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neurotrasmettitore

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Sostanza che veicola le informazioni neuronali attraverso la trasmissione sinaptica.

Modalità di liberazione

fig. 1

I n. sono sintetizzati nel citoplasma neuronale partendo da precursori molto comuni, disponibili nel neurone, attraverso numerose tappe enzimatiche. La trasmissione sinaptica è specifica, in quanto si basa sull’interazione tra il n. liberato dalla parte presinaptica e un recettore specifico presente sulla membrana postsinaptica: solo quando i due elementi, trasmettitore e recettore, sono compatibili, avviene la neurotrasmissione. I n. sono trasportati all’interno delle vescicole sinaptiche da trasportatori specifici e liberati in seguito alla stimolazione sinaptica. Nel momento in cui la membrana presinaptica è invasa dal potenziale d’azione, essa si depolarizza, entrano ioni Ca++ che favoriscono la fusione con la membrana plasmatica delle vescicole sinaptiche, ricche di n., le quali liberano il n. nello spazio sinaptico (fig. 1). Il n. liberato attiva i recettori postsinaptici e in questo modo il segnale si trasferisce da una cellula all’altra. La risposta che la cellula innervata produce quantitativamente è funzione del numero di molecole di n. uscito dalla parte presinaptica e del numero di recettori postsinaptici attivati.

Studi di biologia cellulare hanno dimostrato che vi è una grande differenza tra la sintesi dei due gruppi di n., i n. classici o convenzionali e i neuropeptidi; i primi sono sintetizzati a livello del citoplasma presinaptico e veicolati poi nelle vescicole sinaptiche tramite trasportatori, mentre i neuropeptidi sono sintetizzati nel reticolo endoplasmatico, nel corpo cellulare, e da lì trasferiti nei granuli di secrezione che vengono poi trasportati fino alla sinapsi; inoltre, le vescicole sinaptiche possono essere ricaricate del n. classico subito dopo averlo liberato, mentre i granuli che contengono i neuropeptidi non possono più essere ricaricati e la sinapsi deve essere rifornita di nuovi granuli dal corpo cellulare; infine, sembra che per liberare i neuropeptidi siano necessarie stimolazioni nervose più intense e prolungate. L’ipotesi attuale più accreditata è che i veri n. siano quelli di tipo classico, mentre i neuropeptidi agirebbero soprattutto da modulatori dell’attività neuronale.

Sintesi dei n. classici

Appartengono a questo gruppo l’acetilcolina (le sinapsi colinergiche nel sistema nervoso sono il 5-10 %), le monoammine (catecolammine, serotonina e istamina, secrete dall’1-2 % delle sinapsi cerebrali) e gli amminoacidi (GABA, glutammato, aspartato, taurina, secreti da circa il 60% delle sinapsi centrali). Ogni neurone sintetizza solo un n. di tipo convenzionale; si hanno così neuroni colinergici, dopaminergici, GABAergici ecc., che sono raggruppati in nuclei specifici del sistema nervoso centrale (SNC).

fig. 2

L’acetilcolina è sintetizzata a partire dalla colina, che entra nei neuroni attraverso uno specifico trasportatore per azione della colina-acetiltransferasi, ed è inattivata dalle acetilcolinesterasi, presenti nello spazio sinaptico. I neuroni colinergici sono raggruppati soprattutto nel nucleo magnocellulare di Maynert, nel nucleo del setto mediale e in alcuni nuclei pontini. Da lì essi si dirigono verso la corteccia in modo diffuso, al talamo e all’ippocampo. I recettori per l’acetilcolina si dividono in due tipi (fig. 2): i nicotinici, canali ionici per il sodio e il calcio, e i muscarinici, accoppiati alle proteine G (➔ proteina). In genere, l’acetilcolina è un mediatore eccitatorio.

Alla famiglia delle monoammine appartengono la noradrenalina, l’adrenalina, la dopammina, la serotonina e l’istamina. La noradrenalina è sintetizzata da neuroni confinati nel midollo allungato, nel ponte e nel nucleo del tratto solitario. Questi neuroni si diffondono a quasi tutte le regioni del sistema nervoso centrale, soprattutto alla corteccia, all’ipotalamo e al midollo spinale. I recettori adrenergici sono diversi, raggruppati in due grandi famiglie, α e β, accoppiati a proteine G. L’effetto dell’adrenalina o della noradrenalina dipende dal tipo di recettore eccitato e, in genere, è di tipo inibitorio. La dopammina è sintetizzata soprattutto in neuroni concentrati nella substantia nigra, nell’ipotalamo e nel bulbo olfattivo: essa è importante nel controllo della regolazione del movimento e nel controllo dell’affettività. La degenerazione delle cellule dopamminergiche porta a una patologia imponente, come quella del morbo di Parkinson, che può essere parzialmente alleviata somministrando un precursore della dopammina, la L-DOPA. Si conoscono almeno quattro recettori per la dopammina, i quali agiscono attraverso proteine G. La serotonina è sintetizzata a partire dal triptofano ed è inattivata per ossidazione dalle monoamminossidasi. I neuroni che la producono sono localizzati soprattutto nel rafe e nel midollo allungato e si irradiano alla corteccia, al midollo spinale e al cervelletto. La serotonina è certamente connessa con importanti processi affettivi e conoscitivi, nonché con il controllo di alcune funzioni importanti, come la regolazione della temperatura e l’appetito. I recettori serotoninergici sono di almeno cinque tipi: i recettori 5-HT1,2,4,5 sono legati a proteine G; il 5-HT3 è invece un canale ionico.

Gli amminoacidi costituiscono una famiglia di n. che è tra le più presenti nel sistema nervoso centrale; essi si suddividono in amminoacidi inibitori, come il GABA e la glicina, e in amminoacidi eccitatori, come il glutammato e l’aspartato. Il GABA è il più importante n. inibitore del sistema nervoso centrale, essendo contenuto in circa il 40% delle sinapsi. È sintetizzato soprattutto da piccoli interneuroni distribuiti in quasi tutto il sistema; la sua sintesi avviene anche in alcuni neuroni che si dirigono dal corpo striato alla substantia nigra. I recettori per il GABA sono di due tipi, i GABA A e i GABA B: i recettori GABA A sono canali ionici per il cloro e mediano i fenomeni inibitori, mentre i recettori GABA B sono accoppiati a proteine G. La glicina è il n. inibitorio presente nel midollo spinale e, anch’essa, attiva recettori-canale per il cloro. L’acido glutammico, che è il mediatore eccitatorio più diffuso nel sistema nervoso centrale, è sintetizzato da neuroni sparsi in molti nuclei del cervello; particolarmente studiati sono i nuclei dell’ippocampo, che forniscono un modello prezioso per analizzare i meccanismi con i quali si instaura e si mantiene la memoria.

Sintesi dei neuropeptidi

Tra i peptidi più studiati vi sono l’ossitocina e la vasopressina, gli ormoni ipotalamici, quali la somatostatina e il fattore per la liberazione delle gonadotropine (GnRH), la colecistochinina, il peptide vasoattivo intestinale (VIP) ecc. Questi peptidi possono essere sintetizzati dagli stessi neuroni che sintetizzano i n. classici; si realizza così, per alcuni neuroni, un duplice codice d’informazione attraverso mediatori differenti. Sembra, infatti, che i peptidi possano avere una funzione più modulatrice che non proprio neurotrasmettitrice: tra le associazioni ricordiamo, quelle tra noradrenalina e neuropeptide Y (NPY), acetilcolina e calcitonin gene-related peptide. La scoperta più rilevante in questo settore ha riguardato i peptidi oppioidi, come le endorfine e le encefaline, che stimolano i recettori per la morfina: la loro individuazione ha permesso di capire il meccanismo d’azione della morfina, cioè in che modo essa produca gli effetti analgesici, stimolanti o depressivi nel SNC.

Vedi anche
noradrenalina Ormone della classe delle catecolammine, sintetizzato dalla midollare del surrene, dalle cellule cromaffini e, più specificamente, dai neuroni postgangliari del sistema nervoso simpatico. Differisce dall’adrenalina per l’assenza di un gruppo metilico dell’azoto della catena laterale. La n. deriva dall’ossidrilazione ... sinapsi Giunzione tra due cellule nervose o, più esattamente, tra la terminazione neuritica dell’una e il pirenoforo (s. asso-somatica), un dendrite (s. asso-dendritica) o il neurite (s. asso-assonica) dell’altra (➔ nervoso, tessuto); in un’accezione più ampia anche la giunzione di una terminazione neuritica ... dopamina Composto organico, catecolamina, precursore della noradrenalina, avente funzione di neurotrasmettitore nel sistema nervoso centrale. È presente in concentrazioni particolarmente elevate nei nuclei profondi dell'encefalo. La sua diminuzione per lesioni degenerative di tali sedi è responsabile dei sintomi ... serotonina In biochimica, composto organico, derivato del triptofano, sintetizzato da particolari cellule dell’epitelio bronchiale e del tubo gastrointestinale; chimicamente identificabile nella 5-idrossitriptammina. Abbondante, oltre che nella mucosa gastrointestinale, nelle piastrine, che ne rappresentano il ...
Categorie
  • BIOLOGIA MOLECOLARE in Biologia
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Tag
  • SISTEMA NERVOSO CENTRALE
  • RETICOLO ENDOPLASMATICO
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  • VESCICOLE SINAPTICHE
  • POTENZIALE D’AZIONE
Altri risultati per neurotrasmettitore
  • neurotrasmettitori
    Dizionario di Medicina (2010)
    Christian Barbato Nadia Canu I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che mediano la propagazione dell’impulso nervoso tra due strutture collegate da una sinapsi chimica. Nella sinapsi il neurone presinaptico, in seguito a depolarizzazione e ingresso di ioni calcio, secerne per esocitosi un ‘quanto’ ...
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    Dizionario di Medicina (2010)
    Nadia Canu Sostanza che media la propagazione dell’impulso nervoso tra due strutture collegate da una sinapsi chimica. Meccanismo d’azione Nella sinapsi chimica il neurone presinaptico, in seguito a depolarizzazione e conseguente ingresso di ioni calcio, libera per esocitosi nello spazio sinaptico ...
  • Neurotrasmissione e neurotrasmettitori
    Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2007)
    Vittorio Erspamer I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche liberate dalle terminazioni nervose in risposta a un impulso nervoso. Una volta rilasciati, essi si diffondono nella giunzione sinaptica esistente fra la terminazione nervosa e la cellula bersaglio e, dopo essersi legati ai recettori specifici ...
  • Neurotrasmettitore
    Universo del Corpo (2000)
    Vittorio Erspamer I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche liberate dalle terminazioni nervose in risposta a un impulso nervoso. Una volta rilasciati, essi si diffondono nella giunzione sinaptica esistente fra la terminazione nervosa e la cellula bersaglio e, dopo essersi legati ai recettori specifici ...
  • neurotrasmettitore
    Dizionario delle Scienze Fisiche (1996)
    neurotrasmettitóre [Comp. di neuro(ne) e trasmettitore] [BFS] [CHF] Nome di sostanze chimiche, di struttura piuttosto semplice (acetilcolina, istamina, noradrenalina, dopamina, polipeptidi), che trasmettono informazioni nervose da una cellula a un'altra del sistema nervoso, ossia da un neurone a un ...
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Vocabolario
neurotrasmettitóre
neurotrasmettitore neurotrasmettitóre s. m. [comp. di neuro- e trasmettitore]. – In neurofisiologia, nome dato a sostanze chimiche, di struttura piuttosto semplice (acetilcolina, istamina, noradrenalina, dopamina, polipeptidi), che trasmettono...
modulina
modulina s. f. [der. di modulare2]. – In neurofisiologia, molecola presente nella membrana post-sinaptica, che influenza la risposta recettoriale all’azione del neurotrasmettitore, con un meccanismo di attivazione ionica o enzimatica....
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