Sinaptossoma
Um sinaptossoma é um terminal sináptico isolado de um neurónio. Os sinaptossomas são obtidos por homogeneização de tecidos nervosos sob condições isotónicas e fraccionamento usando centrifugação diferencial de gradiente de densidade. AS forças assim exercidas separam os terminais nervosos do axónio e a membrana plasmática que rodeia o terminal nervoso volta a selar. Os sinaptossomas são sensíveis às condições osmóticas, contêm numerosas vesículas sinápticas, por vezes grandes vesículas de núcleo denso e com frequência uma ou mais pequenas mitocôndrias. São possuidoras das características morfológicas e da maioria das propriedades químicas do terminal nervosos original. Os sinaptossomas isolados do cérebro de mamíferos retêm um troço da membrana pós-sináptica virada para a zona activa.
Os sinaptossomas foram primeiramente isoladas numa tentativa de identificar o compartimento subcelular correspondente à designada fracção de acetilcolina ligada que permanece quando o tecido cerebral é homogeneizado em sacarose iso-osmótica. Particulas contendo acetilcolina e a enzima que a sintetiza, a colina acetiltransferase, foram originalmente isoladas por Hebb and Whittaker (1958)[1] no Agricultural Research Council, Institute of Animal Physiology, Babraham, Cambridge, Reino Unido. Num estudo colaborativo com o microscopista electrónico George Gray, da University College London, Victor P. Whittaker eventualmente mostrou que as partículas ricas em acetilcolina derivadas do córtex cerebral de porquinhos-da-índia eram terminais nervosos ricos em vesículas sinápicas libertados.[2][3] Whittaker designou as estruturas de sinaptossomas e mais tarde vesículas sinápticas puderam ser isoladas de sinaptossomas lisados.[4][5]
Os sinaptossomas são usados com frequência para estudas a transmissão sináptica no tubo de teste visto que contêm a maquinaria molecular necessária para a captação, armazenamento e libertação de neurotransmissores. Também se tornaram uma ferramenta para o teste de drogas. Eles mantêm um potencial de membrana normal, contêm receptores pré-sinápticos, fazem o transporte de metabolitos e de iões, e quando despolarizados, libertam inúmeros neurotransmissores, incluíndo acetilcolina, aminoácidos, catecolamina e péptidos, de uma forma dependente de Ca2+. Os sinaptossomas isolados de cérebro, ou de apenas pequenas regiões do mesmo, são modelos úteis para estudar as relações estrutura-função na libertação de vesículas sinápticas.[6] Os sinaptossomas podem também ser isolados de outros tecidos que não o cérebro, tal como a medula espinal, a retina, o plexo mioentérico e o órgão eléctrico da raia-eléctrica.[7][8] Os sinaptossomas podem ser usados para isolar densidades pós-sinápticas[9] ou a zona activa pré-sináptica com vesículas sinápticas ligadas.[10] Vários subproteomas dos sinaptossomas isolados, como as vesículas sinápticas, membranas sinápticas ou as densidades pós-sinápticas, podem actualmente ser estudadas por técnicas de proteómica, levando ao um entendimento maior da maquinaria molecular da neurotransmissão e neuroplasticidade cerebral.[11][10][12][13]
Referências
- ↑ Hebb CO, Whittaker VP (1958) Intracellular distributions of acetylcholine and choline acetylase. J Physiol 142:187-96.
- ↑ Gray EG, Whittaker VP (1960). The isolation of synaptic vesicles from the central nervous system. J Physiol (London) 153: 35P-37P.
- ↑ Gray EG, Whittaker VP (1962) The isolation of nerve endings from brain: an electron-microscopic study of cell fragments derived by homogenization and centrifugation. J Anat 96: 79-88.
- ↑ Whittaker VP, Michaelson IA, Kirkland RJ (1964) The separation of synaptic vesicles from nerve-ending particles ('synaptosomes'). Biochem J 90:293-303.
- ↑ Whittaker VP (1965) The application of subcellular fractionation techniques to the study of brain function. Progr Biophys Mol Biol 15, 38-96.
- ↑ Ivannikov, M.; et al. (2013). «Synaptic vesicle exocytosis in hippocampal synaptosomes correlates directly with total mitochondrial volume». J. Mol. Neurosci. 49 (1): 223–230. PMID 22772899. doi:10.1007/s12031-012-9848-8
- ↑ Whittaker VP (1993) Thirty years of synaptosome research. J Neurocytol 22: 735-742.
- ↑ Breukel AI, Besselsen E, Ghijsen WE (1997) Synaptosomes. A model system to study release of multiple classes of neurotransmitters. Methods Mol Biol 72:33-47.
- ↑ Carlin RK, Grab DJ, Cohen RS, Siekevitz P (1980) Isolation and characterization of postsynaptic densities from various brain regions: enrichment of different types of postsynaptic densities. J Cell Biol 86:831-845.
- ↑ a b Morciano M, Burré J, Corvey C, Karas M, Zimmermann H, Volknandt W (2005) Immunoisolation of two synaptic vesicle pools from synaptosomes: a proteomics analysis. J Neurochem 95:1732-1745.
- ↑ Bai F, Witzmann FA (2007) Synaptosome Proteomics. Subcell Biochem 43:77–98.
- ↑ Burré J, Beckhaus T, Schägger H, Corvey C, Hofmann S, Karas M, Zimmermann H, Volknandt W (2006) Analysis of the synaptic vesicle proteome using three gel-based protein separation techniques. Proteomics 6:6250-6262.
- ↑ Takamori S, Holt M, Stenius K, Lemke EA, Grønborg M, Riedel D, Urlaub H, Schenck S, Brügger B, Ringler P, Müller SA, Rammner B, Gräter F, Hub JS, De Groot BL, Mieskes G, Moriyama Y, Klingauf J, Grubmüller H, Heuser J, Wieland F, Jahn R (2006) Molecular anatomy of a trafficking organelle. Cell 127:831-846.