pagina a cura del prof. Antonio Caporale

ANNO 2001-2002


Vi proponiamo una ricerca sul sistema nervoso ed in particolare sui neurotrasmettitori, effettuata dagli alunni della classe III sez C

NEUROTRASMETTITORI
Il neurotrasmettitore è un composto chimico prodotto dalle cellule nervose (neuroni) e responsabile della trasmissione dell’impulso nervoso da un neurone all’altro, o tra la terminazione di un neurone e una fibra muscolare o una ghiandola. La propagazione degli impulsi nervosi mediante neurotrasmettitori rappresenta una via chimica di trasmissione delle informazioni, più lenta di quella elettrica. L’azione dei neurotrasmettitori è comunque più rapida di quella di altri messaggeri chimici, gli ormoni, dato che essi vengono rilasciati a brevissima distanza dal sito in cui vi sono i recettori-bersaglio.
MECCANISMO D’AZIONE
La trasmissione dell’impulso nervoso nelle sinapsi, ossia delle strutture che collegano un neurone con il successivo, avviene attraverso la liberazione di molecole particolari, dette neurotrasmettitori. A livello della terminazione dell’assone (o bottone sinaptico), si verifica la liberazione dei neurotrasmettitori che, diffondendosi nello spazio della fessura sinaptica, si legano a specifici recettori posti sulla membrana del neurone successivo. Tale legame produce alterazioni a livello della membrana della cellula nervosa, che inducono l’insorgenza di un nuovo segnale elettrico e, quindi, permettono la propagazione dell’impulso. In base alla loro natura chimica, i neurotrasmettitori possono avere un’azione inibitoria o eccitatoria, cioè impedire o promuovere l’impulso stesso. La produzione dei neurotrasmettitori avviene a livello del corpo cellulare del neurone; le molecole sintetizzate vengono racchiuse da una membrana. Si formano dunque vescicole che vengono trasportate per tutta la lunghezza dell’assone fino alla terminazione di questo, o bottone sinaptico; in risposta a una depolarizzazione (variazione di potenziale elettrico) della membrana cellulare del neurone, causata da un potenziale d’azione, le vescicole si fondono con la membrana cellulare stessa; esse quindi liberano per esocitosi le molecole di neurotrasmettitore nel breve spazio (fessura sinaptica) che separa il bottone sinaptico dalla terminazione del neurone adiacente (terminazione postsinaptica). A livello della membrana della terminazione postsinaptica i neurotrasmettitori vengono riconosciuti e legati da specifici recettori; a seconda della natura chimica del neurotrasmettitore, tale legame può avere l’effetto di stimolare o di impedire la formazione di un potenziale d’azione nel secondo neurone, e quindi di stimolare o inibire la trasmissione dell’impulso nervoso. Dopo avere svolto la propria funzione, le molecole di neurotrasmettitore vengono distrutte nello spazio intercellulare oppure riassorbite mediante endocitosi dalla membrana del bottone sinaptico, e degradate da specifici enzimi.
PRINCIPALI NEUROTRASMETTITORI
In base alla capacità di suscitare o di inibire la formazione di un potenziale d’azione e, quindi, la propagazione dell’impulso nervoso, i neurotrasmettitori vengono rispettivamente distinti in eccitatori e inibitori.
L’acetilcolina è un neurotrasmettitore ad azione eccitatoria; essa si trova a livello del sistema nervoso centrale e autonomo parasimpatico, e a livello delle sinapsi neuromuscolari, ossia delle strutture in cui la terminazione di un assone forma una sinapsi con un gruppo di fibre muscolari. Le fibre nervose parasimpatiche aventi recettori per l’acetilcolina vengono dette colinergiche.
La dopamina è invece un neurotrasmettitore ad azione inibitoria, presente nel cervello, che viene sintetizzata a partire da un acido organico denominato L-dopa (o levodopa).
La serotonina ha anch’essa azione inibitoria ed è localizzata nel cervello e nel midollo spinale, nel quale inibisce specificamente i recettori del dolore; essa è coinvolta anche con la regolazione del sonno e con l’umore.
La noradrenalina (o norepinefrina) viene elaborata, a partire dalla dopamina, nelle cellule nervose del sistema nervoso autonomo simpatico, nel quale svolge un ruolo eccitatorio, promuovendo funzioni vegetative (ad esempio, accelera il battito cardiaco e determina vasocostrizione e innalzamento della pressione sanguigna) e preparando l’organismo ad affrontare condizioni di stress.
NEUROMODULATORI
Sono stati identificati circa 50 composti ad azione neurotrasmettitrice, e si pensa che il loro numero sia destinato ad aumentare. In realtà, sembra che non tutte queste molecole agiscano da neurotrasmettitori veri e propri, ma che molte possano avere un ruolo di bilanciamento, o modulazione, del segnale eccitatorio o inibitorio; tali composti vengono detti neuromodulatori. Questi possono modificare per un certo lasso di tempo la capacità di eccitazione dei neuroni. Sono neuromodulatori le endorfine e le encefaline, composti che svolgono un’azione naturale analgesica (antidolorifica) sull’organismo e sembrano coinvolti, insieme con altri neuromodulatori, anche con i processi di apprendimento e con l’insorgenza di alcuni stati emotivi, come la collera e gli stati depressivi.
MALATTIE RELATIVE AI NEUROTRASMETTITORI
Squilibri nella sintesi o nell’azione dei neurotrasmettitori possono essere responsabili di gravi malattie. L’alterazione dei processi nervosi, e quindi l’insorgenza di sintomi patologici, si verifica anche con l’assunzione di sostanze che, per la loro struttura chimica, riescono a occupare i recettori specifici di un determinato neurotrasmettitore e a impedirne l’azione; d’altra parte, un simile meccanismo è alla base dell’azione di alcuni farmaci. Ad esempio, nei malati di morbo di Parkinson la degenerazione delle cellule nervose preposte alla sintesi di dopamina determina la malattia, che può essere contrastata con un farmaco a base di levodopa (molecola che costituisce un precursore nei processi di sintesi di questo neurotrasmettitore). Alcuni farmaci prescritti ai soggetti sofferenti di depressione agiscono rallentando la degradazione della serotonina, in modo che gli effetti di questa sull’umore si prolunghino. Altri antidepressivi sono gli inibitori della monoamminaossidasi (IMAO) e agiscono inibendo la degradazione della serotonina. Alcune sostanze psicoattive, come la cocaina e le anfetamine, prolungano invece gli effetti della dopamina e possono indurre sintomi analoghi a quelli della schizofrenia.


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