Zoals de naam al suggereert, moet de synaptische spleet, net als andere spleten, een lege ruimte tussen twee dingen zijn. Maar het heeft enkele verbanden met de hersenen en de neurologie.
Een synaptische spleet is een ruimte die twee neuronen scheidt. Het vormt een knooppunt tussen twee of meer neuronen en helpt de zenuwimpuls van het ene neuron naar het andere over te brengen.
In dit artikel zullen we het hebben over verschillende aspecten
van de synaptische spleet, de anatomie en de functies. Na het lezen van dit artikel zult u het concept synaps volledig begrijpen. Dus, blijf op de hoogte.
Anatomie van de synaptische spleet
Een synaptische spleet is niet alleen een ruimte tussen twee neuronen. Het fungeert als een knooppunt, dat twee of meer neuronen met elkaar verbindt.
Synaptische spleet is aanwezig tussen twee neuronen; een
pre-synaptisch of pre-junctioneel neuron, en een post-synaptisch of post-junctioneel
neuron.
Afhankelijk van het type zenuwvezel dat bij de vorming van de synaps betrokken is, zijn er de volgende typen synaptische spleten:
Axo-axonische synaps
In dit geval is de synaptische spleet aanwezig tussen twee axonen. Het axon van het ene neuron maakt synaps met het axon van het andere neuron.
Axo-dendritische synaps
In dit geval is de synaptische spleet aanwezig tussen
axon en dendriet. Het axon van een neuron maakt synaps met dendrieten van andere
neuronen.
Axo-somatische synaps
In dit geval is de synaptische spleet aanwezig tussen axon en cellichaam of soma. Het axon van het ene neuron maakt synaps met het cellichaam van de andere neuronen.
Aan het ene uiteinde heeft een synaptische spleet een axon en aan het
andere uiteinde wordt deze begrensd door ofwel een dendriet, cellichaam of axon van het andere
neuron.
Hoe helpt de synaptische spleet bij de overdracht van zenuwimpulsen?
Synaptische spleet is essentieel voor de overdracht van
zenuwimpulsen van het ene neuron naar het andere, in het geval van een chemische synaps.
Een chemische synaps is een type synaps waarbij een zenuwsignaal van het ene neuron naar het andere wordt overgebracht via de chemicaliën die in de synaptische spleet vrijkomen. Deze chemicaliën worden neurotransmitters genoemd.
Wanneer een zenuwimpuls het axonuiteinde van een presynaptisch neuron bereikt, veroorzaakt dit degranulatie van de vacuolen die neurotransmitters bevatten.
De synaptische spleet biedt ruimte aan deze neurotransmitters om te diffunderen en te werken op post-synaptische of post-junctionele neuronen. Neurotransmitters kunnen zich ook ophopen in de synaptische spleet.
De grootte van een synaptische spleet is gewoonlijk van de orde van 20nm of 0,02 micrometer. Door deze geringe grootte van de spleet kunnen de neurotransmitters zich snel ophopen in deze kleine ruimte.
De concentratie van neurotransmitters stijgt onmiddellijk. Ze kunnen inwerken op de postsynaptische neuronen en hun werking verrichten.
Door de kleine omvang van de synaptische spleet kan de
neurotransmitterconcentratie ook snel worden verlaagd. Dit wordt gedaan door verschillende
enzymen die in de synaptische spleet aanwezig zijn. We zullen deze enzymen in de volgende
rubriek bespreken.
Functies
Synaptische spleet vervult de volgende functies in een chemische synaps.
Fusie van neurotransmitters
Neurotransmitters worden vrijgemaakt door de presynaptische neuronen. De synaptische spleet biedt deze neurotransmitters de ruimte om zich te verspreiden en in te werken op de postsynaptische neuronen.
Hier kunnen de neurotransmitters zich opstapelen en diffunderen om in te werken op de post-synaptische neuronen.
Afbraak van neurotransmitters
Synaptische spleet herbergt ook verschillende enzymen. Deze enzymen zijn betrokken bij de afbraak van de vrijgekomen neurotransmitters. Zij kunnen de neurotransmitters snel afbreken en hun concentratie verlagen.
Deze uitputting van neurotransmitters belemmert de zenuwimpulsoverdracht.
Regulering van de zenuwimpulsoverdracht
De synaptische spleet speelt ook een rol bij de regulering van de zenuwimpulsoverdracht. De neurotransmitters die in de synaptische spleet vrijkomen, zijn veel groter dan nodig is om het volgende neuron te prikkelen.
Zoals eerder vermeld, bevat de synaptische spleet enzymen die neurotransmitters kunnen afbreken. Deze afbraak van neurotransmitters regelt de zenuwimpuls-overdracht.
Snelle afbraak van overmatige neurotransmitters voorkomt overmatige excitatie van de post-junctionele neuronen. Als gevolg hiervan wordt het postfunctionele neuron tot een beperkt niveau geprikkeld, waardoor overmatige prikkeling wordt voorkomen.
Site of Drug Action
Synaptische spleet fungeert ook als een plaats van werking van
verschillende geneesmiddelen. De meeste van deze geneesmiddelen zijn agonisten of antagonisten van neurotransmitters.
Zij worden gebruikt bij een aantal neurologische aandoeningen. Deze geneesmiddelen worden
onderstaand in een andere rubriek besproken.
Ziekten geassocieerd met Synaptische Veranderingen
Het wordt nu beschouwd dat, naast andere factoren, veranderingen in de structuur van synapsen of synaptische spleten een belangrijke rol kunnen spelen bij sommige neurologische en psychiatrische aandoeningen. Hieronder volgt een kort overzicht van enkele van deze ziekten.
Autisme Spectrum Stoornis
Deze ziekte kent een spectrum van stoornissen, waaronder autisme, het syndroom van Asperger en de pervasieve ontwikkelingsstoornis. De patiënten hebben de gemeenschappelijke symptomen van gebrek aan sociale communicatie, taalachterstand en stereotypie.
Het wordt nu geacht dat veranderingen op synaptisch niveau een belangrijke rol spelen in de pathogenese van deze ziekte. Mutaties die de adhesiemoleculen in de synaptische cellen aantasten, worden in verband gebracht met autisme-spectrumstoornissen.
Fragiele X syndroom: Mentale retardatie
Fragiele X-syndroom is de meest voorkomende erfelijke vorm
van mentale retardatie. De ziekte wordt gekenmerkt door verminderde verstandelijke
vermogens, angst, hyperactiviteit, ontwikkelingsachterstand en overgevoeligheid voor
stimuli. In veel studies wordt de mentale retardatie bij FXR in verband gebracht met veranderingen
in de ontwikkeling en functie van synapsen.
Ziekte van Alzheimer
Het is een neurodegeneratieve aandoening die mensen op oudere leeftijd treft. Er is een significant verband gevonden tussen verandering van synapsen en de ziekte van Alzheimer.
A-bèta amyloïd dat bij de ziekte van Alzheimer wordt gevormd, kan een aanzienlijke vermindering van de synaptische plasticiteit veroorzaken. Bovendien wordt de ziekte van Alzheimer gekenmerkt door een verminderd aantal synapsen in de hippocampus, de hersenschors en de subcorticale gebieden van de hersenen.
verslaving
Synaptische verandering is ook waargenomen bij verschillende
typen verslavingen. Chronische toediening van drugs leidt tot veranderingen in dendritische stekels en synaptische eiwitten. Het beïnvloedt ook de synaptische plasticiteit.
Het voorkomen van door drugs veroorzaakte veranderingen in synapsen kan een behandeling
voor drugsverslaving bieden.
Drugs die inwerken op de synaptische spleet
Zoals eerder gezegd, fungeert de synaptische spleet als een plaats van
werking van verschillende drugs. Deze geneesmiddelen omvatten de volgende.
Curare-geneesmiddel
Het is een geneesmiddel dat de werking van acetylcholine in postsynaptisch neuron stopt. Het is een niet-depolariserende spierverslapper die de activering van acetylcholinereceptoren blokkeert. Het werkt via de synaptische spleet en voorkomt de depolarisatie van postsynaptisch neuron.
Strychnine
Het is een giftig geneesmiddel dat vooral op motorneuronen
in het ruggenmerg werkt. Het werkt via de synaptische spleet en blokkeert de
activering van acetylcholine- en glycinereceptoren, waardoor ongecontroleerde spierkrampen ontstaan. Het wordt gebruikt als neurotoxine.
Morfine
Het is een bekend pijnstillend en kalmerend geneesmiddel. Het werkt via de synaptische spleet en activeert de mu-receptoren op postsynaptische neuronen.
Acetylcholine-esteraseremmers
Deze geneesmiddelen verminderen de werking van het acetylcholine-enzym dat in de synaptische spleet aanwezig is. Daardoor verhinderen ze de afbraak van acetylcholine. Deze geneesmiddelen worden geclassificeerd als indirect werkende muscarine-agonisten. Zij omvatten physostigmine, pyridostigmine, neostigmine, enz.
Alcohol
Alcohol bindt zich aan GABAA-receptoren en
verhoogt de remmende werking van GABA. Het werkt ook via de synaptische spleet.
Conclusie/Samenvatting
Synaptische spleet is een ruimte tussen twee neuronen, die hen met elkaar verbindt en een synaps vormt.
Het wordt aan de ene kant begrensd door presynaptisch neuron en
heeft postsynaptisch neuron aan de andere kant. Het presynaptische neuron is altijd
een axonterminaal. Afhankelijk van het type synaps, kan het postsynaptische neuron
zijn;
- Een axon, zoals in axo-axonische synaps
- Dendriet in axo-dendritische synaps
of - Cellichaam of soma, zoals in
axo-somatische synaps
Wanneer een zenuwimpuls de presynaptische terminal bereikt, veroorzaakt dit het vrijkomen van neurotransmitters in de synaptische spleet. Deze neurotransmitters verspreiden zich door de synaptische spleet en binden zich aan de receptoren op post-synaptische neuronen.
Dit veroorzaakt de overdracht van zenuwimpulsen van pre-synaptisch naar post-synaptisch neuron.
Functies die door de synaptische spleet worden uitgevoerd zijn onder meer;
- Diffusie van neurotransmitters
- Afbraak van neurotransmitters
- Regulatie van zenuwimpuls
transmissie - Site of drug action
Afwijkingen in de zenuwimpuls transmissie is in verband gebracht met een aantal aandoeningen, waaronder:
- Autismespectrumstoornis
- Fragiele X-syndroom
- Alzheimer
- verslaving
Verschillende geneesmiddelen die via de synaptische
kern kunnen werken zijn onder andere;
- Curare
- Morfine
- Strychnine
- Acetylcholine esterase remmers
- Alcohol
- Squire, Larry
R.Floyd Bloom; Nicholas Spitzer (2008). Fundamental Neuroscience.
Academic Press. pp. 425-6. ISBN 978-0-12-374019-9. - Garber, Steven
D. (2002). Biologie: A Self-Teaching Guide. John Wiley and Sons. p. 175. ISBN 978-0-471-22330-6. - Bear, Conners, Paradiso
(2007). Neurowetenschappen: het verkennen van de hersenen. Philadelphia, PA: Lippincott
Williams & Wilkins. pp. 113-118 - Van Spronsen M,
Hoogenraad CC. Synaps pathologie in psychiatrische en neurologische ziekten. Curr Neurol Neurosci Rep.
2010;10(3):207-214. doi:10.1007/s11910-010-0104-8