT dependiente de Ca/Función de la sinaptotagmina:

Se le pegan 4 Ca,transportan la vesícula y la acercan al neurilema en una zona activa en ese momento se fusionan o entrelazan las proteínas SNARE formando el complejo de fusión en combinación con la sinaptotagmina retraigan la membrana vesicular y se forme un poro para la salida del NT

-En cada PA se liberan 125 vesículas de ACh cada una con 10,000 oleculas de ACh

-Hay toxinas y medicamentos que afectan la formación de este complejo y la exocitosis

Mecanismo de la liberación de la ACh/Exocitosis de NT dependiente de Ca/Donde se encuentra la SNARE-t:

En los sitios activos donde se llevará a cabo la exocitosis

A lado de los sitios activos se encuentran los canales de Ca activados por voltaje

Receptor colinergico nicotinico que es y características:

Es una proteína transmembranal formada por 5 subunidades (2 alfa,beta,gamma y épsilon) con dos receptores extracelulares en su subunidad alfa para la ACh al unirse esta provoca la apertura de un canal para la DS de Na por lo tanto es un receptor ionotropico sin la unión de la ACh no hay apertura del canal

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Toxina botulinica (concepto,quien lo libera, que afecta,que produce o funcion)

Es una neurotoxina que es producida por la bacteria Clostridium botulinium por infección alimentaria con lácteos

-Afecta la unión neuromuscular

-Se usa en el botox es decir para uso estético

Mecanismo:

Acción>Bloquea o disminuye la liberación de la ACh por las terminaciones axonicas

Produce parálisis (flácida) de los músculos (relajación muscular) donde se inyecta disminuyendo los surcos de la piel (arrugas) el efecto dura algunos meses

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/TComo afecta la respiración la toxina botulinica:

Efecto sobre la unión neuromuscular> Hay un bloqueo total por intoxicación severa de la liberación de ACh por los botones sinapticos por lo que no hay contracción de los músculos respiratorios y del diafragma por lo tanto no hay respiración y conlleva a la muerte

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Toxina botulinica como impide la liberación de la ACh:

La toxina altera las proteínas SNARE impidiendo la formación del complejo de fusión disminuyendo o bloqueando la exocitosis de ACh

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Toxina botulinica (Isoformas):

1)A,C y E

2)B,D,F y G

En total son 7 isoformas

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Toxina botulinica Isoforma que destruye a la SNAP-25

Neurotoxina del grupo A,C y E >Destruye proteína SNAP-25

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Toxina botulinica Isoforma que destruye a la sinaptovebrina:

Neurotoxina del grupo B >Actua sobre la SNARE-v fragmentando sinaptovebrina

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Toxina botulinica otras aplicaciones clínicas:

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Curare (concepto, que afecta,que produce o funcion y ejemplos)

Del curare se origina su derivado D-tubocurarina

Acción>Es un inhibidor competitivo con la ACh por los receptores colinergicos nicotinicos en la placa motora terminal es decir bloquea a los receptores

-Actúa la ACh menos es decir no lo deja actuar por lo que no se evita ni genera PA en el ME

-Reduce el PPT (de esta manera lo puede registrar) produciendo parálisis o debilidad de los músculos respiratorios lo que lleva a la muerte (Paro respiratorio mecánico)

Ej. Cazadores ponen curare en la punta de las flechas dandole a los animales en cualquier sitio del cuerpo provocando parálisis de los músculos respiratorios y muerte por parálisis respiratoria

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Neostigmina (Acción, efecto sobre la transmisión neuromuscular y ejemplos)

Acción>Inhibidor de la AChE (disminuye su efecto de la AChE)

-Al no funcionar la AChE la ACh sigue funcionando en la sinapsis produciendo una contracción

Efecto sobre la transmisión neuromuscular>Prolonga y aumenta el efecto de la ACh sobre la placa motora terminal

Ej. Este fármaco es utilizado en la miastenia gravis ya que esta enfermedad produce debilidad muscular progresiva a paralisis debido a que la ACh actúa menos entonces al usar este fármaco se busca que la ACh actúe y permanezca mas tiempo en la sinapsis

Medicamentos,toxinas o venenos que afectan la unión neuromuscular/Hemicolinio (Acción, efecto sobre la transmisión neuromuscular y ejemplos)

Acción>Impide la recaptacion de colina en el botón sinaptico

Inhibe al cotransportador Na/Colina en los botones el cual es necesario para la síntesis de ACh por lo tanto baja la síntesis de ACh

Efecto sobre la transmisión neuromuscular>Disminuye los depósitos de ACh del terminal presinaptico

-Disminuye la cantidad de ACh en la sinapsis=baja la transmisión sinaptica=baja la exitación y se contrae menos=provocando debilidad muscular y paralisis

Otras toxinas y venenos/Mecanismo de acción de la viuda negra:

Otras toxinas y venenos/Mecanismo de acción de la cobra:

Otras toxinas y venenos/Mecanismo de acción del pez globo:

Otras toxinas y venenos/Mecanismo de acción de las víboras mexicanas: