Sinapse dendrodendrítica - Dendrodendritic synapse
As sinapses dendrodendríticas são conexões entre os dendritos de dois neurônios diferentes. Isso contrasta com a sinapse axodendrítica mais comum ( sinapse química ), em que o axônio envia sinais e o dendrito os recebe. As sinapses dendrodendríticas são ativadas de maneira semelhante às sinapses axodendríticas no que diz respeito ao uso de uma sinapse química. Essas sinapses químicas recebem um sinal de despolarização de um potencial de ação de entrada que resulta em um influxo de íons de cálcio que permitem a liberação de neurotransmissores para propagar o sinal para a célula pós-sináptica. Também há evidências de bidirecionalidade na sinalização nas sinapses dendrodendríticas. Normalmente, um dos dendritos exibe efeitos inibitórios, enquanto o outro exibe efeitos excitatórios. O mecanismo de sinalização real utiliza as bombas de Na + e Ca 2+ de maneira semelhante àquelas encontradas nas sinapses axodendríticas.
História
Em 1966, Wilfrid Rall, Gordon Shepherd, Thomas Reese e Milton Brightman encontraram um novo caminho, dendritos que sinalizavam para dendritos. Enquanto estudavam o bulbo olfatório dos mamíferos , eles descobriram que havia dendritos ativos que se acoplam e enviam sinais uns aos outros. O tópico foi então explorado apenas esporadicamente devido às dificuldades com técnicas e tecnologias disponíveis para investigar sinapses dendrodendríticas. As investigações sobre esse fenômeno de dendritos ativos ressurgiram com vigor no início do século XXI.
O estudo das sinapses dendrodendríticas no bulbo olfatório forneceu alguns exemplos iniciais de ideias sobre a organização neuronal relacionada às espinhas dendríticas
- Uma coluna pode servir como uma unidade de entrada-saída
- Um neurônio pode conter várias espinhas dendríticas
- Essas espinhas são amplamente espaçadas, indicando alguma função independente
- Eventos sinápticos de entrada-saída podem ocorrer sem estimulação axonal
Localização
Sinapses dendrodendríticas foram encontradas e estudadas tanto no bulbo olfatório quanto na retina . Eles também foram encontrados, embora não amplamente estudados, nas seguintes regiões do cérebro: tálamo , substância negra , locus ceruleus .
Bulbo olfativo
As sinapses dendrodendríticas têm sido estudadas extensivamente no bulbo olfatório de ratos, onde acredita-se que ajudem no processo de diferenciação de odores. As células granulares do bulbo olfatório se comunicam exclusivamente por meio das sinapses dendrodendríticas porque não possuem axônios. Essas células granulares formam sinapses dendrodendríticas com células mitrais para transmitir informações de odor do bulbo olfatório. A inibição lateral das espinhas das células granulares ajuda a contribuir para os contrastes entre os odores e na memória dos odores.
As sinapses dendrodendríticas também foram encontradas para ter efeitos semelhantes na entrada olfativa dos glomérulos do lobo antenal dos insetos.
Retina
Os sistemas de contraste espacial e de cor da retina funcionam de maneira semelhante. As junções comunicantes homólogas dendrodendríticas foram encontradas como uma forma de comunicação entre os dendritos nas células ganglionares do tipo α da retina para produzir um método mais rápido de comunicação para modular o sistema de contraste de cor. Usando sinapses elétricas bidirecionais nas sinapses dendrodendrticas, eles modulam a inibição de diferentes sinais, permitindo assim uma modulação do sistema de contraste de cor. Esta função dendrítica é um sistema modulatório alternativo ao da inibição pré-sináptica que se presume também ajuda a diferenciar diferentes contrastes no sentido visual.
Neuroplasticidade
As sinapses dendrodendríticas podem desempenhar um papel na neuroplasticidade . Em um estado de doença simulado em que os axônios foram destruídos, alguns neurônios formaram sinapses dendrodendríticas para compensar. Em experimentos em que a desaferentação ou axotomia foi realizada no núcleo geniculado lateral (LGN) de gatos, verificou-se que os dendritos pré-sinápticos começaram a se formar para compensar os axônios perdidos. Esses dendritos pré-sinápticos foram revelados para formar novas sinapses excitatórias dendrodenríticas nas células que sobreviveram. O desenvolvimento de dendritos pré-sinápticos formando sinapses dendrodendríticas no córtex cerebelar de camundongos também foi encontrado após a diferenciação dessa região. Acredita-se que esse tipo de sinaptogênese dendrítica reativa ocorra a fim de re-saturar a região que se tornou locais pós-sinápticos vazios após neurodegeneração causada por desaferentação ou axotomia para restaurar a funcionalidade parcial da região afetada. A recuperação parcial dentro do LGN foi mostrada, portanto, apoiando a validade das sinapses dendrodendríticas entre a funcionalidade de neurônios de retransmissão vizinhos.