Sinaptosoma
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Sinaptosoma
Esquema de sinaptosoma aislado.jpg
Esquema de un sinaptosoma aislado con numerosas vesículas sinápticas pequeñas , dos vesículas de núcleo denso, una mitocondria y un parche de membrana postsináptica adherida a la zona activa presináptica
Identificadores
MallaD013574
THH2.00.06.2.00033
Términos anatómicos de la neuroanatomía

Un sinaptosoma es una terminal sináptica aislada de una neurona . Los sinaptosomas se obtienen por homogeneización suave del tejido nervioso en condiciones isotónicas y posterior fraccionamiento mediante centrifugación diferencial y en gradiente de densidad . La cizalla de líquido separa las terminales nerviosas del axón y la membrana plasmática que rodea la partícula de la terminal nerviosa se vuelve a sellar. Los sinaptosomas son osmóticamente sensibles, contienen numerosas vesículas sinápticas claras y pequeñas , a veces vesículas de núcleo denso más grandes y, con frecuencia, una o más mitocondrias pequeñas.. Llevan las características morfológicas y la mayoría de las propiedades químicas de la terminal nerviosa original. Los sinaptosomas aislados del cerebro de los mamíferos a menudo retienen una parte de la membrana postsináptica adherida, frente a la zona activa.

Los sinaptosomas se aislaron por primera vez en un intento de identificar el compartimento subcelular correspondiente a la fracción de la denominada acetilcolina unida que queda cuando el tejido cerebral se homogeneiza en sacarosa isoosmótica. Las partículas que contienen acetilcolina y su enzima sintetizadora colina acetiltransferasa fueron aisladas originalmente por Hebb y Whittaker (1958) [1] en el Consejo de Investigación Agrícola, Instituto de Fisiología Animal, Babraham, Cambridge , Reino Unido. En un estudio colaborativo con el microscopista electrónico George Gray de la University College London, Victor P. Whittaker finalmente demostró que las partículas ricas en acetilcolina derivadas de la corteza cerebral de cobaya eran terminales nerviosas pinzadas ricas en vesículas sinápticas.[2] [3] Whittaker acuñó el término sinaptosoma para describir estas partículas derivadas del fraccionamiento y poco después se pudieron aislar vesículas sinápticas a partir de sinaptosomas lisados. [4] [5] [6]

Los sinaptosomas se utilizan comúnmente para estudiar la transmisión sináptica en el tubo de ensayo porque contienen la maquinaria molecular necesaria para la captación, almacenamiento y liberación de neurotransmisores . Además, se han convertido en una herramienta común para las pruebas de drogas. Mantienen un potencial de membrana normal, contienen receptores presinápticos , traslocan metabolitos e iones y, cuando se despolarizan, liberan múltiples neurotransmisores (que incluyen acetilcolina , aminoácidos , catecolaminas y péptidos ) de manera dependiente de Ca2 +. Sinaptosomas aislados de todo el cerebroo ciertas regiones del cerebro también son modelos útiles para estudiar las relaciones estructura-función en la liberación de vesículas sinápticas. [7] Los sinaptosomas también se pueden aislar de tejidos distintos del cerebro , como la médula espinal , la retina , el plexo mientérico o el órgano eléctrico de rayos eléctricos . [8] [9] Los sinaptosomas pueden usarse para aislar densidades postsinápticas [10] o la zona presináptica activa con vesículas sinápticas adheridas . [11] En consecuencia, varios subproteomas de sinaptosomas aislados, como las vesículas sinápticas, las membranas sinápticas o las densidades postsinápticas ahora pueden estudiarse mediante técnicas proteómicas, lo que conduce a una comprensión más profunda de la maquinaria molecular de la neurotransmisión y neuroplasticidad cerebrales . [12] [11] [13] [14]

Referencias

  1. ^ Hebb CO, vicepresidente de Whittaker (1958). "Distribuciones intracelulares de acetilcolina y colina acetilasa" . J Physiol . 142 (1): 187–96. doi : 10.1113 / jphysiol.1958.sp006008 . PMC  1356703 . PMID  13564428 .
  2. ↑ Gray EG, Whittaker VP (1960). El aislamiento de vesículas sinápticas del sistema nervioso central. J Physiol (Londres) 153: 35P-37P.
  3. ^ Gray EG, Whittaker VP (enero de 1962). "El aislamiento de terminaciones nerviosas del cerebro: un estudio microscópico electrónico de fragmentos celulares derivados por homogeneización y centrifugación" . Revista de anatomía . 96 : 79–88. PMC 1244174 . PMID 13901297 .  
  4. ^ Whittaker VP, Michaelson IA, Kirkland RJ (febrero de 1964). "La separación de vesículas sinápticas de partículas terminadoras nerviosas ('sinaptosomas')" . La revista bioquímica . 90 (2): 293-303. doi : 10.1042 / bj0900293 . PMC 1202615 . PMID 5834239 .  
  5. ^ Whittaker VP (1965). "La aplicación de técnicas de fraccionamiento subcelular al estudio de la función cerebral" . Avances en Biofísica y Biología Molecular . 15 : 39–96. doi : 10.1016 / 0079-6107 (65) 90004-0 . PMID 5338099 . 
  6. ^ Zimmermann, Herbert (2018). "Victor P. Whittaker: el descubrimiento del sinaptosoma y sus implicaciones". Sinaptosomas . Neurometodos. 141 . págs. 9-26. doi : 10.1007 / 978-1-4939-8739-9_2 . ISBN 978-1-4939-8738-2.
  7. ↑ Ivannikov, M .; et al. (2013). "La exocitosis de vesículas sinápticas en los sinaptosomas del hipocampo se correlaciona directamente con el volumen mitocondrial total" . J. Mol. Neurosci. 49 (1): 223–230. doi : 10.1007 / s12031-012-9848-8 . PMC 3488359 . PMID 22772899 .   
  8. ^ Whittaker VP (1993). "Treinta años de investigación de sinaptosomas". J Neurocytol . 22 (9): 735–742. doi : 10.1007 / bf01181319 . PMID 7903689 . S2CID 138747 .  
  9. ^ Breukel AI, Besselsen E, Ghijsen WE (1997). Sinaptosomas. Un sistema modelo para estudiar la liberación de múltiples clases de neurotransmisores . Métodos en Biología Molecular. 72 . págs. 33–47. doi : 10.1385 / 0-89603-394-5: 33 . ISBN 0-89603-394-5. PMID  9249736 .
  10. ^ Carlin RK, Grab DJ, Cohen RS, Siekevitz P (septiembre de 1980). "Aislamiento y caracterización de densidades postsinápticas de diversas regiones del cerebro: enriquecimiento de diferentes tipos de densidades postsinápticas" . The Journal of Cell Biology . 86 (3): 831–45. doi : 10.1083 / jcb.86.3.831 . PMC 2110694 . PMID 7410481 .  
  11. ↑ a b Morciano M, Burré J, Corvey C, Karas M, Zimmermann H, Volknandt W (diciembre de 2005). "Inmunoaislamiento de dos grupos de vesículas sinápticas de sinaptosomas: un análisis proteómico" . Revista de neuroquímica . 95 (6): 1732–45. doi : 10.1111 / j.1471-4159.2005.03506.x . PMID 16269012 . S2CID 33493236 .  
  12. ^ Bai F, Witzmann FA (2007). "Proteómica de sinaptosomas" . Bioquímica subcelular . 43 : 77–98. doi : 10.1007 / 978-1-4020-5943-8_6 . ISBN 978-1-4020-5942-1. PMC  2853956 . PMID  17953392 .
  13. ^ Burré J, Beckhaus T, Schägger H, Corvey C, Hofmann S, Karas M, Zimmermann H, Volknandt W (diciembre de 2006). "Análisis del proteoma de la vesícula sináptica mediante tres técnicas de separación de proteínas en gel". Proteómica . 6 (23): 6250–62. doi : 10.1002 / pmic.200600357 . PMID 17080482 . S2CID 24340148 .  
  14. ^ Takamori S, Holt M, Stenius K, Lemke EA, Grønborg M, Riedel D, Urlaub H, Schenck S, Brügger B, Ringler P, Müller SA, Rammner B, Gräter F, Hub JS, De Groot BL, Mieskes G, Moriyama Y, Klingauf J, Grubmüller H, Heuser J, Wieland F, Jahn R (noviembre de 2006). "Anatomía molecular de un orgánulo de tráfico" . Celular . 127 (4): 831–46. doi : 10.1016 / j.cell.2006.10.030 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-E357-D . PMID 17110340 . S2CID 6703431 .  
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