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Principio de Dale

Ilustración de los principales elementos de la transmisión sináptica química. Una onda electroquímica llamada potencial de acción viaja a lo largo del axón de una neurona . Cuando la onda llega a una sinapsis, provoca la liberación de una nube de moléculas de neurotransmisores , que se unen a moléculas de receptores químicos ubicados en la membrana de otra neurona, en el lado opuesto de la sinapsis.

En neurociencia , el principio de Dale (o ley de Dale ) es una regla atribuida al neurocientífico inglés Henry Hallett Dale . El principio básicamente establece que una neurona realiza la misma acción química en todas sus conexiones sinápticas con otras células, independientemente de la identidad de la célula diana. Sin embargo, ha habido desacuerdo sobre la redacción precisa.

Debido a una ambigüedad en la declaración original, en realidad hay dos versiones del principio, y ahora se ha demostrado definitivamente que ambas son falsas. El término "principio de Dale" fue utilizado por primera vez por Sir John Eccles en 1954, en un pasaje que decía: "De conformidad con el principio de Dale (1934, 1952) de que el mismo transmisor químico se libera desde todas las terminales sinápticas de una neurona…" [1] [2] Algunos escritores modernos han entendido que el principio afirma que las neuronas liberan un solo transmisor en todas sus sinapsis , lo cual es falso. Otros, incluido el propio Eccles en publicaciones posteriores, lo han interpretado como que las neuronas liberan el mismo conjunto de transmisores en todas sus sinapsis .

Dale nunca formuló su "principio" de forma explícita. La fuente a la que se refería Eccles era una conferencia publicada por Dale en 1934, llamada Farmacología y terminaciones nerviosas , que describía algunas de las primeras investigaciones sobre la fisiología de la neurotransmisión. [3] En ese momento, solo se conocían dos transmisores químicos, la acetilcolina y la noradrenalina (que entonces se creía que era adrenalina ). [4] En el sistema nervioso periférico, se sabía que la transmisión colinérgica y adrenérgica surgía de diferentes grupos de fibras nerviosas. Dale estaba interesado en la posibilidad de que una neurona que liberara una de estas sustancias químicas en la periferia también pudiera liberar la misma sustancia química en las sinapsis centrales. Escribió:

Cabe señalar, además, que en los casos para los que ya se dispone de evidencia directa, los fenómenos de regeneración parecen indicar que la naturaleza de la función química, ya sea colinérgica o adrenérgica, es característica de cada neurona en particular e inmutable. [3]

Y cerca del final del artículo:

Cuando se trata de dos terminaciones diferentes de la misma neurona sensorial, una periférica y relacionada con la vasodilatación y la otra en una sinapsis central, ¿podemos suponer que el descubrimiento e identificación de un transmisor químico de la vasodilatación refleja axónica proporcionaría una pista sobre la naturaleza del proceso de transmisión en una sinapsis central? La posibilidad tiene al menos cierto valor como estímulo para realizar más experimentos. [3]

Como en aquella época sólo se conocía la existencia de dos sustancias químicas transmisoras, a nadie se le ocurrió la posibilidad de que una neurona liberara más de un transmisor en una única sinapsis, por lo que no se tuvo cuidado de formular hipótesis que tuvieran en cuenta esta posibilidad. La ambigüedad resultante en las afirmaciones iniciales provocó cierta confusión en la literatura sobre el significado preciso del principio. [5] Nicoll y Malenka, por ejemplo, lo entendieron como que una neurona siempre libera un único neurotransmisor en todas sus sinapsis. [6] De esta forma es ciertamente falso. Muchas neuronas liberan más de un neurotransmisor, en lo que se denomina " cotransmisión ". Aunque hubo indicios anteriores, la primera propuesta formal de este descubrimiento no llegó hasta 1976. [7] La ​​mayoría de las neuronas liberan varios mensajeros químicos diferentes. [8] En la neurociencia moderna, las neuronas a menudo se clasifican por su neurotransmisor y cotransmisor más importante; por ejemplo, las neuronas GABA estriatales utilizan péptidos opioides o sustancia P como cotransmisor principal.

Sin embargo, en una publicación de 1976, Eccles interpretó el principio de una manera sutilmente diferente:

"Propuse que el Principio de Dale se definiera como que en todas las ramas axónicas de una neurona había liberación de la misma sustancia o sustancias transmisoras". [9]

La adición de "o sustancias" es fundamental. Con este cambio, el principio permite la posibilidad de que las neuronas liberen más de un transmisor y solo afirma que se libera el mismo conjunto en todas las sinapsis. En esta forma, sigue siendo una regla práctica importante, con solo unas pocas excepciones conocidas [10] , incluido el hallazgo de David Sulzer y Stephen Rayport de que las neuronas dopaminérgicas también liberan glutamato como neurotransmisor, pero en sitios de liberación separados. [11]

Referencias

  1. ^ Eccles, JC; Fatt P; Koketsu K (1954). "Sinapsis colinérgicas e inhibidoras en una vía desde colaterales axónicas motoras hasta motoneuronas". J Physiol . 126 (3): 524–62. doi :10.1113/jphysiol.1954.sp005226. PMC  1365877 . PMID  13222354.
  2. ^ Strata, P; Harvey R (1999). "Principio de Dale". Brain Res Bull . 50 (5–6): 349–50. doi :10.1016/S0361-9230(99)00100-8. PMID  10643431. S2CID  29406273.
  3. ^ abc Dale, HH (1934). "Farmacología y terminaciones nerviosas (Conferencia en memoria de Walter Ernest Dixon): (Sección de terapéutica y farmacología)". Actas de la Royal Society of Medicine . 28 (3): 319–30. doi :10.1177/003591573502800330. PMC 2205701 . PMID  19990108. 
  4. ^ Se utiliza el nombre "adrenalina" porque se trata de un relato histórico. Esta sustancia química ahora se llama oficialmente epinefrina.
  5. ^ Shepherd, GM (1988). Neurobiología . Oxford University Press. pág. 163. ISBN 978-0-19-505171-1.
  6. ^ Nicoll, RA; Malenka RC (1998). "Una historia de dos transmisores". Science . 281 (5375): 360–1. doi :10.1126/science.281.5375.360. PMID  9705712. S2CID  7859523.
  7. ^ Burnstock, G (2004). "Cotransmisión". Current Opinion in Pharmacology . 4 (1): 47–52. doi :10.1016/j.coph.2003.08.001. PMID  15018838.
  8. ^ Trudeau, LE; Gutiérrez R (junio de 2007). "Sobre la cotransmisión y la plasticidad del fenotipo de los neurotransmisores". Molecular Interventions . 7 (3): 138–46. doi :10.1124/mi.7.3.5. PMID  17609520. Archivado desde el original el 1 de agosto de 2012.
  9. ^ Eccles, JC (1976). "De la transmisión eléctrica a la química en el sistema nervioso central: discurso de clausura del Simposio del Centenario de Sir Henry Dale, Cambridge, 19 de septiembre de 1975". Notas y registros de la Royal Society de Londres . 30 (2): 219–30. doi :10.1098/rsnr.1976.0015. PMID  12152632. S2CID  35451783.
  10. ^ Sossin, WS; Sweet-Cordero A; Scheller RH (1990). "Revisión de la hipótesis de Dale: diferentes neuropéptidos derivados de una prohormona común están dirigidos a diferentes procesos". Proc. Natl. Sci. USA . 87 (12): 4845–8. Bibcode :1990PNAS...87.4845S. doi : 10.1073/pnas.87.12.4845 . PMC 54215 . PMID  2352952. 
  11. ^ Sulzer, D; Rayport S (2000). "Principio de Dale y liberación conjunta de glutamato de las neuronas dopaminérgicas del mesencéfalo ventral". Amino Acids . 19 (1): 45–52. doi :10.1007/s007260070032. PMID  11026472. S2CID  23822594.