Classi di cellule del sistema nervoso

1. Cellule nervose Unita` morfologica e funzionale del sistema nervoso (neurone) Cellule gliali Funzione di sostegno Classi di cellule del sistema nervoso

2. Cellule gliali • Astroglia • funzione di sostegno e nutritiva • Oligodendroglia • Formazione e mantenimento della mielina • Microglia • azione fagocitaria

3. Il neurone • Il neurone e’un’unita’: • anatomica • funzionale • genetica • neuroblasto • trofica

4. Classi di neuroni • Neurone unipolare • Neurone bipolare • Neurone multipolare • Interneurone

5. Il neurone • Unita` ricevente • Corpo cellulare • Dendriti • Recettori • Unita` di trasmissione • Assone • Terminazioni presinaptiche • Neurotrasmettitori

6. Corpo cellulare • Centro metabolico del neurone • Nucleo • Reticolo endoplasmatico (corpi di Nissl) • Apparato del Golgi

7. Membrana cellulare Doppio strato lipidico che contiene • proteine di canale • proteine di segnale (recettori)

8. Assoneunita’ di trasmissione • Conduzione di segnali elettrici • Mielina • Nodi di Ranvier • Trasporto assonico (microtubuli) • Anterogrado • Retrogrado

9. Terminazione presinapticaunita’ di trasmissione • Funzione secretoria • Vescicole sinaptiche corpuscoli che contengono neurotrasmettitori • Neurotrasmettitori molecole in grado di influenzare l’attivita’ di altre cellule

10. Terminazione presinaptica I neurotrasmettitori sintetizzati nel nucleo, sono immagazzinati nelle vescicole, trasportati nella terminazione presinaptica e liberati nella sinapsi per esocitosi a seguito di un impulso nervoso

11. Conduzione nervosapotenziale di riposopotenziali d’azione Aspetto chiave per la comprensione della conduzione nervosa e’ il potenziale di membrana a riposo, ovvero la differenza di carica fra l’esterno e l’interno della cellula

12. Potenziale di membrana a riposo • Esiste una differenza di potenziale di circa 70mV fra l’interno e l’esterno della membrana • Tale differenza e’ dovuta ad una maggiore concentrazione di sali con carica negativa all’interno della cellula nervosa

13. Ioni a carica positiva sodio (Na) potassio (K) Ioni a carica negativa cloro (Cl) proteine a carica negativa Ioni che contribuiscono al potenziale di riposo

14. Che cosa mantiene il potenziale di riposo? La diversa distribuzione di ioni ai due lati della membrana e’ mantenuta dall’interazione di diversi fattori

15. Fattori che tendono a diminuire la differenza di potenziale • Movimento casuale - gradiente di concentrazione • ioni tendono a muoversi verso aree a bassa concentrazione • gradiente elettrico • ioni tendono ad allontanarsi da un’area in cui si sono accumulate cariche del loro segno

16. Fattori che tendono a mantenere la differenza di potenziale • Caratteristiche della membrana cellulare: • permeabilita’ selettiva della membrana (canali ionici): ioni K e Cl attraversano liberamente la membrana attraverso proteine canale • pompe sodio/potassio che spingono ioni Na fuori dalla cellula e trasportano ioni K dentro la cellula

17. Generazione e conduzione dei potenziali postsinaptici (PPSP) • I neurotrasmettitori (NT) liberati nello spazio sinaptico si legano a recettori situati nella membrana postsinaptica, innescando effetti di: • depolarizzazione (diminuzione del potenziale di riposo da -70 a -67 mV) • iperpolarizzazione (aumento del potenziale di riposo da -70 a -72 mV)

18. I potenziali postsinaptici • Depolarizzazioni postsinaptiche • Potenziali postsinaptici eccitatori (PPSE) • aumentano la probabilita’ che il neurone scarichi • Iperpolarizzazioni postsinaptiche • Potenziali postsinaptici inibitori (PPSI) • riducono la probabilita’ che il neurone scarichi • PPSE e PPSI sono risposte graduate

19. Integrazione dei PPS Somma algebrica di tutte le attivita’ sinaptiche (PPSE e PPSI) determina se l’effetto finale sara’ eccitatorio o inibitorio

20. Intensita` del PPS viene determinata da: • fattore temporale: • frequenza di scarica proporzionale alla quantita` di neurotrasmettitori rilasciati • fattore spaziale: • area ricettiva raggiunta proporzionale alla quantita` di recettori attivati

21. Sequenza di trasmissione:eccitatoria ed inibitoria

22. Potenziale d`azione(o impulso nervoso) • Espressione di un`inversione di polarita` (+30 mV) che si propaga senza decremento lungo l`assone • Propagazione continua o saltatoria Propagazione continua Propagazione saltatoria

23. Potenziale d`azione(o impulso nervoso) • Espressione di una inversione di polarita` (+30/50 mV) mediata da canali ionici voltaggio-dipendenti • Evento di membrana che non influenza le concentrazioni relative degli ioni

24. Struttura della Sinapsi • Terminazione presinaptica • Fessura sinaptica • Cellula postsinaptica • Neurone • Ghiandola • Muscolo

25. Tipi di sinapsi • criterio topografico • sinapsi asso-dendritica • sinapsi asso-somatica • sinapsi dendro-dendritica • sinapsi asso-assonica

26. Trasmissione sinaptica • Neutrosmettitore (NT) e recettore sono in rapporto chiave-serratura

27. Che cos`e` Grossa molecola proteica immersa nella membrana cellulare che si adatta in maniera specifica ad un dato NT (rapporto chiave-serratura) Come agisce l`interazione con il NT altera la forma tridimensionale della proteina, innescando: PPSE/PPSI di un neurone Contrazione muscolare Stimolazione ghiandolare Recettore

28. Sottotipi recettoriali • Le diverse classi di recettori controllate da un singolo neurotrasmettitore costituiscono sottotipi recettoriali • I vari sottotipi sono localizzati in regioni cerebrali diverse e reagiscono in modo diverso allo stesso NT

29. Tipi di recettore • Recettori associati a canale ionico • Recettori associati a proteina G

30. Recettore associato a canale ionico • Quando il NT si lega al recettore canale, il canale si apre o si chiude, producendo un’immediata variazione del potenziale di membrana

31. Recettore associato a proteina G • Quando un NT vi si lega, una parte della proteina G si stacca e puo’ • attivare un canale ionico, generando PPSE/PPSI • indurre la sintesi di un secondo messaggero

32. Recettore associato a proteina G • Possibili effetti del secondo messaggero: • legarsi ad un canale ionico generando PPSI/PPSE • influenza sul metabolismo cellulare • modulazione dell’espressione genica del neurone

33. I neurotrasmettitori cerebrali Piccole proteine specializzate nel trasferimento di segnali all`interno dei circuiti neuronali

34. Tipi di neurotrasmettitori • A basso peso molecolare • Ad alto peso molecolare

35. Neurotrasmettitori a basso peso molecolare • monoamine • noradrenalina, dopamina, adrenalina, serotonina • aminoacidi • Acido amminobutirrico (GABA), Acido glutammico, Glicina, Aspartato • gas solubili • acetilcolina

36. Neurotrasmettitori ad alto peso molecolare • neuropeptidi • endorfine

37. Vita del neurotrasmettitore • Sintesi nel corpo cellulare • Immagazzinamento nelle vescicole • Trasporto assonale verso terminazioni presinaptiche • Liberazione a seguito di PPSE • Interazione con un recettore • disattivazione

38. Meccanismi di disattivazione del neurotrasmettitore • Riassorbimento attraverso pompe presinaptiche • Degradazione enzimatica a livello di spazio sinaptico

39. Farmaci psicoattiviAgiscono a livello di trasmissione sinaptica • farmaci agonisti potenziano l`attivita`di un NT • Aumentando la quantita` di precursori • bloccandone la degradazione o il riassorbimento a livello sinaptico • Attivandone i recettori postsinaptici • farmaci antagonisti indeboliscono l`effetto del NT • inattivandone i recettori postsinaptici • Potenziando i processi di degradazione e riassorbimento

40. Esempi di farmaci psicoattivi • Morbo di Parkinson: agonista della dopamina (precursore) • Depressione: agonisti di serotonina e noradrenalina (diminuzione dei processi di riassorbimento e degradazione)