IniciarChatGPT. (s. f.). Sinapsis [ilustración]. Generada por inteligencia artificial de https://chatgpt.com/c/68d56543-6de0-832f-914a-4b2a5d3cadca
Introducción
Para comenzar, vamos a reflexionar sobre el siguiente escenario:
Laura de 15 años, tras dormir apoyada sobre su brazo, despierta con dificultad para moverlo y con sensación de hormigueo. La médica le explica que esto ocurre porque la presión impide temporalmente la transmisión sináptica entre las neuronas y los músculos.
Yanalya. (s. f.). Una joven cansada durmiendo en un sofá suave [fotografía]. Tomada de https://n9.cl/jh242
La sinapsis es un tema de suma importancia para la fisiología del
sistema nervioso y para comprender a profundidad la manera en la que se
comunica el sistema nervioso entre sí y con sus órganos efectores, como
los músculos y diferentes tipos de tejidos glandulares. En esta unidad
de apoyo para el aprendizaje (UAPA), conocerás el concepto de sinapsis,
los tipos que existen y cómo se genera la transmisión sináptica, con lo
que podrás comprender la situación de Laura.
Identificar el concepto de sinapsis, sus tipos y las etapas de la transmisión sináptica, reconociendo los factores que diferencian las sinapsis excitadoras de las inhibidoras.
Objetivo
Sinapsis
¿Qué es una sinapsis?
Las sinapsis son uniones especializadas entre dos neuronas o entre una
neurona y su órgano efector —por ejemplo, un músculo—, que permiten la
comunicación y la transmisión de señales dentro del sistema nervioso y
con sus efectores; son las unidades fundamentales de transferencia de
información dentro del sistema nervioso central y periférico.
Estructura de la sinapsis
La sinapsis contará con una célula presináptica y una postsináptica; la presináptica siempre será una neurona, pero la
postsináptica puede ser una célula nerviosa, muscular o glandular.
Tipos de sinapsis
Existen dos tipos de sinapsis: la sinapsis química y la eléctrica; para
conocer un poco más, se describen sus características a continuación:
Sinapsis química
La sinapsis química se caracteriza por ser un proceso
unidireccional, en el cual la señal eléctrica se transmite desde
la neurona presináptica hacia la postsináptica, siguiendo el
principio de conductancia unidireccional. Este tipo de sinapsis
utiliza neurotransmisores, que son sustancias
químicas almacenadas en vesículas, como adrenalina,
noradrenalina o ácido gamma-aminobutírico (GABA, por sus siglas
en inglés), dentro de la terminal presináptica. Estos
neurotransmisores actúan sobre receptores específicos en la
neurona postsináptica para desencadenar diferentes tipos de
funciones celulares.
Sinapsis eléctrica
La sinapsis eléctrica se caracteriza por su bidireccionalidad,
lo que permite que la señal eléctrica se transmita tanto de la
neurona presináptica a la postsináptica como en sentido inverso.
En este tipo de sinapsis, el citoplasma de las células
adyacentes está conectado a través de uniones en hendidura con
canales iónicos que permiten el libre paso de iones entre el
interior de una célula y hacia la siguiente. Esta conexión
directa facilita la transmisión rápida de señales de
despolarización sin la intervención de neurotransmisores, aunque
no es capaz de generar acciones inhibidoras ni provocar cambios
duraderos en las propiedades eléctricas de la célula
postsináptica.
Integración sináptica
La integración sináptica es el proceso mediante el cual una neurona
postsináptica suma las señales que recibe de múltiples neuronas
presinápticas para determinar si generar o no un potencial de acción.
Esencialmente, es cómo las neuronas procesan y combinan diferentes
entradas para tomar una decisión.
¿Cómo funciona la integración sináptica?
Descubre el proceso de integración sináptica, el
mecanismo mediante el cual las neuronas combinan señales excitadoras e
inhibidoras para decidir si generan o no un potencial de acción,
mediante el siguiente video:
Integración sináptica
En resumen, la integración sináptica permite a las neuronas procesar una
gran cantidad de información de múltiples fuentes y tomar decisiones
sobre si disparar un potencial de acción, lo que es fundamental para el
funcionamiento del sistema nervioso.
Síntesis del neurotransmisor
Ahora que conoces qué es la sinapsis, su estructura y los tipos que
existen, es momento de profundizar en un aspecto fundamental: la síntesis del neurotransmisor. Anteriormente, se creía que, en las sinapsis químicas, cada neurona
presináptica podía producir un solo tipo de neurotransmisor; sin
embargo, actualmente, sabemos que una misma neurona puede producir
distintos tipos de neurotransmisores y neuromoduladores.
La producción de neurotransmisores inicia en el núcleo, cuando se
transcribe el gen para determinado tipo, pasa a formar ácido
ribonucleico mensajero (ARNm) y posteriormente proteína en el retículo
endoplásmico rugoso, lleno de ribosomas que forman estas proteínas. Los
neurotransmisores se van a almacenar en vesículas, pero deben ser
transportadas desde el soma celular hacia la membrana presináptica. Para
dicho proceso, es requerido utilizar los microtúbulos del citoesqueleto
para transportar estas vesículas, transporte conocido como
axoplasmático.
A los neurotransmisores, los podemos clasificar en dos grandes grupos:
excitatorios e inhibitorios; sin embargo, algunos de éstos pueden
cambiar de acuerdo con el tipo de receptor que activan, el tejido que
estimulan, el momento de la vida y el desarrollo en el que actúan.
Algunos neurotransmisores excitatorios e inhibitorios son:
Neurotransmisores excitatorios:
Glutamato
Noradrenalina
Serotonina
Acetilcolina
Neurotransmisores inhibitorios:
Ácido gamma-aminobutírico (GABA)
Glicina
Pasa el puntero en los puntos rojos para obtener más información.
Eventos presinápticos
Para que los neurotransmisores sean liberados, es importante que ocurran
fenómenos electroquímicos en la membrana de la neurona presináptica.
Primero, requerimos de un potencial de acción que viaje a través de la
membrana celular del soma y las neuritas de la neurona presináptica, y
que dicho estímulo llegue a la membrana cerca de la sinapsis, lo que
abre canales de calcio (Ca +2 ) dependientes de voltaje, lo
que aumenta las concentraciones de dicho ion a nivel intracelular.
Pero ¿para qué necesitamos Ca+2 elevado en el citosol? La respuesta
es para que las vesículas con neurotransmisor se puedan fusionar con la membrana
presináptica, y el neurotransmisor sea liberado y se difunda por la hendidura
o el espacio sináptico. ¿Cómo funciona esto? Debemos entender que existen
proteínas en la membrana sináptica y en las vesículas de neurotransmisor
que se llaman SNARE (acrónimo de soluble NSF attachment protein receptor). En las vesículas, se conocen como v-SNARE y, en la membrana, como
t-SNARE. Las v-SNARE y las t-SNARE se unen, pero requieren que el Ca+2 se acople con una proteína específica conocida como sinaptobrevina para
permitir el acoplamiento completo del complejo de proteínas; así, se fusionan
las membranas y, con ello, el neurotransmisor.
Espacio y retardo sináptico
Una vez que el neurotransmisor es liberado, debe difundirse a lo
largo del espacio sináptico, lo cual tarda en ocurrir
aproximadamente en 0.5 a 1 ms, generando retardo o retraso en verse
efectos en el potencial de acción de la célula postsináptica, en las
sinapsis químicas; mismo efecto no se observa en las eléctricas, ya
que no existe espacio ni retardo sináptico.
(s. a.) (s. f.). Sinapsis química y eléctrica [ilustración]. Tomada de https://www7.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/portadaMIval5.2.4.6.html
(s. a.) (s. f.). Sinapsis química y eléctrica [ilustración]. Tomada de https://www7.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/portadaMIval5.2.4.6.html
Liberación y recaptura del neurotransmisor
El neurotransmisor liberado puede ser metabolizado en la hendidura
sináptica si existe ahí la enzima que lo degrade; por ejemplo, la
acetilcolina es degradada por la acetilcolinesterasa, que se encuentra
en el espacio sináptico, o bien, la catecol-O-metiltransferasa (COMT)
degrada las aminas como dopamina y noradrenalina. En algunas ocasiones,
los productos residuales de este metabolismo enzimático regresan a la
membrana presináptica donde son “recapturados” para volver a formar
nuevos neurotransmisores; incluso, pueden ser recapturados en su
integridad como, por ejemplo, la serotonina. La recaptura del
neurotransmisor disminuye su concentración en la hendidura sináptica y,
por tanto, su disponibilidad para seguir uniéndose al receptor.
Eventos postsinápticos
El neurotransmisor puede llegar a unirse a dos tipos de receptores en la
membrana postsináptica:
Receptores ionotrópicos
Son acoplados a canales iónicos; cambian el potencial de membrana de
manera inmediata, ya sea despolarizando o hiperpolarizando la
célula.
Receptores metabotrópicos
Se acoplan y activan a segundos mensajeros y, con ello, dan lugar a
múltiples cascadas de señalización intracelular.
Potenciales postsinápticos excitatorios e inhibitorios.
Ahora bien, si el neurotransmisor es excitatorio, como el glutamato, se
va a unir a receptores ionotrópicos, los cuales se acoplan a canales
iónicos de sodio (Na+) y, al llegar este glutamato, se abren,
ingresan Na+ a la célula y la membrana postsináptica se despolariza. A esto, lo conocemos como potencial postsináptico excitatorio. Por
otro lado, si el neurotransmisor es inhibitorio, como GABA, se va a unir
a receptores ionotrópicos de igual manera, pero éstos van a permitir el
ingreso de iones de cloro (Cl-) a la célula; cuando la célula
adquiere cargas negativas, ésta se va a hiperpolarizar,
se aleja del umbral y, a la célula, le va a “costar más trabajo”
despolarizarse. A esto, lo conocemos como potencial postsináptico
inhibitorio.
(s. a.) (2024). Potenciales postsinápticos [ilustración]. Basada en https://www.kenhub.com/es/library/fisiologia/potenciales-postsinapticos
(s. a.) (2024). Potenciales postsinápticos [ilustración]. Basada en https://www.kenhub.com/es/library/fisiologia/potenciales-postsinapticos
Conclusión
Con todo lo descrito anteriormente, ahora puedes integrar el concepto de
sinapsis, sus características y la transmisión e integración de las
señales en el sistema nervioso central, el periférico y sus efectos en
órganos, además de describir las diferencias entre las sinapsis
excitatorias e inhibitorias.
Actividad. Sinapsis en acción: completa y acierta
En esta actividad, pondrás a prueba lo aprendido en la UAPA, reforzarás tu capacidad para identificar el concepto de sinapsis, sus tipos y distinguir las características de la sinapsis química y eléctrica. ¡Adelante!
Actividad. Sinapsis en acción: completa y acierta
Autoevaluación. Descifrando los PPSE y PPSI
En esta actividad, reforzarás tus conocimientos sobre los potenciales postsinápticos excitatorios (PPSE) e inhibitorios (PPSI) y sobre qué papel desempeñan los neurotransmisores excitadores e inhibidores en la transmisión sináptica.
Autoevaluación. Descifrando los PPSE y PPSI
Fuentes de información
Boron, W. F. y Boulpaep, E. L. (2017). Fisiología médica (3.a ed.). Elsevier.
Hall, J. E. y Hall, M. E. (2021). Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica (14.a ed.). Elsevier.
Cómo citar
Robles, A. y Villagómez, Á. E. (2026). Sinapsis. Unidades de Apoyo para el Aprendizaje.
CUAED/Facultad de Medicina-UNAM. (Vínculo)
Fuentes de información