VCNW Functie
Hoofdstuk 4: Neuronen: Celfysiologie van de synaps
1. Inleiding
De synaps is de functionele kern van het zenuwstelsel. Het vormt het contact tussen het
neuron en het doelwitweefsel. Het bestaat uit een presynaptisch domein, een synaptische
spleet en een postsynaptisch domein.
Verschillende soorten contact: - Neuron-neuron
- Neuro-musculair
- Neuro-glandulair
Er zijn 2 types synapsen: elektrisch of chemisch.
1) Elektrische synaps:
Er is direct contact tussen het cytoplasma van de cellen. Ze zijn gekoppeld via gap
junctions, connexines (Cx36). Ionen of zelfs signaalmoleculen (ATP, …) kunnen zich van
de éne cel naar de andere verplaatsen.
Voordelen: - Snel
- Weinig energie nodig
- Betrouwbaar
- Bidirectioneel
2) Chemische synaps:
Voordelen: - Mogelijkheid tot amplificatie
- Mogelijkheid tot inhibitorische signaaltransductie
- Grote tijdschaal mogelijk: msec tot dagen
- Plasticiteit: langdurig verandering van transmissie aan 1 synaps
2 soorten transductie: - Ionotroop: Ionenkanaal is de receptor, snel
- Metabotroop: G-proteïne gekoppelde receptor, trager
2 soorten effect: - Inhibitorisch: vb door activatie van een K-kanaal
- Excitatorisch: vb door activatie van een niet-selectief kationkanaal
NT kunnen convergent of divergent zijn:
- Convergent: Meerdere NT hebben hetzelfde effect. Vb Activatie Gq-gekoppelde
receptor
- Divergent: 1 NT heeft verschillende effecten. Vb Acetylcholine activeert ionenkanaal
of GPCR.
Er is ook een indeling van neuronen obv vorm mogelijk.
Indeling van het ZS:
1) Centraal ZS
2) Perifeer ZS: - Sensorisch
- Motorisch: - Somatisch
- Autonoom: - PS
- OS
Er zijn verschillende takken die deze domeinen van het ZS met elkaar verbinden.
2. Neuromusculaire synaps
2.1 Schematisch
In bijna alle neuronen komt de signaaloverdracht schematisch overeen.
- Presynaps: motorneuron
1) Synthese acetylcholine door choline-acetyltransferase
2) Vulling vesikels door Vesicular Ach Transporter
1
, VCNW Functie
3) Depolarisatie: via AP
4) Ca2+–influx via N-type Ca2+–kanalen
5) Exocytose
- Synaptische spleet:
1) Diffusie
2) Afbraak acetylcholine door acetylcholine esterase (AChE)
3) Heropname door choline transporter
- Postsynaps: spier
1) Binding aan de nAch-receptor: N1-receptor
2) Elektrogenese: eindplaatpotentiaal (EPP)
3) AP
4) Contractie
Inhibitie van de heropname is een manier om de synaptische transmissie te versterken.
In de synaps zelf is geen modulatie mogelijk.
2.2 Eindplaatpotentiaal (EPP)
= transiënte depolarisatie van de skeletspiermembraan. Het is een vorm van
postsynaptische excitatorische potentiaal (EPSP).
EPP is niet de AP, maar de depolarisatie die al dan niet een AP zal uitlokken.
Hoe verder weg van de eindplaat, hoe kleiner de resterende depolarisatie wordt: passieve
voortgeleiding.
De EPP duurt 10-tallen milliseconden. Er is een korte delay tussen de neuronale stimulus en
de postsynaptische respons.
De EPP is het gevolg van de stimulatie van een niet-selectief kationenkanaal. Het is
doorlaatbaar voor Ca2+, Na+ en K+ en heeft omkeerpotentiaal 0 mV.
- Negatieve potentiaal → Inwaartse stroom
→ Ca2+ en Na+ stromen inwaarts
- Positieve potentiaal → Uitwaartse stroom
→ K+ stroomt uitwaarts
Die depolarisatie ontstaat door nicotinische acetylcholine-receptor.
− Ionotrope receptor
− Niet-selectief ionenkanaal: Na+- en K+-permeabel
− N1- en N2-receptor: - N1: In NMJ, gevoelig voor tubocurarine
- N2: In neuronen, resistent aan tubocurarine
− 1 gen codeert voor 1 subeenheid, 4 verschillende subtypes en elke subeenheid heeft
4 transmembranaire domeinen.
− Het kanaalcomplex is een pentameer
− 10 α-genen, 4 β-genen, 1 γ, 1 δ en 1 ε
− Er is een diversiteit in receptoren afhankelijk van het weefsel en ontwikkelings-
stadium: - Adulte NMJ: (α1)2 β1δε
- Embryonaal of gedenerveerd adult NMJ: (α1)2β1γδ
De nicotinische acetylcholine-receptor behoort tot de Cys-loop receptoren, een klasse van
ligand-gestuurde ionenkanalen. Binnen deze klasse is er ook veel variatie in eigenschappen.
2.3 Exocytose van NT
2
Hoofdstuk 4: Neuronen: Celfysiologie van de synaps
1. Inleiding
De synaps is de functionele kern van het zenuwstelsel. Het vormt het contact tussen het
neuron en het doelwitweefsel. Het bestaat uit een presynaptisch domein, een synaptische
spleet en een postsynaptisch domein.
Verschillende soorten contact: - Neuron-neuron
- Neuro-musculair
- Neuro-glandulair
Er zijn 2 types synapsen: elektrisch of chemisch.
1) Elektrische synaps:
Er is direct contact tussen het cytoplasma van de cellen. Ze zijn gekoppeld via gap
junctions, connexines (Cx36). Ionen of zelfs signaalmoleculen (ATP, …) kunnen zich van
de éne cel naar de andere verplaatsen.
Voordelen: - Snel
- Weinig energie nodig
- Betrouwbaar
- Bidirectioneel
2) Chemische synaps:
Voordelen: - Mogelijkheid tot amplificatie
- Mogelijkheid tot inhibitorische signaaltransductie
- Grote tijdschaal mogelijk: msec tot dagen
- Plasticiteit: langdurig verandering van transmissie aan 1 synaps
2 soorten transductie: - Ionotroop: Ionenkanaal is de receptor, snel
- Metabotroop: G-proteïne gekoppelde receptor, trager
2 soorten effect: - Inhibitorisch: vb door activatie van een K-kanaal
- Excitatorisch: vb door activatie van een niet-selectief kationkanaal
NT kunnen convergent of divergent zijn:
- Convergent: Meerdere NT hebben hetzelfde effect. Vb Activatie Gq-gekoppelde
receptor
- Divergent: 1 NT heeft verschillende effecten. Vb Acetylcholine activeert ionenkanaal
of GPCR.
Er is ook een indeling van neuronen obv vorm mogelijk.
Indeling van het ZS:
1) Centraal ZS
2) Perifeer ZS: - Sensorisch
- Motorisch: - Somatisch
- Autonoom: - PS
- OS
Er zijn verschillende takken die deze domeinen van het ZS met elkaar verbinden.
2. Neuromusculaire synaps
2.1 Schematisch
In bijna alle neuronen komt de signaaloverdracht schematisch overeen.
- Presynaps: motorneuron
1) Synthese acetylcholine door choline-acetyltransferase
2) Vulling vesikels door Vesicular Ach Transporter
1
, VCNW Functie
3) Depolarisatie: via AP
4) Ca2+–influx via N-type Ca2+–kanalen
5) Exocytose
- Synaptische spleet:
1) Diffusie
2) Afbraak acetylcholine door acetylcholine esterase (AChE)
3) Heropname door choline transporter
- Postsynaps: spier
1) Binding aan de nAch-receptor: N1-receptor
2) Elektrogenese: eindplaatpotentiaal (EPP)
3) AP
4) Contractie
Inhibitie van de heropname is een manier om de synaptische transmissie te versterken.
In de synaps zelf is geen modulatie mogelijk.
2.2 Eindplaatpotentiaal (EPP)
= transiënte depolarisatie van de skeletspiermembraan. Het is een vorm van
postsynaptische excitatorische potentiaal (EPSP).
EPP is niet de AP, maar de depolarisatie die al dan niet een AP zal uitlokken.
Hoe verder weg van de eindplaat, hoe kleiner de resterende depolarisatie wordt: passieve
voortgeleiding.
De EPP duurt 10-tallen milliseconden. Er is een korte delay tussen de neuronale stimulus en
de postsynaptische respons.
De EPP is het gevolg van de stimulatie van een niet-selectief kationenkanaal. Het is
doorlaatbaar voor Ca2+, Na+ en K+ en heeft omkeerpotentiaal 0 mV.
- Negatieve potentiaal → Inwaartse stroom
→ Ca2+ en Na+ stromen inwaarts
- Positieve potentiaal → Uitwaartse stroom
→ K+ stroomt uitwaarts
Die depolarisatie ontstaat door nicotinische acetylcholine-receptor.
− Ionotrope receptor
− Niet-selectief ionenkanaal: Na+- en K+-permeabel
− N1- en N2-receptor: - N1: In NMJ, gevoelig voor tubocurarine
- N2: In neuronen, resistent aan tubocurarine
− 1 gen codeert voor 1 subeenheid, 4 verschillende subtypes en elke subeenheid heeft
4 transmembranaire domeinen.
− Het kanaalcomplex is een pentameer
− 10 α-genen, 4 β-genen, 1 γ, 1 δ en 1 ε
− Er is een diversiteit in receptoren afhankelijk van het weefsel en ontwikkelings-
stadium: - Adulte NMJ: (α1)2 β1δε
- Embryonaal of gedenerveerd adult NMJ: (α1)2β1γδ
De nicotinische acetylcholine-receptor behoort tot de Cys-loop receptoren, een klasse van
ligand-gestuurde ionenkanalen. Binnen deze klasse is er ook veel variatie in eigenschappen.
2.3 Exocytose van NT
2
