I neurotrasmettitori liberati dalla fessura sinaptica influenzano il neurone post-sinaptico legandosi a centinaia di specifiche proteine recettrici incastonate nell´ispessimento post-sinaptico. Il legame di un neurotrasmettitore per il recettore è come l´inserimento di una chiave in una serratura, questo causa cambiamenti nella conformazione della proteina. I recettori dei neurotrasmettitori possono essere divisi in due categorie:
1) i canali ionici trasmettitore-dipendenti
2) i recettori accoppiati alla proteina G
I canali ionici trasmettitore-dipendente sono proteine che attraversano la membrana, costituiti da 5 unità che si uniscono formando un poro. In assenza di neurotrasmettitore il poro è chiuso. Quando il neurotrasmettitore si lega a specifici siti sulla regione extracellulare del canale, questo induce un cambiamento configurazionale che provoca l´apertura del poro.
Dinamica:
1. Un impulso arriva al terminale presinaptico, inducendo il rilascio del neurotrasmettitore.
2. Le molecole si legano ai canali ionici trasmettitore-dipendenti nella membrana
post-sinaptica
3. Se gli ioni Na+ entrano nella cellula post-sinaptica, attraverso i canali
aperti, essa si depolarizza.
4. Il cambiamento risultante nel potenziale di membrana viene chiamato potenziale post-sinaptico eccitatorio (PPSE)
Se i canali trasmettitore-dipendenti sono permeabili al cloro Cl-, si verificherà un´iperpolarizzazione della cellula rispetto al potenziale di membrana a riposo. Poiché ciò tende a portare il potenziale di membrana lontano dal valore di soglia per la generazione dei potenziali d´azione, questo effetto è detto inibitorio. Dunque, un´iperpolarizzazione del potenziale di membrana post-sinaptico causato dal rilascio di un neurotrasmettitore è detto potenziale post-sinaptico inibitorio (PPSI). L´attivazione sinaptica dei canali ionici GABA-dipendenti produce un PPSI. L´attivazione sinaptica dei canali ionici ACh-dipendenti e glutammato-dipendenti induce i PPSE. I recettori accoppiati alla proteina G : tutti e tre i tipi di neurotrasmettori agenti sui recettori accoppiati alle proteina G svolgono azioni post-sinaptiche seguendo queste tre fasi:
1) Le molecole del neurotrasmettitore si legano alle proteine recettrici incastonate
nella membrana post-sinaptica.
2) Le proteine recettrici attivano piccole molecole proteiche, chiamate proteine
G, che sono libere di muoversi lungo la faccia intracellulare della membrana post-sinaptica.
3) Le proteine G una volta attivate, attivano a loro volta proteine effettori che possono canali ionici o enzimi che sintetizzano molecole chiamate secondi messaggeri, le quali si diffondono nel citosol.
4) I secondi messaggeri possono attivare enzimi supplementari nel citosol in grado di regolare la funzione di canali ionici e alterare il metabolismo cellulare.
Poiché i recettori accoppiati alle proteine G possono innescare un gran numero di processi metabolici, vengono detti recettori metabotropici. Gli autorecettori: i recettori dei neurotrasmettitori si trovano anche nella mebrana del terminale assonico presinaptico. I recettori che sono sensibili al neurotrasmettitore rilasciato dalla terminazione presinaptica sono chiamati autorecettori. Solitamente sono accoppiati alle proteine G e promuovono la formazione del secondo messaggero. Esso svolgono anche la funzione di “”valvole di sicurezza””, per ridurre la liberazione di neurotrasmettitore quando la concentrazione di quest´ultimo nella fessura sinaptica raggiunge valori troppo elevati. Recupero e degradazione del neurotrasmettitore: una volta che il neurotrasmettitore è stato liberato ed ha interagito con i recettori post-sinaptici, deve essere eliminato dalla fessura sinaptica per permettere una successiva trasmissione sinaptica. questo processo può avvenire in più modi:
1. per semplice diffusione delle molecole del trasmettitore fuori dalla sinapsi;
2. tramite un riassorbimento condotto da specifiche proteine che si trovano
nella membrana presinaptica;
3. tramite il riassorbimento operato dalle proteine presenti nelle membrane della glia;
4. attraverso la distruzione enzimatica all´interno della stessa fessura sinaptica.
Una volta nel citosol del terminale assonico, i neurotrasmettitori possono venire distrutti per via enzimatica o essere riassunti dalle vescicole sinaptiche. Alcuni farmaci, chiamati inibitori, riescono a bloccare il normale funzionamento di proteine specifiche coinvolte nella trasmissione sinaptica. Gli inibitori dei recettori per il neurotrasmettitore, denominati antagonisti, si legano al recettore e bloccano l´azione del trasmettitore (ne è un esempio il curaro, antagonista dell´acetilcolina). Esistono altri farmaci che silegano ai recettori , ma, anziché inibirli, simulano l´azione dei neurotrasmettitori normalmente presenti. Essi sono chiamati agonisti (ne è un esempio la nicotina, agonista dell´acetilcolina).
