El axoplasma es el citoplasma dentro del axón de una neurona (célula nerviosa). Para algunos tipos de neuronas, esto puede ser más del 99% del citoplasma total. [1]
El axoplasma tiene una composición de orgánulos y otros materiales diferente a la que se encuentra en el cuerpo celular de la neurona ( soma ) o en las dendritas. En el transporte axonal (también conocido como transporte axoplásmico) los materiales se transportan a través del axoplasma hacia o desde el soma.
La resistencia eléctrica del axoplasma, llamada resistencia axoplasmática, es un aspecto de las propiedades del cable de una neurona, porque afecta la velocidad de desplazamiento de un potencial de acción por un axón. Si el axoplasma contiene muchas moléculas que no son conductoras de electricidad , ralentizará el viaje del potencial porque hará que fluyan más iones a través del axolema (la membrana del axón) que a través del axoplasma.
El axoplasma está compuesto por varios orgánulos y elementos citoesqueléticos. El axoplasma contiene una alta concentración de mitocondrias alargadas , microfilamentos y microtúbulos . [2] El axoplasma carece de gran parte de la maquinaria celular ( ribosomas y núcleo ) necesaria para transcribir y traducir proteínas complejas . Como resultado, la mayoría de las enzimas y proteínas grandes se transportan desde el soma a través del axoplasma. El transporte axonal ocurre por transporte rápido o lento. El transporte rápido implica que las proteínas motoras muevan el contenido vesicular (como los orgánulos) a lo largo de los microtúbulos a una velocidad de 50 a 400 mm por día. [3]El transporte axoplásmico lento implica el movimiento de proteínas solubles citosólicas y elementos citoesqueléticos a una velocidad mucho más lenta de 0,02 a 0,1 mm / d. El mecanismo preciso del transporte axonal lento sigue siendo desconocido, pero estudios recientes han propuesto que puede funcionar mediante una asociación transitoria con las vesículas de transporte axonal rápido . [4] Aunque el transporte axonal es responsable de la mayoría de los orgánulos y proteínas complejas presentes en el axoplasma, estudios recientes han demostrado que se produce alguna traducción en el axoplasma. Esta traducción axoplásmica es posible debido a la presencia de complejos de proteínas ribonucleares y ARNm traduccionalmente silenciosos localizados . [5]
El axoplasma es parte integral de la función general de las neuronas en la propagación del potencial de acción a través del axón. La cantidad de axoplasma en el axón es importante para las propiedades similares al cable del axón en la teoría del cable. En lo que respecta a la teoría del cable , el contenido axoplasmático determina la resistencia del axón a un cambio de potencial. Los elementos citoesqueléticos que componen el axoplasma, los filamentos neurales y los microtúbulos proporcionan el marco para el transporte axonal que permite que los neurotransmisores alcancen la sinapsis . Además, el axoplasma contiene las vesículas presinápticas del neurotransmisor que finalmente se liberan en la hendidura sináptica .
El axoplasma contiene tanto el ARNm como la proteína ribonuclear necesaria para la síntesis de proteínas axonales. Se ha demostrado que la síntesis de proteínas axonales es integral tanto en la regeneración neural como en las respuestas localizadas al daño de los axones. [5] Cuando un axón está dañado, se requieren tanto la traslación axonal como el transporte axonal retrógrado para propagar una señal al soma de que la célula está dañada. [5]