Las sinapsis dendrodendríticas son conexiones entre las dendritas de dos neuronas diferentes. Esto contrasta con la sinapsis axodendrítica más común ( sinapsis química ) donde el axónenvía señales y la dendrita las recibe. Las sinapsis dendrodendríticas se activan de manera similar a las sinapsis axodendríticas con respecto al uso de una sinapsis química. Estas sinapsis químicas reciben una señal despolarizante de un potencial de acción entrante que resulta en un influjo de iones de calcio que permiten la liberación de neurotransmisores para propagar la señal a la célula postsináptica. También hay evidencia de bidireccionalidad en la señalización en las sinapsis dendrodendríticas. Por lo general, una de las dendritas mostrará efectos inhibidores mientras que la otra mostrará efectos excitadores. [1] El mecanismo de señalización real utiliza bombas de Na + y Ca 2+ de manera similar a las que se encuentran en las sinapsis axodendríticas.[2]
Historia
En 1966, Wilfrid Rall, Gordon Shepherd, Thomas Reese y Milton Brightman encontraron una vía novedosa, dendritas que señalaban a las dendritas. [3] Mientras estudiaban el bulbo olfatorio de los mamíferos , encontraron que había dendritas activas que se acoplan y se envían señales entre sí. Entonces, el tema solo se exploró esporádicamente debido a las dificultades con las técnicas y la tecnología disponibles para investigar más a fondo las sinapsis dendrodendríticas. Las investigaciones sobre este fenómeno de las dendritas activas han resurgido con vigor a principios del siglo XXI.
El estudio de las sinapsis dendrodendríticas en el bulbo olfatorio proporcionó algunos ejemplos tempranos de ideas sobre la organización neuronal relacionada con las espinas dendríticas [4].
- Una columna vertebral podría servir como unidad de entrada-salida
- Una neurona podría contener múltiples espinas dendríticas
- Estas espinas están muy espaciadas, lo que indica alguna función independiente.
- Los eventos de entrada-salida sinápticos pueden ocurrir sin estimulación axonal
Localización
Se han encontrado y estudiado sinapsis dendrodendríticas tanto en el bulbo olfatorio como en la retina . También se han encontrado, aunque no se han estudiado ampliamente, en las siguientes regiones del cerebro: tálamo , sustancia negra , locus ceruleus . [5]
Bulbo olfatorio
Las sinapsis dendrodendríticas se han estudiado ampliamente en el bulbo olfatorio de ratas donde se cree que ayudan en el proceso de diferenciación de olores. Las células granulares del bulbo olfatorio se comunican exclusivamente a través de sinapsis dendrodendríticas porque carecen de axones. Estas células granulares forman sinapsis dendrodendríticas con las células mitrales para transmitir información sobre el olor desde el bulbo olfatorio. La inhibición lateral de las espinas de las células granulares ayuda a contribuir a los contrastes entre los olores y en la memoria de los olores. [5]
También se ha encontrado que las sinapsis dendrodendríticas tienen efectos similares sobre la entrada olfativa de los glomérulos del lóbulo antenal de los insectos.
Retina
Los sistemas de contraste espacial y de color de la retina funcionan de manera similar. Se han encontrado uniones gap homólogas dendrodendríticas como una forma de comunicación entre dendritas en las células ganglionares de tipo α de la retina para producir un método de comunicación más rápido para modular el sistema de contraste de color. [6] Utilizando sinapsis eléctricas bidireccionales en las sinapsis dendrodendríticas, modulan la inhibición de diferentes señales, lo que permite una modulación del sistema de contraste de color. Esta función dendrítica es un sistema modulador alternativo al de la inhibición presináptica que se presume también ayuda a diferenciar diferentes contrastes en el sentido visual. [7]
Neuroplasticidad
Las sinapsis dendrodendríticas pueden desempeñar un papel en la neuroplasticidad . En un estado de enfermedad simulado donde los axones fueron destruidos, algunas neuronas formaron sinapsis dendrodendríticas para compensar. [8] En experimentos en los que se realizó desaferentación o axotomía en el núcleo geniculado lateral (LGN) de los gatos, se encontró que las dendritas presinápticas comenzaron a formarse para compensar la pérdida de axones. [8] Se reveló que estas dendritas presinápticas forman nuevas sinapsis excitadoras dendrodenríticas en las células que habían sobrevivido. El desarrollo de dendritas presinápticas que forman sinapsis dendrodendríticas en la corteza cerebelosa de ratones también se ha encontrado después de la diferenciación de esa región. [8] Se cree que este tipo de sinaptogénesis reactiva dendrítica ocurre para volver a saturar la región que se ha convertido en sitios postsinápticos vacíos después de la neurodegeneración causada por desaferentación o axotomía para restaurar la funcionalidad parcial en la región afectada. [8] Se ha demostrado que la recuperación parcial dentro del LGN apoya la validez de las sinapsis dendrodendríticas entre la funcionalidad de las neuronas de relevo vecinas. [8]
Referencias
- ^ Pastor, GM (1996). "La columna dendrítica: una unidad integradora multifuncional". J. Neurophysiol . 75 : 2197-2210. doi : 10.1152 / jn.1996.75.6.2197 . PMID 8793734 .
- ^ Masurkar, Arjun; Chen, Wei (25 de enero de 2012). "La influencia de ráfagas simples versus picos únicos en sinapsis dendrodendríticas excitadoras" . Revista europea de neurociencia . 35 : 389–401. doi : 10.1111 / j.1460-9568.2011.07978.x . PMC 4472665 . PMID 22277089 .
- ^ Rall, W; Shepherd, GM; Reese, TS; Brightman MW (enero de 1966). "Vía sináptica dendrodendrítica para la inhibición en el bulbo olfatorio". Neurología experimental . 14 (1): 44–56. doi : 10.1016 / 0014-4886 (66) 90023-9 .
- ^ Shepard, GM (1996). "La columna dendrítica: una unidad integradora multifuncional". J. Neurophysiol . 75 : 2197-2210. doi : 10.1152 / jn.1996.75.6.2197 . PMID 8793734 .
- ^ a b Shepherd, GM (julio de 2009). "Sinapsis dendrodendríticas: pasado, presente y futuro" . Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1170 : 215-223. doi : 10.1111 / j.1749-6632.2009.03937.x . PMC 3819211 . PMID 19686140 .
- ^ Hidaka, Sid; Akahori, Y .; Yoshikazu, K. (17 de noviembre de 2004). "Sinapsis eléctricas dendrodendríticas entre células ganglionares de la retina de mamíferos" . La Revista de Neurociencia . 24 (46): 10553–10567. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.3319-04.2004 . PMID 15548670 .
- ^ Eggers, Arika; McCall, Maureen; Lukasiewicz, Peter (15 de julio de 2007). "La inhibición presináptica da forma diferencial a la transmisión en distintos circuitos en la retina del ratón" . La revista de fisiología . 582 : 569–582. doi : 10.1113 / jphysiol.2007.131763 . PMC 2075342 . PMID 17463042 .
- ^ a b c d e Hamori, J (2009). "Plasticidad morfológica de neuronas postsinápticas en sinaptogénesis reactiva". J Exp Biol . 153 : 251-260. PMID 2280223 .