Abrir o menú principal
Esquema dun sinaptosoma illado con numerosas pequenas vesículas sinápticas, dúas vesículas de níucleo denso, unha mitocondria e unha porción de membrana postsináptica unida á zona activa presináptica.

Un sinaptosoma é un terminal sináptico illado dunha neurona, que se prepara para usalo en investigación. Os sinaptosomas obtéñense facendo unha homoxenización suave do tecido nervioso en condicións isotónicas e un posterior fraccionamento usando centrifugación en gradiente de densidade e diferencial. A forza de cizalla exercida polo líquido separa os terminais nerviosos do axón e a membrana plasmática que rodea o terminal nervioso vólvese a selar. Os sinaptosomas son osmoticamente sensibles, conteñen numerosas pequenas vesículas sinápticas claras, ás veces vesículas máis grandes de núcleo denso e frecuentemente unha ou máis mitocondrias. Teñen as características morfolóxicas e a maioría das propiedades químicas do terminal nervioso orixinal. Os sinaptosomas illados dos cerebros de mamíferos a miúdo reteñen unha porción da membrana postsináptica, en fronte da zona activa.

Os sinaptosoms foron illados inicialmente para intentar identificar o compartimento subcelular correspondente á fracción da denominda acetilcolina unida, que permanece no tecido cerebral cando é homoxenizado en sacarosa isoosmótica. As partículas que conteñen acetilcolina e o encima que a sintetiza, a colina acetiltransferase, foron illados orixinalmente por Hebb e Whittaker (1958)[1] no Agricultural Research Council, Institute of Animal Physiology, Babraham, Cambridge, Reino Unido. Nun estudo en colaboración co microscopista electrónico George Gray do University College London, Victor P. Whittaker finalmente mostrou que as partículas ricas en acetilcolinas derivadas do córtex cerebral do coello de Indias tiñan grande abundancia de vesículas sinápticas evaxinadas dos terminais nerviosos.[2][3] Whittaker acuñou o termo sinaptosoma para describir estas partículas derivadas do fraccionamento e pouco despois puideron illarse as vesículas sinápticas dos sinaptosomas lisados.[4][5]

Os sinaptosomas utilízanse comunmente para estudar a transmisión sináptica no tubo de ensaio porque conteñen a maquinaria molecular necesaria para a captación, almacenamento e liberación de neurotransmisores. Ademais comvertéronse nunha ferramenta habitual nos ensaios de fármacos. Manteñen un potencial de membrana normal, conteñen receptores presinápticos, translocan metabolitos e ións, e cando se despolarizan, liberan moitos neurotransmisores (como acetilcolina, aminoácidos, catecolaminas, e péptidos) de maneira dependente do Ca2+. Os sinaptosomas illados do cerebro completo ou certas rexións do cerebro son tamén modelos útiles par estudar as relacións entre estrutura e función na liberación de vesículas sinápticas.[6] Os sinaptosomas poden tamén illarse doutros tecidos ademais de do cerebro, como a medula espiñal, retina, plexo mientérico ou o órgano eléctrico da raia eléctrica.[7][8] Os sinaptosmoas poden utiliarse para illar densidades postsinápticas[9] ou a zona activa presináptica con vesículas sinápticas unidas.[10] Por conseguinte, varios subproteomas de sinaptosomas illados, como as vesículas sinápticas, membranas sinápticas ou densidades postsinápticas poden agora estudarse por técnicas proteómicas, o que está producindo un coñecemento máis fondo da maquinaria molecular da neurotransmisión e neuroplasticidade cerebrais.[10][11][12][13]

NotasEditar

  1. Hebb CO, Whittaker VP (1958). "Intracellular distributions of acetylcholine and choline acetylase". J Physiol 142: 187–96. PMC 1356703. doi:10.1113/jphysiol.1958.sp006008. 
  2. Gray EG, Whittaker VP (1960). The isolation of synaptic vesicles from the central nervous system. J Physiol (London) 153: 35P-37P.
  3. Gray EG, Whittaker VP (January 1962). "The isolation of nerve endings from brain: an electron-microscopic study of cell fragments derived by homogenization and centrifugation". Journal of Anatomy 96: 79–88. PMC 1244174. PMID 13901297. 
  4. Whittaker VP, Michaelson IA, Kirkland RJ (February 1964). "The separation of synaptic vesicles from nerve-ending particles ('synaptosomes')". The Biochemical Journal 90 (2): 293–303. PMC 1202615. doi:10.1042/bj0900293. 
  5. Whittaker VP (1965). "The application of subcellular fractionation techniques to the study of brain function". Progress in Biophysics and Molecular Biology 15: 39–96. PMID 5338099. 
  6. Ivannikov, M.; et al. (2013). "Synaptic vesicle exocytosis in hippocampal synaptosomes correlates directly with total mitochondrial volume". J. Mol. Neurosci. 49 (1): 223–230. PMC 3488359. PMID 22772899. doi:10.1007/s12031-012-9848-8. 
  7. Whittaker VP (1993). "Thirty years of synaptosome research". J Neurocytol 22: 735–742. doi:10.1007/bf01181319. 
  8. Breukel AI, Besselsen E, Ghijsen WE (1997). "Synaptosomes. A model system to study release of multiple classes of neurotransmitters". Methods in Molecular Biology 72: 33–47. PMID 9249736. doi:10.1385/0-89603-394-5:33. 
  9. Carlin RK, Grab DJ, Cohen RS, Siekevitz P (September 1980). "Isolation and characterization of postsynaptic densities from various brain regions: enrichment of different types of postsynaptic densities". The Journal of Cell Biology 86 (3): 831–45. PMC 2110694. PMID 7410481. doi:10.1083/jcb.86.3.831. 
  10. 10,0 10,1 Morciano M, Burré J, Corvey C, Karas M, Zimmermann H, Volknandt W (December 2005). "Immunoisolation of two synaptic vesicle pools from synaptosomes: a proteomics analysis". Journal of Neurochemistry 95 (6): 1732–45. PMID 16269012. doi:10.1111/j.1471-4159.2005.03506.x. 
  11. Bai F, Witzmann FA (2007). "Synaptosome proteomics". Sub-cellular Biochemistry 43: 77–98. PMC 2853956. PMID 17953392. 
  12. Burré J, Beckhaus T, Schägger H, Corvey C, Hofmann S, Karas M, Zimmermann H, Volknandt W (December 2006). "Analysis of the synaptic vesicle proteome using three gel-based protein separation techniques". Proteomics 6 (23): 6250–62. PMID 17080482. doi:10.1002/pmic.200600357. 
  13. Takamori S, Holt M, Stenius K, Lemke EA, Grønborg M, Riedel D, Urlaub H, Schenck S, Brügger B, Ringler P, Müller SA, Rammner B, Gräter F, Hub JS, De Groot BL, Mieskes G, Moriyama Y, Klingauf J, Grubmüller H, Heuser J, Wieland F, Jahn R (November 2006). "Molecular anatomy of a trafficking organelle". Cell 127 (4): 831–46. PMID 17110340. doi:10.1016/j.cell.2006.10.030.