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principio de dale

Ilustración de los elementos principales 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 neurotransmisoras , que se unen a moléculas receptoras químicas ubicadas 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 . Básicamente, el principio establece que una neurona realiza la misma acción química en todas sus conexiones sinápticas con otras células, independientemente de la identidad de la célula objetivo. Sin embargo, ha habido desacuerdo sobre la redacción precisa.

Debido a una ambigüedad en la declaración original, en realidad hay dos versiones del principio, una que se ha demostrado definitivamente que es falsa y otra que sigue siendo una regla general valiosa. 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 el principio de afirmar que las neuronas liberan un solo transmisor en todas sus sinapsis , lo cual es falso. Otros, incluido el propio Eccles en publicaciones posteriores, han interpretado que las neuronas liberan el mismo conjunto de transmisores en todas sus sinapsis .

El propio Dale nunca expresó su "principio" de forma explícita. La fuente a la que se refirió Eccles fue una conferencia publicada por Dale en 1934, titulada Farmacología y terminaciones nerviosas , que describía algunas de las primeras investigaciones sobre la fisiología de la neurotransmisión. [3] En ese momento, sólo se conocían dos transmisores químicos, la acetilcolina y la noradrenalina (entonces se pensaba 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. El escribio:

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

Y cerca del final del artículo:

Cuando estamos tratando con 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 y la identificación de un transmisor químico de la vasodilatación axónica-refleja proporcionaría una pista? ¿En cuanto a la naturaleza del proceso de transmisión en una sinapsis central? La posibilidad tiene al menos cierto valor como estímulo para seguir experimentando. [3]

Con sólo dos sustancias químicas transmisoras conocidas en ese momento, la posibilidad de que una neurona libere más de un transmisor en una sola sinapsis no pasó por la mente de nadie, por lo que no se tuvo cuidado de formular hipótesis de una manera que tuviera en cuenta esta posibilidad. . La ambigüedad resultante en las declaraciones iniciales provocó cierta confusión en la literatura sobre el significado preciso del principio. [5] Nicoll y Malenka, por ejemplo, entendieron que afirmaba que una neurona siempre libera uno y sólo un neurotransmisor en todas sus sinapsis. [6] En 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 se produjo 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 del cuerpo estriatal 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 se definiera el principio de Dale afirmando que en todas las ramas axonales 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. De esta forma, sigue siendo una regla general importante, con sólo 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; Gordo P; Koketsu K (1954). "Sinapsis colinérgicas e inhibidoras en una vía desde las colaterales de los axones motores hasta las motoneuronas". J Physiol . 126 (3): 524–62. doi :10.1113/jphysiol.1954.sp005226. PMC  1365877 . PMID  13222354.
  2. ^ Estratos, P; Harvey R (1999). "El principio de Dale". Cerebro Res Toro . 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 Real Sociedad de Medicina . 28 (3): 319–30. doi :10.1177/003591573502800330. PMC 2205701 . PMID  19990108. 
  4. ^ El nombre "adrenalina" se utiliza porque se trata de un relato histórico. Esta sustancia química ahora se llama oficialmente epinefrina.
  5. ^ Pastor, GM (1988). Neurobiología . Prensa de la Universidad de Oxford. pag. 163.ISBN 978-0-19-505171-1.
  6. ^ Nicoll, RA; Malenka RC (1998). "Una historia de dos transmisores". Ciencia . 281 (5375): 360–1. doi : 10.1126/ciencia.281.5375.360. PMID  9705712. S2CID  7859523.
  7. ^ Burnstock, G (2004). "Cotransmisión". Opinión actual en farmacología . 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". Intervenciones moleculares . 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 en 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; Dulce-Cordero A; Scheller RH (1990). "Revisión de la hipótesis de Dale: diferentes neuropéptidos derivados de una prohormona común están dirigidos a diferentes procesos". Proc. Nacional. Acad. Ciencia. EE.UU . 87 (12): 4845–8. Código bibliográfico : 1990PNAS...87.4845S. doi : 10.1073/pnas.87.12.4845 . PMC 54215 . PMID  2352952. 
  11. ^ Sulzer, D; Rayport S (2000). "El principio de Dale y la coliberación de glutamato de las neuronas dopaminérgicas ventrales del mesencéfalo". Aminoácidos . 19 (1): 45–52. doi :10.1007/s007260070032. PMID  11026472. S2CID  23822594.