stringtranslate.com

sinaptosoma

Un sinaptosoma es una terminal sináptica aislada de una neurona . Los sinaptosomas se obtienen mediante homogeneización suave del tejido nervioso en condiciones isotónicas y posterior fraccionamiento mediante centrifugación diferencial y en gradiente de densidad . El corte líquido separa las terminales nerviosas del axón y la membrana plasmática que rodea las partículas de la terminal nerviosa se vuelve a sellar. Los sinaptosomas son osmóticamente sensibles, contienen numerosas vesículas sinápticas pequeñas y transparentes , a veces vesículas de núcleo denso más grandes y frecuentemente 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 un trozo de la membrana postsináptica adherida, de cara 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 llamada 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 del University College de Londres, Victor P. Whittaker finalmente demostró que las partículas ricas en acetilcolina derivadas de la corteza cerebral del cobayo eran terminales nerviosas pellizcadas 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 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 , translocan metabolitos e iones y, cuando se despolarizan, liberan múltiples neurotransmisores (incluidos acetilcolina , aminoácidos , catecolaminas y péptidos ) de manera dependiente de Ca2+. Los sinaptosomas aislados de todo el cerebro o de 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 del rayo eléctrico . [8] [9] Los sinaptosomas se pueden utilizar para aislar densidades postsinápticas [10] o la zona activa presináptica con vesículas sinápticas adjuntas . [11] En consecuencia, ahora se pueden estudiar diversos subproteomas de sinaptosomas aislados, como vesículas sinápticas , membranas sinápticas o densidades postsinápticas mediante técnicas proteómicas, lo que lleva a una comprensión más profunda de la maquinaria molecular de la neurotransmisión y la neuroplasticidad del cerebro . [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, vicepresidente de Whittaker (1960). El aislamiento de vesículas sinápticas del sistema nervioso central. J Physiol (Londres) 153: 35P-37P.
  3. ^ Gray EG, vicepresidente de Whittaker (enero de 1962). "El aislamiento de las terminaciones nerviosas del cerebro: un estudio con microscopía electrónica de fragmentos celulares derivados de la homogeneización y centrifugación". Revista de Anatomía . 96 (Parte 1): 79–88. PMC 1244174 . PMID  13901297. 
  4. ^ Whittaker VP, Michaelson IA, Kirkland RJ (febrero de 1964). "La separación de vesículas sinápticas de las partículas que terminan en los nervios ('sinaptosomas')". La revista bioquímica . 90 (2): 293–303. doi :10.1042/bj0900293. PMC 1202615 . PMID  5834239. 
  5. ^ Vicepresidente de Whittaker (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 . Neurométodos. vol. 141, págs. 9-26. doi :10.1007/978-1-4939-8739-9_2. ISBN 978-1-4939-8738-2.
  7. ^ Ivánnikov, M.; et al. (2013). "La exocitosis de vesículas sinápticas en los sinaptosomas del hipocampo se correlaciona directamente con el volumen mitocondrial total". J. Mol. Neurociencias. 49 (1): 223–230. doi :10.1007/s12031-012-9848-8. PMC 3488359 . PMID  22772899.  
  8. ^ Vicepresidente de Whittaker (1993). "Treinta años de investigación sobre sinaptosomas". J Neurocitol . 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. vol. 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 varias regiones del cerebro: enriquecimiento de diferentes tipos de densidades postsinápticas". La revista de biología celular . 86 (3): 831–45. doi :10.1083/jcb.86.3.831. PMC 2110694 . PMID  7410481. 
  11. ^ ab 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, WitzmannFA (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 basadas 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". Celúla . 127 (4): 831–46. doi :10.1016/j.cell.2006.10.030. hdl : 11858/00-001M-0000-0012-E357-D . PMID  17110340. S2CID  6703431.