Synaps

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
De werking van een synaps

Een synaps (v. Gr. sunapsis = aanraking) is de contactplaats tussen twee zenuwcellen of tussen een zenuwcel en een spiervezel of een zenuwcel en een kliercel, waar door geleide diffusie van ionen zenuwimpulsoverdracht plaatsvindt. Een synaps tussen een zenuwcel en een spiervezel noemt men meestal myoneuraalplaat of (motorische) eindplaat.

Bouw en werking[bewerken]

Algemeen[bewerken]

Synapsen hebben een ventielfunctie, dit wil zeggen dat ze het signaal slechts doorlaten in één richting. Anders zou een geordende informatieoverdracht niet mogelijk zijn.Een synaps bestaat uit een eindknopje in het presynaptisch membraan, een synapsspleet (10 - 40 nm) en een postsynaptisch membraan. Het eindknopje is een verdikking (diameter ca. 1 micrometer) van een uitloper (axon) van de presynaptische cel. Het bevat een groot aantal synapsblaasjes (vesikels) die een neurotransmitter, bijv. acetylcholine, bevatten.

Presynaptisch deel[bewerken]

Wanneer een zenuwimpuls bij de synaps aankomt, wordt het eindknopje door een actiepotentiaal gedepolariseerd en gaan er transportproteïnen open voor Ca2+-ionen. Hierdoor treden calciumionen binnen via calciumkanalen. Een aantal synapsblaasjes versmelt daardoor met het presynaptisch membraan. De inhoud van deze blaasjes, bestaande uit neurotranmittermoleculen komt vrij in de synapsspleet. Het aantal synapsblaasjes dat zich ledigt is afhankelijk van de amplitude (grootte) van de actiepotentiaal.

Postsynaptisch deel[bewerken]

De neurotransmittermoleculen diffunderen naar het postsynaptisch membraan, en binden zich daar aan receptoren die gevoelig zijn voor bepaalde neurotranmitters. Op dat ogenblik is de zenuwimpuls doorgegeven. De werking van neurotransmitters wordt bepaald door de specifieke binding met de receptoren op het postsynaptisch membraan. Er zijn dit opzicht qua werking twee soorten synapsen te onderscheiden; prikkelende en remmende synapsen. Soms spreekt men ook van depolarisatie en hyperpolarisatie. Deze werking wordt bepaald door drie verschillende soorten ionenkanalen: Natrium (Na+)-kanalen, Kalium (Ka+)-kanalen of Chloride (Cl-)-kanalen. Zo veroorzaken Natriumkanalen een prikkelende postsynaptische potentiaal (depolarisatie) en Kalium- en Chloridekanalen een remmende postsynaptische potentiaal (hyperpolarisatie).

Neurotransmitters[bewerken]

De geleiding van de prikkel tussen twee zenuwcellen geschiedt via neurotransmitters. Zij worden vrijgemaakt door blaasjes in het presynaptisch membraan, en worden daarna ook (gedeeltelijk) en zeer snel opgenomen door het presynaptisch membraan. Elke zenuwcel produceert zijn eigen neurotransmitter. Belangrijkste soorten zijn acetylcholine (ACh) en catecholaminen als dopamine (DA), noradrenaline (NA) en serotonine (5-HT). Deze werken vooral in op prikkelende synapsen. De neurotranmitter gamma-aminoboterzuur (GABA) werkt daarentegen vooral in op remmende synapsen. onderzoek toont aan dat een groot aantal verschillende eiwitten door de synaptische blaasjes worden afgescheiden. Deze zijn vooral betrokken bij het vrijmaken van neurotransmitters in de synaptische spleet. Hun aantal overtreft bovendien verre het aantal eiwitten dat betrokken is bij de heropname van neurotransmitters door het presynaptisch membraan [1]

  1. Wilhelm, B. G., et al. (2014). Composition of isolated synaptic boutons reveals the amounts of vesicle trafficking proteins.Science, 344: 1023-1028.

Morfologie[bewerken]

Synapsen in het centrale zenuwstelsel zijn in te delen op basis van waar het postsynaptische membraan zich bevindt:

  • Axodendritisch; Wanneer het postsynaptisch membraan zich op een dendriet bevindt.
  • Axosomatisch; Wanneer het postsynaptisch membraan zich op het soma (cellichaam) van een ander neuron bevindt.
  • Axoaxonisch; Wanneer het postsynaptisch membraan zich op een ander axon bevindt.
  • Dendrodendritisch; Wanneer de dendrieten van gespecialiseerde neuronen synapsen met elkaar vormen.

Synapsvorming[bewerken]

De vorming van synapsen is samen te vatten in drie stappen:

  1. De formatie van selectieve connecties tussen de ontwikkelende axon en zijn doel
  2. De differentiatie van de groeikegel van de axon tot een zenuwuiteinde
  3. De uitbreiding/verfijning van het postsynaptisch apparaat.

Synaptische plasticiteit is het vermogen van de synaps in sterkte te variëren: de verbinding kan sterker of zwakker worden. Het vormt de basis van leren en geheugen. Synaptogenese is het proces voor de geboorte, of in de vroege ontwikkeling waardoor er nieuwe synapsen in het zenuwstelsel ontstaan. Pruning (wegsnoeien) is het tegenovergestelde, en betekent eliminatie van overbodige synapsen in de vroege ontwikkeling.

Elektrische synapsen[bewerken]

Een klein deel van de synapsen werkt niet met neurotransmitters. Deze noemt men elektrische synapsen. Tussen het verzendende en ontvangende neuron is bij een elektrische synaps veel minder ruimte (zo'n 3,5 nanometer) dan bij een chemische synaps (20 tot 40 nm)