ויקיפדיה

שלפוחית סינפטית – הבדלי גרסאות

עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
→ העריכה הקודמתהעריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
←‏תרופות ורעלנים: - תיקון טעות של עצמי
קטיפי (שיחה | תרומות)
396 עריכות
עריכה והרחבה
שורה 1:
{{בעבודה}}
[[Image:Synapse diag1.png|thumb|300px|תא עצב A (משדר) לתא עצב B (קולט)<BR>1. [[מיטוכונדריון]] <BR>2. [[שלפוחית סינפטית]] המכילה [[מוליך עצבי| מוליכים עצביים]] <BR>3. [[קולטן עצמי]]<BR>4. [[סינפסה|מרווח סינפטי]] אליו משוחרר מוליך עצבי ([[סרוטונין]] במקרה זה) <BR>5. [[קולטן|קולטנים]] בתר-סינפטיים המופעלים ע"י המוליך העצבי (ומחוללים ממתחפוטנציאל בתר-סינפטי) <BR>6. [[תעלת סידן]]<BR>7. [[פליטה תאית|פליטת]] שלפוחית סינפטית<BR>8. מיחזור[[חלבוני ממברנה#חלבוני העברה (transport proteins)|משאבה]] לספיגה חוזרת של מוליך עצבי]]
'''שלפוחיות סינפטיות''' ('''synaptic vesicles''', '''neurotransmitter vesicles''') אוצרות [[מוליך עצבי|מוליכים עצביים]] בקצה [[אקסון (סיב עצבי)|הסיב העצבי]] של [[תא עצב]]. מעבר [[דחף עצבי]] בסיב מביא למיזוגן של שלפוחיות אלה עם קרום התא [[סינפסה|הקדם סינפטי]]. כך [[פליטה תאית|נפלטים]] המוליכים העצביים אל המרווח הסינפטי של ה[[סינפסה]], לצורך עירור [[ממתח בתר-סינפטי]] בתא העצב השכן. שלפוחיות סינפטיות הכרחיות לתקשורת תקינה בין תאי העצב ולכן מיוצרות באופן סדיר ע"י התא. מספר [[תרופה|תרופות]] ו[[רעלן|רעלנים]] עצביים משפיעים על [[מערכת העצבים]] ע"י התערבות בשלבים שונים בהולכת שלפוחיות סינפטיות.
'''שלפוחית סינפטית''' ('''synaptic vesicle''', '''neurotransmitter vesicle''') היא [[אברון|אברון תאי]] הנמצא בקצה [[אקסון (סיב עצבי)|האקסון]] של [[תא עצב]], ובו נאגר [[מוליך עצבי]]. מעבר [[דחף עצבי]] בסיב העצב מביא למיזוגן של שלפוחיות סינפטיות עם קרום התא [[סינפסה|הקדם סינפטי]] ול[[פליטה תאית|פליטת]] המוליך העצבי אל המרווח הסינפטי. מולקולות המוליך העצבי עוברות ב[[דיפוזיה]] אל קרום התא הבתר-סינפטי ונקשרות לקולטנים; קישור זה מעורר [[פוטנציאל בתר-סינפטי]], שבעקבותיו יכול להווצר [[פוטנציאל פעולה]] בתא.
 
שלפוחיות סינפטיות מיוצרות באופן סדיר על ידי תא העצב, והן הכרחיות לתקשורת תקינה בין תאי עצב. מספר [[תרופה|תרופות]] ו[[רעלן|רעלנים]] עצביים משפיעים על [[מערכת העצבים]] ע"י התערבות בשלבים שונים בהולכת שלפוחיות סינפטיות.
==יצירת השלפוחיות==▼
בדומה ל[[קרום התא]], קרום השלפוחית עשוי שכבה כפולה של [[פוספוליפיד]]ים (חומצות שומן [[זרחה|זרחתיות]]), בה משולבים [[חלבוני ממברנה#חלבוני העברה (transport proteins)|חלבוני העברה]] שונים. [[חלבוני הובלה שלפוחיתיים]] מעבירים מוליכים עצביים מה[[ציטופלזמה]] אל תוך השלפוחיות באמצעות [[העברה פעילה]] הכרוכה ביציאת [[פרוטון|פרוטונים]] מהשלפוחית. מפל ריכוזי הפרוטונים נוצר באמצעות [[אנזים]] יעודי (hydrogen ATPase), המפרק [[ATP]] כמקור אנרגיה.
הטבלה הבאה מסכמת את ה[[סטויכיומטריה]] של הובלת המוליכים העצביים העיקריים לתוך השלפוחית:▼
 
 
==היסטולוגיה==
שלפוחיות סינפטיות מסווגות על פי גודלן ומראן בצילום [[מיקרוסקופ אלקטרוני]]. ההבדלים אינם מתבטאים רק במראה, אלא משקפים שוני באופן ייצור השלפוחיות ובתיפקודן.
 
'''שלפוחיות קטנות צלולות ליבה''' (clear-core) בקוטר 60-40 ננומטר מכילות מולקולות קטנות של מוליכים עצביים (כמו [[מוליך עצבי#אצטילכולין|אצטילכולין]] ו[[מוליך עצבי#חומצות אמיניות|חומצות אמינו]]).
'''שלפוחיות קטנות דחוסות ליבה''' (dense-core) בעלות צורה לא סדירה, בקוטר 60-40 ננומטר או בקוטר 120-60 ננומטר, מכילות [[מוליך עצבי#אמינים ביוגניים|אמינים ביוגניים]].
'''שלפוחיות גדולות דחוסות ליבה''' בקוטר 250-90 ננומטר מכילות [[מוליך עצבי#נוירופפטידים|נוירופפטידים]].
 
 
▲==יצירת השלפוחיות הסינפטיות==
שלפוחיות סינפטיות מיוצרות בשני אופנים, בהתאם לסוג המוליכים העצביים הנאגרים בהן. שלפוחיות המכילות מולקולות קטנות מיוצרות ב[[טרמינל (אקסון)|טרמינל האקסון]] עצמו, ואילו שלפוחיות המכילות נוירופפטידים מיוצרות ב[[תא עצב#חלקי תא העצב|גוף התא]] ונשלחות אל הטרמינל.
 
'''מולקולות קטנות''' - המוליכים העצביים מיוצרים ב[[ציטופלזמה]] שבטרמינל ע"י אנזימים שמיוצרים בגוף התא ונשלחים לאורך האקסון בהובלה איטית (slow axonal transport). מולקולות המוליכים העצביים שבציטופלזמה מועברות לתוך השלפוחיות על-ידי [[חלבוני ממברנה]] המשולבים בקרום השלפוחיות. לכל מוליך עצבי [[חלבוני ממברנה#חלבוני העברה(transport proteins)|חלבוני העברה]] ייחודיים לו, כך שסוג חלבוני ההעברה המצויים על פני השלפוחית קובע את תכולתה.
 
'''נוירופפטידים''' - כמו חלבונים מופרשים אחרים, נוירופפטידים נארזים בשלפוחיות ב[[גולג'י|מנגנון גולג'י]] בגוף התא, ומשם נשלחים לטרמינל בהובלה מהירה (fast axonal transport) על גבי מיקרו-צינוריות שבאקסון.
 
==שחרור מוליכים עצביים==▼
שחרור המוליכים העצביים למרווח הסינפטי מתרחש כאשר שלפוחיות מתמזגות עם קרום התא באתר יעודי, המכונה "אזור פעיל", בקרום התא הקדם-סינפטי. כשתא העצב במנוחה רק מקצת השלפוחיות מעוגנות באזורים הפעילים, ומרביתן פזורות הרחק מקרום התא.
הגעת [[דחף עצבי]] אל קצה הסיב העצבי מביאה להקטנת [[מתח חשמלי|המתח החשמלי]] על פני קרום התא ולפתיחת [[תעלות סידן]] תלויות מתח, המאפשרות ליוני [[סידן]] לחדור אל התא. עליית ריכוז הסידן התוך-תאי מחוללת סדרה של תגובות [[חלבון|חלבוניות]], המביאות לאיחוי השלפוחית עם קרום התא הקדם סינפטי באזור הפעיל. עם השלמת האיחוי השלפוחית נפתחת אל המרווח הסינפטי ותכולתה משתחררת.
 
==="נשיקה חטופה"===▼
שחרור תכולת השלפוחית יכול להתבצע גם באמצעות מנגנון "נשיקה חטופה" (kiss and run): השלפוחיותהשלפוחית מתאחותמתאחה באופן רגעי עם קרום התא, והמוליכים העצביים נשפכים ממנה אל המרווח הסינפטי דרך הנקבהתעלה הצרהצרה הנוצרהנוצרת. כך התא לא נדרש לבצע את כל שלבי ה[[פליטה תאית|פליטה]] וה[[בליעה תאית|בליעה]] התאית, ומתאפשר מיחזור מהיר יותר של השלפוחיות. כמות קטנה יותר של מוליכיםהמוליכים עצביים משתחררתהמשתחררת מכל שלפוחיתמהשלפוחית בתהליך זה, קטנה יותר מאשר במיזוג מלא של השלפוחית עם קרום התא.<ref name="(Kandel et al, 2000)"/>▼
 
==מיחזור שלפוחיות סינפטיות==
איחוי שלפוחיות עם קרום התא לא רק מגדיל את שטח הקרום, אלא גם מוסיף חלבונים שלפוחיתיים שאינם אמורים להיות על פני קרום התא (למשל, חלבוני העברה של מוליכים עצביים). מנגנון של מיחזור שלפוחיות ב[[בליעה תאית]] מבטיח שמירה על שטח קרום התא, החזרת חלבונים ייחודיים לשלפוחיות אל תוך התא, וקיצור הזמן הדרוש לחידוש מלאי השלפוחיות בטרמינל.
 
==מנגנונים מולקולריים בשחרור מוליכים עצביים==
מפל ריכוזי הפרוטונים נוצר באמצעות [[אנזים]] יעודי (hydrogen ATPase), המפרק [[ATP]] כמקור אנרגיה.
▲הטבלה הבאה מסכמת את ה[[סטויכיומטריה]] של הובלת המוליכים העצביים העיקריים לתוך השלפוחית:
 
{| border="1" cellpadding="3" style="border-collapse:collapse"
שורה 18 ⟵ 46:
|}
 
חלבוניםשלפוחיות הנקראיםבמצב [[סינפסין|סינפסינים]]מנוחה מעגנים את השלפוחיותמעוגנות אל סיבי [[אקטין]] ומרכיבים אחרים של [[שלד התא]] על-ידי חלבונים הנקראים [[סינפסין|סינפסינים]]. כניסת יוני סידן אל התא גורמת להפעלת [[אנזים|אנזימי]] [[קינאז]] משופעלי-סידן, אשר [[זרחון|מזרחנים]] את הסינפסינים. הסינפסיניםומרפים המזורחנים מרפיםאת מאחיזתםאחיזתם בשלפוחיות.▼
▲==שחרור מוליכים עצביים==
שחרור המוליכים העצביים מתאפשר כשהשלפוחית מתמזגת עם קרום התא באתר יעודי, המכונה "אזור פעיל", בקרום התא הקדם-סינפטי. בשגרה מקצת השלפוחיות עגונות באזורים פעילים, אך מרביתן פזורות הרחק מקרום התא. הגעת [[דחף עצבי]] אל קצה הסיב העצבי מביאה להקטנת [[מתח חשמלי|המתח החשמלי]] על פני קרום התא. כתוצאה מכך נפתחות [[תעלות סידן]] ממותגות-מתח, המאפשר ליוני [[סידן]] לחדור אל התא. עליית ריכוז הסידן התוך-תאי מחוללת סדרה של תגובות [[חלבון|חלבוניות]], לרבות הפעלת חלבונים יעודיים ממשפחות [[SNARE]] ו[[סינפטוטגמין]] (Synaptotagmin), הממזגים את השלפוחית עם קרום התא הקדם סינפטי באזור הפעיל. עם השלמת המיזוג משתחררת תכולת השלפוחית אל המרווח הסינפטי. השלפוחיות ממוחזרות ע"י [[בליעה תאית]] של קרום התא.<ref name="(Kandel et al, 2000)">{{cite book | last = Kandel | first = E.R.| authorlink = Eric R. Kandel| coauthors = Schwartz, J.H., Jessell, T.M.| title =Principles of Neural Science, 4th ed. | publisher =McGraw-Hill | date =2000 | location =New York | pages =269-273 | url = | doi = | id = ISBN 0-8385-7701-6}}</ref>
 
[[חלבון G|חלבוני G]] יעודיים ממשפחת [[Rab]] מנחים את השלפוחיות המשוחררות הטריות אל האזורים הפעילים. סבורים כי עגינת השלפוחיות אל האזוריםבאזורים הפעילים מתבצעת על-פי התאמה בין חלבונים ממשפחת SNARE: חלבוני v-SNARE &rlm;(vesicle) הצמודים לשלפוחית לביןנקשרים חלבונילחלבוני t-SNARE &rlm; (target) באזור הפעיל. המפגש בין החלבונים מאפשר לשניהם ל[[קיפול חלבונים|התקפל]], ולהצמיד את השלפוחית לקרום התא בדומה לשחרורולפעולתה של [[קפיץכננת]] דרוך. מיחזור השלפוחית כרוך בהפרדה בין חלבוני עוגן אלה, תהליך המבוצע ע"י החלבונים NSF &rlm;(N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein) ו- SNAP &rlm;(soluble NSF attachment protein). יתכןסביר להניח כי חלבונים נוספים מעורבים בבקרת תהליכים אלה.▼
▲==="נשיקה חטופה"===
▲שחרור תכולת השלפוחית יכול להתבצע גם באמצעות "נשיקה חטופה": השלפוחיות מתאחות באופן רגעי עם קרום התא, והמוליכים העצביים נשפכים ממנה אל המרווח הסינפטי דרך הנקב הצר הנוצר. כך התא לא נדרש לבצע את כל שלבי ה[[פליטה תאית|פליטה]] וה[[בליעה תאית|בליעה]] התאית, ומתאפשר מיחזור מהיר יותר של השלפוחיות. כמות קטנה יותר של מוליכים עצביים משתחררת מכל שלפוחית בתהליך זה, מאשר במיזוג מלא של השלפוחית עם קרום התא.<ref name="(Kandel et al, 2000)"/>
 
עליית ריכוז הסידן התוך-תאי משפעלת את החלבונים [[סינפטוטגמין]] (Synaptotagmin) ומשפחת [[SNARE]], ופעילותם מאחה את השלפוחית עם קרום התא הקדם סינפטי באזור הפעיל.
===עגינת השלפוחיות והולכתן===
▲חלבונים הנקראים [[סינפסין|סינפסינים]] מעגנים את השלפוחיות אל סיבי [[אקטין]] ומרכיבים אחרים של [[שלד התא]]. כניסת יוני סידן אל התא גורמת להפעלת [[אנזים|אנזימי]] [[קינאז]] משופעלי-סידן, אשר [[זרחון|מזרחנים]] את הסינפסינים. הסינפסינים המזורחנים מרפים מאחיזתם בשלפוחיות.
 
<ref name="(Kandel et al, 2000)">{{cite book | last = Kandel | first = E.R.| authorlink = Eric R. Kandel| coauthors = Schwartz, J.H., Jessell, T.M.| title =Principles of Neural Science, 4th ed. | publisher =McGraw-Hill | date =2000 | location =New York | pages =269-273 | url = | doi = | id = ISBN 0-8385-7701-6}}</ref>
▲[[חלבון G|חלבוני G]] יעודיים ממשפחת [[Rab]] מנחים את השלפוחיות המשוחררות הטריות אל האזורים הפעילים. סבורים כי עגינת השלפוחיות אל האזורים הפעילים מתבצעת על-פי התאמה בין חלבוני v-SNARE הצמודים לשלפוחית לבין חלבוני t-SNARE באזור הפעיל. המפגש בין החלבונים מאפשר לשניהם ל[[קיפול חלבונים|התקפל]], בדומה לשחרורו של [[קפיץ]] דרוך. מיחזור השלפוחית כרוך בהפרדה בין חלבוני עוגן אלה, תהליך המבוצע ע"י החלבונים NSF (N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein) ו- SNAP (soluble NSF attachment protein). יתכן כי חלבונים נוספים מעורבים בבקרת תהליכים אלה.
 
==תרופות ורעלנים==
ה[[תרופה]] [[רזרפין]] (Reserpine), המיועדת לטיפול ב[[לחץ דם]] גבוה ובמצבים [[פסיכוזה|פסיכוטיים]], נקשרת באופן בלתי הפיך לאחד מחלבוני ההולכה של שלפוחיות סינפטיות של מוליכים עצביים מונואמיניים - [[נוראפינפרין]], [[דופמין]], ו[[סרוטונין]]. החלבון, הנקרא בהתאם מוליך שלפוחיות מונו-אמיניות (VRATVMAT - vesicular monoamine transporter), חיוני למיחזור ואגירה של שלפוחיות סינפטיות אלה. כך מדללת התרופה את שיעור השלפוחיות הזמינות להולכה. לתרופה השפעה מדכאת במינונים גבוהים, אך במינונים נמוכים היא דווקא עשויה לשמש כתרופה נוגדת דיכאון. '''לבדוק:''' ב-Neuroscience כתוב: במקור (שנות ה-50) נועדה לטיפול ביתר לחץ דם, עם דיכאון (behavioral depression) כתופעת לוואי רצינית, לכן שימשה אח"כ לדיכוי התנהגות עצבנית ופסיכוטית (היום לא בשימוש). חוסמת uptake של נוראפינפרין לשלפוחיות. במערכת הסימפתטית יש דיכוי של היכולת להצר כלי דם. הערך בויקיפדיה האנגלית לא לגמרי מסתדר.
 
מספר [[רעלן|רעלנים]] עצביים (למשל batrachotoxin) משמידים שלפוחיות סינפטיות. רעלן מחלת ה[[צפדת]], טטנוספסמין, פוגע במשפחת [[חלבוני ממברנה|חלבונים קרומיים]] הנחוצים להיקשרות תקינה של השלפוחיות לקרום התא. [[בוטוליזם|רעלן הבוטולינום]], הרעלן החזק ביותר בטבע, פוגע בחלבוני v-SNARE ו-t-SNARE הנחוצים כמוסבר לעיל לעגינת השלפוחיות אל האזוריםבאזורים הפעילים בקרום התא הקדם-סינפטי. <ref name="(Kandel et al, 2000)"/> רעלן נוסף בשם [[:en:Latrotoxin#.CE.B1-Latrotoxin|α-Latrotoxin]], המופק ע"י [[עכביש]]ים ארסיים ובהם [[אלמנה שחורה]], נקשר לתעלות סידן ומביא לשיחרור כמויות מופרזות של מוליכים עצביים. נבדקות טענות כי הרעלן גם נקשר לחלבונים נוספים על קרום התא הקדם-סינפטי ומביא לקריעת שלפוחיות סינפטיות ושחרור תכולתן.
 
==מחלות==
מספר תסמונות נדירות של חולשת שרירים (myasthenic syndromes) נובעות מפגיעה בתיפקוד הנורמלי של שלפוחיות סינפטיות בעצבים מוטוריים, ובהחלשת האותות שעצבים אלה שולחים לשרירים.
 
'''תסמונת למברט-איטון''' (Lambert-Eaton myasthenic syndrome) היא סיבוך המופיע בחולי סרטן ריאה שמפתחים, מסיבות לא ידועות, נוגדנים לתעלות סידן. הירידה במספר תעלות הסידן הקדם-סינפטיות גורמת לצימצום מספר השלפוחיות המשחררות מוליך עצבי בסינפסה, למרות שהשלפוחיות עצמן נורמליות. הטיפול במחלה מתמקד בסילוק הנוגדנים על-ידי ניקוי פלסמת הדם או על-ידי דיכוי תרופתי של מערכת החיסון.
 
'''תסמונות מיאסתניות מולדות''' מסויימות נובעות מפגמים גנטיים בתהליך הייצור של שלפוחיות [[אצטילכולין]] בעצבים מוטוריים, המקטינים את מספר השלפוחיות בתא ואת כמות המוליך העצבי שיכול להשתחרר בסינפסה. משערים שמקור התסמונת בפגם בתהליך מיחזור השלפוחיות או במעברן מגוף התא אל הטרמינל. בתסמונת תורשתית אחרת (familial infantile myasthenia) נראה שמספר השלפוחיות בתא נורמלי, אך הן קטנות מהרגיל כתוצאה מפגם גנטי אחר בתהליך המיחזור.
 
==מקורות==
<references/>
 
Purves, D.; Augustine, G.J.; Fitzpatrick, D.; Katz, L.C.; LaMantia, A.S.; McNamara, J.O.; Williams, S.M. (2001). Neuroscience, 2nd ed. Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=neurosci.TOC&depth=2
 
[[קטגוריה:מערכת העצבים]]
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/wiki/שלפוחית_סינפטית"