Psicobiologia: il ciclo dei neurotrasmettitore

• Sintesi e immagazzinamento
La sintesi dei NT a basso peso molecolare avviene direttamente nella sinapsi. Vengono immagazzinati in vescicole sinaptiche da proteine carriers nelle cisterne.

La sintesi dei NT ad alto peso molecolare vengono prodotti nel soma dal reticolo endoplasmatico rugoso e poi rielaborati dall’apparato del Golgi. Le vescicole, granuli secretori, contenenti NT gemmano e poi vengono trasportate con trasporto asso-plasmatico anterogrado nelle sinapsi.
I NT ad alto peso molecolare una volta liberati non possono essere recuperati ed è necessario sintetizzarli nuovamente.

Ogni neurone libera un solo tipo di NT a basso peso molecolare, tuttavia può co-esistere un NT peptidico.
• Liberazione
Una volta giunto al bottone sinaptico, il potenziale d’azione attiva i canali ionici Ca++ voltaggio-dipendenti che si trovano nelle vicinanza delle zone attive. Il calcio è estremamente più concentrato all’esterno, perciò aperto irrompe nella cellula.
Il catione bivalente calcio attiva il meccanismo delle proteine SNARE che aprono la vescicola il cui contenuto si riversa (esocitosi) nella fessura sinaptica attraverso il poro di fusione (0.2ms). La vescicola si incorpora con la membrana della sinapsi.
Attraverso l’endocitosi la membrana in eccesso viene recuperata ed inviata alle cisterne che creano nuove membrane e le riempiono di NT. Il processo dura circa un minuto.
Allo stesso tempo l’ione avvicina le altre vescicole sinaptiche più arretrate disancorandole dal citoscheletro.
Nella giunzione neuromuscolare vengono liberate anche 200 vescicole, nel SNC al massimo 2 per ogni potenziale d’azione.
Per le molecole ad alto peso molecolare l’esocitosi dei granuli secretori non avviene presso le zone attive e richiede molto più Ca++ quindi una stimolazione prolungata che non permette alle pompe Ca++ di espellerlo dalla cellula. La latenza può essere anche di 50ms e l’effetto al rilascio sul neurone post-sinaptico è molto più duraturo. Spesso l’azione è di tipo neuromodulatorio, cioè influenza l’effetto dell’NT a basso peso molecolare.
• Rimozione e recupero
Il NT deve essere rimosso continuamente dalla fessura sinaptica, se non fosse così il neurone post-sinaptico non potrebbe percepire differenze di concentrazione del NT accumulato.
I meccanismi di rimozione sono tre e agiscono contemporaneamente.
L’inattivazione enzimatica è il più rapido e fa sì che enzimi presenti nella fessura sinaptica modifichi la struttura molecolare dell’NT o lo converta in più molecole. Questi metaboliti poi vengono riassunti dalla cellula per la creazione di nuovo NT.
Per la catecolamine il enzimi inattivanti sono Monomminossidasi (Mao); per l’acetelcolina è l’acetilcolinesterasi che scinde in acido acetico e colina.
La diffusione fa sì che il NT sfugga fuori dalla fessura sinaptica e gli astrociti lo catturano per poi restituirlo al neurone.
La ricaptazione è un meccanismo del neurone pre-sinaptico che riconosce il NT e lo riassorbe.

In molte sinapsi dei neuroni pre-sinaptici, inoltre, esistono degli autorecettori che di solito hanno funzione inibitoria, quindi modulano la fuoriuscita di nuovo NT nella fessura.