¿Qué es la sinapsis y cómo se comunican las neuronas en el sistema nervioso?

La sinapsis es la aproximación especializada establecida entre neuronas, o bien entre una neurona y una célula efectora como una fibra muscular o glandular, donde se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso. Este proceso permite que las células del sistema nervioso formen circuitos neuronales complejos para regular la percepción, el pensamiento y el control corporal.

¿De dónde proviene el término sinapsis y cómo se descubrió?

La palabra sinapsis deriva de sinapteína, un término acuñado por C.S. Sherrington y sus colaboradores a partir de las raíces griegas sin- (juntos) y hapteina (con firmeza). Este concepto histórico sirvió para describir los puntos de contacto funcionales entre las células nerviosas, fundamentales para comprender la integración de señales en el cerebro adulto, donde se calcula que existen miles de billones de conexiones sinápticas.

¿Cómo es la estructura histológica y ultraestructural de una sinapsis típica?

Desde el punto de vista histológico, una neurona consta de soma, dendritas y axón, siendo estos dos últimos los elementos que establecen las relaciones sinápticas. En su ultraestructura, la sinapsis prototípica presenta un botón sináptico en el extremo presináptico separado de la célula postsináptica por una hendidura de entre 20 y 30 nanómetros.

Justo detrás de la membrana postsináptica se sitúa un complejo de proteínas entrelazadas conocido como densidad postsináptica, encargado de anclar y regular los receptores de neurotransmisores.

¿Cuáles son las diferencias principales entre la sinapsis eléctrica y la química?

La sinapsis eléctrica transmite el impulso nervioso mediante el paso directo de iones a través de uniones gap o canales moleculares, lo que otorga una comunicación bidireccional y sumamente rápida. En contraste, la sinapsis química utiliza neurotransmisores liberados desde vesículas presinápticas hacia la hendidura sináptica tras la llegada de un potencial de acción y la entrada de iones de calcio.

Esta segunda modalidad es predominante en los mamíferos y permite modular la señal de forma excitatoria o inhibitoria según los receptores activados en la membrana postsináptica.

¿En qué consiste el modelo de la sinapsis tripartita y tetrapartita?

El modelo clásico bipartito que abarcaba únicamente las membranas presináptica y postsináptica de dos neuronas contiguas se ha ampliado con el descubrimiento de la sinapsis tripartita, que incorpora a los astrocitos del neuropilo. Asimismo, investigaciones recientes sobre la matriz extracelular han propuesto el concepto de sinapsis tetrapartita, integrando los elementos neuronales, la neuroglía cercana y los componentes de la matriz extracelular como reguladores clave en la transferencia de información.

¿Cómo se integran las señales sinápticas en el sistema nervioso?

La respuesta de una neurona postsináptica depende de la suma algebraica de múltiples entradas excitatorias e inhibitorias simultáneas. Si los potenciales postsinápticos excitatorios logran alcanzar el umbral de despolarización, se desencadenará un nuevo potencial de acción en el axón, permitiendo el procesamiento computacional de la información en los circuitos neuronales.

¿De qué manera influye la neuroplasticidad en la fuerza sináptica?

La fuerza de una sinapsis puede modificarse a corto o largo plazo mediante procesos de potenciación o depresión sináptica. Estos cambios adaptativos estructurales y funcionales en las conexiones neuronales sustentan fenómenos biológicos esenciales como el aprendizaje y la memoria a lo largo de la vida del organismo.

¿Qué patologías humanas están asociadas con alteraciones en la sinapsis?

Diversos trastornos neurológicos se originan o se agravan por disfunciones en la transmisión sináptica. La enfermedad de Parkinson, por ejemplo, está vinculada a la degeneración de neuronas productoras de dopamina en la sustancia negra, mientras que la epilepsia se relaciona con estados de hiperexcitabilidad debido a desequilibrios entre los impulsos inhibitorios y excitatorios.

Sources & Further Reading

• OMS, OPS, BIREME. Descriptores en Ciencias de la Salud: Sinapsis. Biblioteca Virtual en Salud.
• Real Academia Española. Diccionario de la lengua española: Sinapsis.
• De Luca C., Colangelo A.M., Virtuoso A., Alberghina L., Papa M. (2020). Neurons, Glia, Extracellular Matrix and Neurovascular Unit: A Systems Biology Approach to the Complexity of Synaptic Plasticity in Health and Disease. Int J Mol Sci., 21(4): 1539.
• Dityatev, Alexander; Rusakov, Dmitri A. (2011). Molecular signals of plasticity at the tetrapartite synapse. Current Opinion in Neurobiology, 21: 353–359.