Ach: Patch-clamp

1
Ach Patch-clamp
Registros Patch Clamp de canales activados por
Ach individuales
Bibliografía capítulo 11 de KSJ
o capítulo 12 de KSJ2
Las 5 diapositivas siguientes son continuación de
la clase sobre sinapsis activadas por ACh
2
KSJ-F11.8
3
Todo o nada
V 90 mV
Corriente elemental 2.69 pA
2.69 pA
V 130 mV
3.9 pA
KSJ2-F12.9
4
Single-channel current
El potencial inverso de la corriente de un canal
es igual al de la total
KSJ-F11.9
5
Relación voltaje-corriente ley de Ohm
Ley de Ohm
KSJ-F11.9B
6
La corriente total es la suma de las individuales
el canal que se cierra
KSJ-F11.10
7
Synapsis activadas por glutamato o
GABAExcitación e Inhibición
Bibliografía capítulo 12 de KSJ
o capítulo 13 de KSJ2
8
La transmisión sináptica en el SNC es más
compleja que aquélla en la unión neuromuscular

• La fibra muscular es inervada normalmente por
  sólo una motorneurona mientras que
• una neurona central recibe muchas más. Es el
  caso de una célula motora de la médula.

• La fibra recibe sólo entradas excitadoras,
  mientras que en el SNC hay tanto excitadoras
• como inhibidoras

• Todas las conexiones excitadoras en la fibra
  están mediadas por un sólo transmisor,
• la Ach. En el SNC hay varios transmisores,
  algunos actúan sobre varios tipos de canales,
• y la acción puede ser directa o indirecta.

• La acción de una neurona motora sobre la fibra
  es muy eficiente cada PA de la célula
• motora produce un potencial postsináptico que
  está por encima del umbral de la fibra.
• En cambio, las conexiones de las células
  presinápticas a la neurona motora son poco
• efectivas, y se requiere una centena de ellas
  para producir un PA en la postsináptica.

J Eccles et al estudiaron el problema en células
motoras medulares que controlan el reflejo de
extensión (rotular) (años 50)
9
(No Transcript)
10
La acción excitadora resulta de la apertura de
canales permeables al Na y al K
11
Umbral
Potencial de reposo
Al aumentar la magnitud de la estimulación,
aumenta el número de fibras que se reclutan
KSJ-F12.4A-B
12
El Potencial de Inversión de sinapsis químicas
13
PA
voltaje fijado
corriente fijada
Na
EPSPs
EPSCs
Cl-
K
KSJ-F12.4C-D
14
El glutamato es el transmisor más importante del
encéfalo y la médula
15
El glutamato actúa sobre varios tipos de
receptores
KSJ-F12.5A-B
16
La mayoría de las células centrales poseen
receptores NMDA y receptores no-NMDA
(en particular las neuronas motoras)
17
La corriente a través de receptores NMDA depende
del voltaje (patch-clamp)
18
(No Transcript)
19
La componente NMDA da una contribución tardía
20
En presencia de glutamato se activan los canales
no-NMDA y NMDA. La señal tiene contribuciones de
las dos componentes. Cómo separarlas?.
Se bloquea al NMDA (con APV)
En el pico de la corriente total no hay
prácticamente componente NMDA allí se
representa la no-NMDA. A 25ms del pico no hay
prácticamente componente no-NMDA allí se
representa la NMDA. El APV usado no bloquea
totalmente al NMDA. La diferencia se observa tan
pronto como la célula se despolariza y el Mg2
libera el canal (círculos)
Figura siguiente (derecha)
21
(sólo no-NMDA)
no-Ohm
Ohm
KSJ-F12.7
De Hestrin et al, 1990
hipocampo
22
Canales Inhibidores
23
GABA transmisor inhibidor
En modo directo sobre el receptor GABA_A, que
activa un canal de Cl-. En modo indirecto sobre
el receptor GABA_B, que activa un canal de K.
Este modo es más lento.
Actúa
Aunque el GABA es el más común, no es el único
transmisor inhibitorio. La glicina activa
receptores que permiten el paso de Cl-.
IPSP Inhibitory Post-Synaptic Potential IPSC
Inhibitory Post-Synaptic Current
24
La acción inhibidora resulta de la apertura de
canales selectivos al Cl-
25
Mecanismos iónicos del IPSP
Medición del ISPS de neuronas motoras medulares,
a diferentes valores del potencial de membrana
inicial.
Eccles et al
26
voltaje fijado
KSJ-F12.4C-D
PA
Flujo del Cl
IPS Currents
corriente fijada
IPS Potentials
Corriente saliente
Cl-
Corriente entrante
K
Es frecuente que el potencial de reposo y el de
inversión sean más similares
27
Parametrizando esta corriente según la ley de Ohm
frecuentemente
28
Corrientes unitarias comparación entre
activación por GABA, glicina y NMDA (Patch
clamp)
29
(No Transcript)
30
Efecto de la inhibición sobre la amplitud del EPSP
31
Efecto de la inhibición en la amplitud del EPSP
Hemos visto que si los canales inhibitorios no
han sido activados el pico del EPSP se puede
evaluar fácilmente
32
Entonces
33
entonces
(Es inmediato mirando el circuito de la
transparencia siguiente)
34
Efecto de la inhibición circuito
35
shunting
El efecto de esta inhibición es de cortocircuitar
la corriente
En reposo la corriente inhibidora es casi nula
Pero la conductancia aumenta, lo que disminuye el
efecto del EPSP
shunting
36
Efecto de la inhibición neuronas
despolarización
hiperpolarización
KSJ-F12.16
37
Cl- y K
Cl- y K
Un ión (especie p) produce una corriente
Otra propiedad común ninguno de los dos es
afectado por el valor de V
38
Fin